本发明专利技术涉及风力机(1)，包括：‑转子(5)，围绕与风向基本上平行的旋转水平轴线(15)旋转，转子(5)具有面向风且与风轴线基本上垂直的前表面(6)以及朝向转子的支撑件定位的后表面(7)；叶片(9、9a、9b、9c)的至少两个不同的族(8)，分布在转子(5)上，叶片的每个族(8)均包括具有自由端以及连接至所述转子的叶片根端的至少三个叶片(9、9a、9b、9c)；根据本发明专利技术，叶片(9、9a、9b、9c)的每个族均包括捕获叶片(9a)，该捕获叶片朝向受力叶片(9c)引导风，该受力叶片具有布置为与风轴线基本上垂直的表面(13)，叶片(9、9a、9b、9c)的每个族(8)的叶片根端(11)在转子(5)的外表面(12)上沿着其旋转轴线(15)连续偏移。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及风力机(1)，包括：?转子(5)，围绕与风向基本上平行的旋转水平轴线(15)旋转，转子(5)具有面向风且与风轴线基本上垂直的前表面(6)以及朝向转子的支撑件定位的后表面(7)；叶片(9、9a、9b、9c)的至少两个不同的族(8)，分布在转子(5)上，叶片的每个族(8)均包括具有自由端以及连接至所述转子的叶片根端的至少三个叶片(9、9a、9b、9c)；根据本专利技术，叶片(9、9a、9b、9c)的每个族均包括捕获叶片(9a)，该捕获叶片朝向受力叶片(9c)引导风，该受力叶片具有布置为与风轴线基本上垂直的表面(13)，叶片(9、9a、9b、9c)的每个族(8)的叶片根端(11)在转子(5)的外表面(12)上沿着其旋转轴线(15)连续偏移。【专利说明】包括叶片的族的水平轴线风力机 1.
本专利技术设及电能生产领域。具体地，旨在一种具有基本上平行于风向的水平旋转 轴线的风力机，其用于将风的动能转化成机械能，该机械能本身将被转化成电能。 2.
技术介绍
现今，为了获取更大的技术和能量性能，运个领域的专家提出配备有逐渐增大长 度的叶片的风力机。运些风力机的叶片跨度由于令人不满意的美观及其较大尺寸而不会真 的适合风景。运些风力机还要求相当强的逻辑性和特别的基础设施，W便运输部件并对其 进行组件，具体地，在海上风力机的情况下。 最大跨度(70米至130米(m)之间）在从9至15米/秒（中风）的范围内的风速下可达 到2至巧b瓦的额定功率。风力机在运个范围W上和W下都不能产生更多能量。然而，为了增 加其效率，正在开发旨在W140米的预期跨度(即，相当于并排的2架A380饭飞机)产生10兆 瓦(丽)的功率的风力机。 在强风中，特别是15m/sW上的风，关键因素是风力机的完整性(可靠性、坚固性、 应力载荷)而不是其能量效率。虽然可提高扭矩，但限制因素是关于功率系数(Cp)(由风力 机供应的能量相对于进入通过叶片扫风的表面的风能之间的比例）的物理定律。上生产极 限（最大额定功率)通常达到12至15m/s(45至55km/h)之间，在该点处在叶片尖端捕获的且 跨越整个扫风表面的风量进而被最大化。除此之外的事实是超过其额定运行范围，其功率 系数(Cp)开始显著减少;风力机减慢W便维持已获得的最大额定功率。 在25m/sW上(暴风、赃风），通过风施加至风力机(并且特别是叶片）的机械应力载 荷变得很高，并且大多数风力机自动关闭W便对其进行保护。在25m/sW上存在破坏风力机 的完整性的风险W及很高的破损风险。在在岸市场中，噪声和暴风发作是证明在过大强风 到达之前与网络良好断开的因素。 3.专利技术目标 本专利技术的显著目标是减轻现有技术的所有或者一些缺点。[000引本专利技术的一个目标是提供能够在任何类型的风中运行的风力机，更具体地，通过 对除轻风和强风条件下W外的其他情况提供更好的效率。 具体地，本专利技术的一个目标是提供与具有相等跨度的传统风力机相比产生更多机 械功率的风力机或者与传统风力机相比W较小跨度产生相等机械功率的风力机。 本专利技术的又一目标是为风力机的后方减少剪切和尾流端流的效应，使风力发电场 的风力机与其相邻的风力机分隔开。换言之，允许风力发电场具有更密集的风力机。 4.
