人造飓风发电系统技术方案

本发明专利技术人造飓风发电系统通过大量吸收太阳能、风能、空气能，通过聚合、压缩、加速和循环作用，形成飓风式持续高速强流动能，实现大功率驱动涡轮机发电，整个发电过程其耗电是发电的40%，本发电装置由冷热对流聚合容器，气流聚合室，高速气流室、涡轮发电机组，空气压缩装置和电控系统组成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种清洁可再生能源发电。
技术介绍
目前风电与太阳能电普遍存在并网不稳定的缺陷，如何高效利用清洁可再生能源发电是一项重要课题。
技术实现思路
飓风是大西洋、北太平洋东部一种威力巨大的自然灾害现象，3级飓风风速达到50M/s，5级则高达69M/s以上，远高于12级台风33M/s。本专利技术模拟飓风原理，提供一种高效利用清洁可再生能源太阳能、风能、和空气能互补，通过聚合、压缩和加速产生高速气流驱动涡轮机，实现长时间、满负荷、大功率稳定发电系统。本专利技术解决其技术问题的解决方案是：一种人造飓风发电系统，其特征在于：通过吸收太阳能1形成冷热对流，同时吸收风能3、静止空气4，通过聚合、压缩、加速和循环作用，将大量天然不稳定低速动能聚合，形成持续稳定的高速气流42速度达到40m/s以上，相当2级飓风，在小容积范围内驱动涡轮机91，根据风能计算公式，空气在时间1秒里以速度V流过单位面积产生的动能称为“风能密度”，E=0.5PV^3，(P空气密度以1.2KG/M^3计)，相比目前风电平均风速为10m/s时，风能密度0.5X1.2X10^3=600w/㎡，高速气流42动能密度达到0.5X1.2X40^3=38,400w/㎡，涡轮室内高速气流43动能密度高于风能密度64倍，即高速气流42速度增加4倍，强流发电机93输出功率以三次方增加64倍。本专利技术遵循能量守恒定律，所获得的能量大于自身能耗，通过大量吸收天然动能，即吸收太阳能1、风能3、静止空气4加速、压缩其耗电量，仅为获得发电量的40% ，整个发电过程为0排碳。本发电装置由六部分组成，分别是：冷热对流聚合容器6，采用金属框架结构，透明玻璃外形，可设计不同形状，聚合容器6底部设置冷空气采风口，顶层设置气流聚合室7、高速气流室8和涡轮发电机组9；气流聚合室7，金属圆盘形状，设置在冷热对流聚合容器顶层，与涡轮发电机组9底部连接；气流聚合室7圆形外围不同方向设置风能喇叭进风口71，风能喇叭进风口71的里端设置非电动进风抽风机72，连接高速气流室8；高速气流室8，圆柱形半封闭，设置在气流聚合室7中部，高速气流室8底部设置冷热对流抽风机81，顶部设置高压强流泵82；涡轮发电机组9，包括涡轮机91，高压气流喷嘴92，回流管93，发电机94、调控电机95、传动离合器96，涡轮室97；空气压缩装置10，设置压缩罐101，空压机102，压缩气体输送管103；所述静止空气4通过空压机102压缩，形成压缩气体动能41，并在压缩罐101内储存；压缩气体动能41通过压缩气体输送管103连接涡轮机91的高压气流喷嘴92，并将其输送进入涡轮室内；电控系统11，包括配电中心、电脑控制主板、连接各个发电机组的电气、机械设备的连接电线和输送电网的变电站。作为上述技术方案的进一步改进，所述高速气流室8，通过顶部设置的高压强流泵82，将低速风能3，静止空气4、冷热空气对流动能2和涡轮回流43，以上聚合动能全部由高压强流泵82形成高速气流43向上牵引到涡轮室内。作为上述技术方案的进一步改进，所述非电动进风抽风机72，分别设置在四个不同方向的风能喇叭进风口71里端，连接高速气流室8，在高压强流泵82的牵引作用下，非电动进风抽风机72旋转，外部的风能3、静止空气4进入高速气流室8，而高速气流42不会外泄，同时可防雨水进入高速气流室8。作为上述技术方案的进一步改进，所述高压气流喷嘴92分别设置在涡轮室97外壳的若干位置；所述的高压强流泵82设置在涡轮室97外壳的底部；高压气流喷嘴92和高压强流泵82其喷口以一定的角度对着涡轮室内的涡轮叶喷射，驱使涡轮机91呈单向高速旋转。