防风墙式风力发电装置和风力发电单元的制作方法

1.本实用新型属于风力发电领域，具体涉及一种防风墙式风力发电装置和风力发电单元。


背景技术：

2.风力发电被认为是极具发展前景的发电方式，只需要架起风力发电机，大自然就能够源源不断地给创造电能，既不需要像水电那样筑起大坝，也不需要像火电那样不停燃烧化石燃料，因此风力发电的成本很低，越是规模化运营成本越低，而且它清洁无污染，电能输出也很强。近些年来，我国在风力发电方面也取得了不错的成绩，很多地方都能看到巨大的风力发电机叶片转动的情景。
3.我国有很多沙漠需要种植大量的防护林，以减少扬沙和沙尘暴，但防护林生长速度很慢，养护成本很高，同时植物本身高度有限，防风效果有限。
4.太阳能光伏发电在我国也已经越来越广泛的应用，因为地域宽广，太阳能光伏发电系统多布置在沙漠戈壁地区，但是在沙漠戈壁地区风沙很大，光伏发电板经常会有沙尘沉积，清理维护也需要大量的人力物力。
5.大型风力发电机对飞行中的鸟类和昆虫的伤害非常大，至今没有有效的保护飞禽的措施。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是为了解决上述背景技术中提到的为解决防风问题而种植的防护林养护成本高、防风效果有限，光伏发电板经常会有沙尘沉积、飞石撞击、杂物覆盖等影响光伏发电，以及风力发电机容易伤害飞禽的问题而提供一种防风墙式风力发电装置。
7.为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：
8.本实用新型提供的一种防风墙式风力发电装置，包括钢结构桁架和设于钢结构桁架上部的风力发电机组阵列以及设于钢结构桁架底部上风侧的波浪型挡风板，所述风力发电机组阵列由多个风力发电机安装在钢结构桁架两侧交错布置组成。
9.作为本实用新型进一步的改进：所述钢结构桁架的底部设有混凝土支墩。
10.作为本实用新型进一步的改进：所述波浪型挡风板高25米，所述波浪型挡风板为波浪形孔板。
11.作为本实用新型进一步的改进：还包括电机、检测风向的风向传感器和根据风向传感器检测到的风向信息控制电机转动带动风力发电机转向、以保证风力发电机时刻正对迎风面的控制器。
12.此外，本实用新型还提供了一种风力发电单元，包括蓄电池组、稳定电源、控制系统、配电系统及上述任一项的防风墙式风力发电装置。
13.有益效果：
14.1、本实用新型采用风力发电机组阵列发电，扫风面积大，发电效率高，模块化安
装、设计、制造、组装、维护都更简单；
15.2、利用视野内密集的钢结构桁架、风力发电机可以使飞禽主动避让，有效减少对飞行中的鸟类和昆虫的伤害，保护了飞禽的安全；
16.3、钢结构桁架底部上风侧安装波浪型挡风板以降低风速、阻断砂石和其他杂物；
17.4、本实用新型提供的防风墙式风力发电装置不仅可以发电，而且还具有防风的功能，可替代或部分替代防护林，与防护林配合可增强防护林抗风沙能力，将其安装到光伏发电场的上风口可阻挡经过光伏发电场的风沙，减轻沙尘在光伏发电板上的沉积程、度飞石撞击、杂物覆盖等，提高了光伏发电效率。
附图说明
18.图1为本实用新型的防风墙式风力发电装置的结构示意图。
19.图中：1-风力发电机；2-混凝土支墩；3-钢结构桁架；4-波浪型挡风板。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
22.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
24.本技术提出一种防风墙式风力发电装置，该防风墙式风力发电装置不仅能够风力发电，而且还具有防风墙的功能，在用于沙漠戈壁的防风时，钢结构桁架3高50-100米，宽度10米，长度根据地形和地质条件长300米，可代替或者补充普通防护林；在光伏发电站的外围上风口，钢结构桁架3高100-150米，宽度10米，长度根据地形和地质条件长300米，利用风通过防风墙式风力发电装置后形成的空气扰动，能有效降低风通过钢结构桁架3后的风速和减少沙尘在光伏板上的沉降，提高光伏发电效率；利用视野内密集的钢结构桁架3、风力
发电机1，使飞禽主动避让，有效的保护飞行中的鸟类和昆虫，且可以模块化安装，设计、制造、组装、维护都更简单，不使用大型吊车吊装降低施工成本。
25.参照图1所示，在本技术一实施例中，所述防风墙式风力发电装置包括钢结构桁架3和设于钢结构桁架3上部的风力发电机组阵列以及设于钢结构桁架3底部上风侧的波浪型挡风板4，所述风力发电机组阵列由多个风力发电机1安装在钢结构桁架3前后两侧交错布置组成，多个防风墙式风力发电装置并排设置可组成防风墙。
26.在本实施例中，如图1所示，波浪型挡风板4设于钢结构桁架3的上风侧底部，高25米，风力发电机组阵列被安放在钢结构桁架3两侧，交错布置，充分利用风能，这样设计的防风墙式风力发电装置不仅可以用于发电，而且还能够防风，能够有很大的经济效益。用于沙漠戈壁的防风，代替或者补充普通防护林，在光伏发电站的外围上风口，既可以有效降低通过防风墙后的风速，也可以减少沙尘在光伏板上的沉降，并能够提高光伏发电效率。且本技术的风力发电机扇叶比常规风力发电机的扇叶小，单个风力发电机1发电规模较小，便于调节发电负荷和检修，可以采用工厂化生产，模块化安装，制造、安装、维护更为简单。另外因防风墙目标明显，可以使飞禽很容易观察到进而能够主动避让，对飞行的鸟类和昆虫不会造成伤害。
27.进一步的，在本实施例中，考虑到本技术所述防风墙式风力发电装置通常安装在山坡、高地上，地面凹凸不平，为了方便水平安装，通常需要在地面上预先设置混凝土支墩2，而后将钢结构桁架3安装在混凝土支墩2上。
28.进一步的，在本实施例中，所述防风墙式风力发电装置还包括电机、检测风向的风向传感器和根据风向传感器检测到的风向信息控制电机转动带动风力发电机转向、以保证风力发电机时刻正对迎风面的控制器（图中未示出），这样一来，一旦风向改变，控制器能够根据风向传感器实时获取的风向信息控制电机转动，从而在最短的时间内重新调整风力发电机1的位置并使其与风向再次垂直，最大限度的充分利用风能发电。当然，在风向较为固定的地区可以不设电机、风向传感器和控制器，风力发电机1直接固定就好。
29.此外，本实用新型还提供了一种风力发电单元，包括防风墙式风力发电装置、与风力发电机1连接的蓄电池组、稳定电源、控制系统和配电系统等，由于与风力发电机1连接的发电机、蓄电池组、稳定电源、控制系统和配电系统等结构均属于公知常识，故本文在此不再赘述。
30.应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本实用新型而非意欲限制本实用新型的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本实用新型的技术内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的保护范围之内。
31.由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。