技术实现思路
使用风力机来实现运些目标，该风力机包括： 转子，用于围绕与风向基本上平行的水平旋转轴线旋转，转子具有面向风的前表 面并且所述前表面与风向基本上垂直，W及朝向转子的支撑件定位的后表面；W及 叶片的至少两个不同的族，分布在所述转子(5)上，所述叶片的每个族均包括具有 自由端W及连接至所述转子的叶片根端的至少=个叶片;每个族的叶片均包括捕获叶片， 该捕获叶片朝向导向叶片引导风，该导向叶片朝向受力叶片引导风，受力叶片具有布置为 与风向基本上垂直的表面，叶片的每个族中的叶片的叶片根端在转子的外表面上沿着转子 的旋转轴线连续偏移，并且捕获叶片具有相比于导向叶片减小的长度，并且导向叶片本身 具有相比于受力叶片减小的长度。 因此，叶片的族的运种构造使得可W通过增加族中的叶片的数量的供应具有与包 括非常长的叶片的传统风力机的表面积基本上相同的叶片表面积的风力机。面向风的相同 机械表面面积由族中的叶片的实际尺寸表示。与传统叶片相比，叶片的表面被风扫较长时 间。因此，不管风速如何，引导的风施加不间断的最大推力。叶片具有在轻风并且特别是强 风下加速的能力。因此，运些叶片的布置使得可W增加补偿叶片尖端（当叶片长度与传统风 力机相比减小时，叶片尖端杠杆臂较低)处的力矩(叶片长度*风的强度)的损失部分所需的 效率。运种布置还可W减小叶片的跨度，由此允许风力发电场具有更密集的风力机。例如， 通过平分跨度W便具有与传统风力机相等的效率，通常受到限制的相同表面面积中的风力 机的数量可W加倍，因此使风力发电场的效率相对于可利用的面积加倍。 根据本专利技术的一个具体特征，捕获叶片可沿着转子的旋转轴线定位在受力叶片的 前面，从而产生不同的风力影响。因此，W此方式布置的叶片稍微像一连串的帆船航行一样 运转。有利地，捕获叶片在长度上可较小，但其宽度大于受力叶片的宽度。捕获叶片在风吹 的方向上遇到风并且将试图朝向较长的下一叶片引导第一风，并且因此将享有较大的杠杆 臂；因此，运些族的布置将能够生成促使随后叶片的加速的低压微域，使下一叶片的长度的 结果减少并且在转子和叶片族组件的风速和加速度之间产生相干性(在强风条件下，与传 统风力机相比，转子和叶片族组件仍然具有加速的能力）。因此，存在较少的防风效应并且 促使减少风力机后面的尾流效应。 根据一个实施方式，每个叶片根端W转子的旋转轴线与叶片根端的方向之间形成 的预定角度a布置在转子的表面上，W便将风更好地引导至每个族的随后叶片上。 具体地，叶片沿纵向方向从转子突出，该纵向方向与转子的表面形成预定角度0。 运样，叶片在转子上的位置结合其定向（成角度的叶片)允许风朝向叶片的内部集中。此外， 运种构造使得可W减少端流的效应，其不再不像传统风力机一样同时在一个叶片作用，而 是在整个族的叶片上作用。 有利地，预定角度a或0大于0°并且小于或等于90°。 根据另一实施方式，风力机包括移动装置，该移动装置使叶片的族在W下位置之 间移动:初始位置，在初始位置中，叶片的族接近于转子的水平轴线；W及展开位置，在展开 位置中，叶片的族处于与转子的水平轴线相距一些距离。运样，风力机能够在轻风和强风的 情况下运行并且特别是在强风情况下同时保证安全。 仍在相同目标下，移动装置在W下运动中改变叶片的族的布置：-相对于转子的旋转轴线的径向运动;和/或 -在从后表面朝向前表面定位的方向上或者反过来与转子的表面基本上平行的平 移运动。 移动装置可安装在转子中或者转子外部。 根据运个实施方式，叶片的每个族均安装在连接至移动装置的单个支撑件上，从 而使得能够容易地同时移动整个族的叶片。 根据运个实施方式的一个可替换形式和另一实施方式，叶片的每个族8安装在支 撑件上，该支撑件包括沿着导轨滑动的基部，所述导轨被布置在定位于转子中的结构的异 形区段上，该异形区段连接至移动装置。 根据另一实施方式，该结构至少包括设置有第一端和第二自由端的异形区段，该 异形区段布置在具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风力机(1)，包括：‑转子(5)，用于围绕与风向基本上平行的水平旋转轴线(15)旋转，所述转子(5)具有面向风且与风向基本上垂直的前表面(6)以及朝向所述转子的支撑件定位的后表面(7)；以及‑叶片(9、9a、9b、9c)的至少两个不同的族(8)，分布在所述转子(5)上，其特征在于，所述叶片的每个族(8)均包括具有自由端以及连接至所述转子的叶片根端的至少三个叶片(9、9a、9b、9c)；所述叶片(9、9a、9b、9c)的每个族均包括捕获叶片(9a)，所述捕获叶片朝向导向叶片(9b)引导风，所述导向叶片朝向受力叶片(9c)引导风，所述受力叶片(9c)具有布置为与风向基本上垂直的表面(13)，所述叶片(9、9a、9b、9c)的每个族(8)中的叶片(9、9a、9b、9c)的所述叶片根端(11)在所述转子(5)的外表面(12)上沿着所述转子的所述旋转轴线(15)连续偏移，并且所述捕获叶片(9a)具有相比于所述导向叶片(9b)减小的长度，并且所述导向叶片本身具有相比于所述受力叶片(9c)减小的长度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安·芒索，
申请(专利权)人：塞巴斯蒂安·芒索，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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