作为上述技术方案的进一步改进，所述非电动进风抽风机72、冷热对流抽风机81和高压强流泵82分别在其输出口设置了止回阀。作为上述技术方案的进一步改进，所述非电动进风抽风机72、冷热对流抽风机81和高压强流泵82分别在其输出口设置了止回阀。作为上述技术方案的进一步改进，所述传动离合器96通过电控系统11调控，可将涡轮机91、发电机94、调控电机95，三者之间实现三连动、离合，或选择性的二连动、离合。作为上述技术方案的进一步改进，所述压缩罐101，采用抗压强度达到1.3-2MPa的金属罐结构。作为上述技术方案的进一步改进，所述电控系统11具有两种功能：利用电子设备自动调控发电过程；根据电网需求，调制合适的电控、功控和电量等输出。本专利技术的有益效果是：高效利用清洁可再生能源风能、太阳能光和空气能互补，产生飓风式的高速气流实现长时间、满负荷、大功率稳定发电，突破了目前风电、太阳能电、空气能发电和风光互补发电的局限，较好地解决并网难题。在结合附图阅读本专利技术的实施方式的详细描述后，本专利技术的特点和优点将变得更加清楚。 附图说明下面结合附图及实例对本专利技术作进一步的说明。图1是本专利技术发电装置图；图2是涡轮发电机组装置图；图3是涡轮机示意图。其中：1太阳热能，2冷热空气对流动能、21冷气流，3风能，4静止空气，41压缩气体，42高速气流，43涡轮回流，5电能，6冷热对流聚合容器， 7气流聚合室，71风能喇叭进风口，72非电动进风抽风机，8高速气流室，81冷热对流抽风机，82高压强流泵，9涡轮发电机组，91涡轮机，92高压气流喷嘴，93回流管，94发电机、95调控电机、96传动离合器，97涡轮室，10空气压缩装置，101压缩罐，102空压机，103压缩气体输送管，11电控系统， 112变电站。 具体实施方式参照图1~图3，人造飓风发电系统，其特征在于：大量吸收太阳能、风能、空气能，通过聚合、压缩、加速和循环作用，产生飓风式持续高速气流动能驱动涡轮机发电，本专利技术整个发电过程其耗电是发电的40%，本发电装置由六部分组成，分别是：冷热对流聚合容器6，采用金属框架结构，透明玻璃外形，可设计不同形状，聚合容器6底部设置冷空气采风口，顶层设置气流聚合室7、高速气流室8和涡轮发电机组9；气流聚合室7，金属圆盘形状，设置在冷热对流聚合容器顶层，与涡轮发电机组9底部连接；气流聚合室7圆形外围不同方向设置风能喇叭进风口71，风能喇叭进风口71的里端设置非电动进风抽风机72，连接高速气流室8；高速气流室8，圆柱形半封闭，设置在气流聚合室7中部，高速气流室8底部设置冷热对流抽风机81，顶部设置高压强流泵82；涡轮发电机组9，包括涡轮机91，高压气流喷嘴92，回流管93，发电机94、调控电机95、传动离合器96，涡轮室97；空气压缩装置10，设置压缩罐101，空压机102，压缩气体输送管103；所述静止空气4通过空压机102压缩，形成压缩气体动能41，并在压缩罐101内储存；压缩气体动能41通过压缩气体输送管103连接涡轮机91的高压气流喷嘴92，并将其输送进入涡轮室内；电控系统11，包括配电中心、电脑控制主板、连接各个发电机组的电气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人造飓风发电系统，其特征在于：通过吸收太阳能（1）形成冷热对流，同时吸收风能（3）、静止空气（4），通过聚合、压缩、加速和循环作用，将大量天然不稳定低速动能聚合，形成持续稳定的高速气流（42）达到40m/s以上，相当2级飓风，在小容积范围内驱动涡轮机（91），根据风能计算公式，空气在1秒的时间里以速度V流过单位面积产生的动能称为“风能密度”，E=0.5PV^3，(P空气密度以1.2KG/M^3计)，相比目前风电平均风速为10m/s时，风能密度0.5X1.2X10^3=600w/㎡，高速气流（42）动能密度达到0.5X1.2X40^3=38,400w/㎡，涡轮室内高速气流（42）动能密度高于风能密度64倍，即高速气流（42）速度增加4倍，发电机（94）输出功率以三次方增加64倍；本专利技术遵循能量守恒定律，所获得的能量大于自身能耗，通过大量吸收天然动能，即吸收太阳能（1）、风能（3）、静止空气（4）加速、压缩其耗电量，仅为获得发电量的40% ，整个发电过程为0排碳；本发电装置由六部分组成，分别是：冷热对流聚合容器（6），采用金属框架结构，透明玻璃外形，可设计不同形状，聚合容器（6）底部设置冷空气采风口，顶层设置气流聚合室（7）、高速气流室（8）和涡轮发电机组（9）；气流聚合室（7），金属圆盘形状，设置在冷热对流聚合容器顶层，与涡轮发电机组（9）底部连接；气流聚合室（7）圆形外围不同方向设置风能喇叭进风口（71），风能喇叭进风口（71）的里端设置非电动进风抽风机（72），连接高速气流室（8）；高速气流室（8），圆柱形半封闭，设置在气流聚合室（7）内中部，高速气流室（8）底部设置冷热对流抽风机（81），顶部设置高压强流泵（82）；涡轮发电机组（9），包括涡轮机（91），高压气流喷嘴（92），回流管（93），发电机（94）、调控电机（95）、传动离合器（96），涡轮室（97）；空气压缩装置（10），设置压缩罐（101），空压机（102），压缩气体输送管（103）；所述静止空气（4）通过空压机（102）压缩，形成压缩气体动能（41），并在压缩罐（101）内储存；压缩气体动能（41）通过压缩气体输送管（103）连接涡轮机（91）的高压气流喷嘴（92），并将其输送进入涡轮室内；电控系统（11），包括配电中心、电脑控制主板、连接各个发电机组的电气、机械设备的连接电线和输送电网的变电站。...

【技术特征摘要】
1.一种人造飓风发电系统，其特征在于：通过吸收太阳能（1）形成冷热对流，同时吸收风能（3）、静止空气（4），通过聚合、压缩、加速和循环作用，将大量天然不稳定低速动能聚合，形成持续稳定的高速气流（42）达到40m/s以上，相当2级飓风，在小容积范围内驱动涡轮机（91），根据风能计算公式，空气在1秒的时间里以速度V流过单位面积产生的动能称为“风能密度”，E=0.5PV^3，(P空气密度以1.2KG/M^3计)，相比目前风电平均风速为10m/s时，风能密度0.5X1.2X10^3=600w/㎡，高速气流（42）动能密度达到0.5X1.2X40^3=38,400w/㎡，涡轮室内高速气流（42）动能密度高于风能密度64倍，即高速气流（42）速度增加4倍，发电机（94）输出功率以三次方增加64倍；
本发明遵循能量守恒定律，所获得的能量大于自身能耗，通过大量吸收天然动能，即吸收太阳能（1）、风能（3）、静止空气（4）加速、压缩其耗电量，仅为获得发电量的40% ，整个发电过程为0排碳；
本发电装置由六部分组成，分别是：
冷热对流聚合容器（6），采用金属框架结构，透明玻璃外形，可设计不同形状，聚合容器（6）底部设置冷空气采风口，顶层设置气流聚合室（7）、高速气流室（8）和涡轮发电机组（9）；
气流聚合室（7），金属圆盘形状，设置在冷热对流聚合容器顶层，与涡轮发电机组（9）底部连接；气流聚合室（7）圆形外围不同方向设置风能喇叭进风口（71），风能喇叭进风口（71）的里端设置非电动进风抽风机（72），连接高速气流室（8）；
高速气流室（8），圆柱形半封闭，设置在气流聚合室（7）内中部，高速气流室（8）底部设置冷热对流抽风机（81），顶部设置高压强流泵（82）；
涡轮发电机组（9），包括涡轮机（91），高压气流喷嘴（92），回流管（93），发电机（94）、调控电机（95）、传动离合器（96），涡轮室（97）；
空气压缩装置（10），设置压缩罐（101），空压机（102），压缩气体输送管（103）；所述静止空气（4）通过空压机（102）压缩，形成压缩气体动能（41），并在压缩罐（101）内储存；...

【专利技术属性】
技术研发人员：严政，纪炳龙，洪建德，
申请(专利权)人：福建健能光电发展有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35