水平軸風(fēng)電葉片變形裝置的設(shè)計(jì)

　　前言:根據(jù)4月7至9日第13屆世界風(fēng)能大會(huì)上資深專家們的合理意見,現(xiàn)已將該裝置樣機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)一步改進(jìn)。本文是對(duì)在大會(huì)上相應(yīng)發(fā)言的修改稿。

　　經(jīng)濟(jì)效益預(yù)計(jì):風(fēng)力發(fā)電總投資增加3%，在風(fēng)電場(chǎng)就能使葉片變形，風(fēng)電量可多20%，一年內(nèi)回收所增投資;變形裝置生產(chǎn)稅后利潤(rùn)為成本的一倍。

　　1項(xiàng)目背景

　　為提高風(fēng)能利用系數(shù),近年出現(xiàn)了中低風(fēng)速時(shí)面積變大、高風(fēng)速時(shí)面積變小的各種新式葉片，例如，折疊式葉片(國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力公司和清華大學(xué)的不同專利申請(qǐng))、縱向伸縮式葉片(葉片根部伸縮,華銳風(fēng)電公司的授權(quán)專利)和橫向伸縮式葉片(葉片中部橫向伸縮,西安交通大學(xué)的專利申請(qǐng))。

　　2項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)性

　　本專利“水平軸式風(fēng)力機(jī)變形葉片”(簡(jiǎn)稱變形葉片，示意圖見圖1),是一種大中型葉片，它有主葉片和副葉片，主葉片和副葉片可以相對(duì)移動(dòng)其位置,從而變化葉片表面積大小，其特征在于副葉片與繩索相連接，繩索由定滑輪限位轉(zhuǎn)向，副葉片是在繩索的作用下，沿著主葉片縱方向相對(duì)移動(dòng)其位置的。副葉片可以是圍繞著主葉片部分身段的薄板環(huán)套，該環(huán)套前沿二端有除冰雪刀。

　　與相應(yīng)的上述折疊或伸縮式葉片比較，本“變形葉片”有六大主要優(yōu)特點(diǎn)

　　①中低風(fēng)速時(shí)近葉尖處葉片面積增幅大，雖然，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)阻力稍為增大，但風(fēng)能利用系數(shù)均值仍能大幅度提高;

　?、谠黾拥南鄬?duì)成本和風(fēng)險(xiǎn)都很小改裝只是位于不重要地方的影響極小的“微創(chuàng)”(而上述折疊或伸縮式葉片是影響較大風(fēng)險(xiǎn)較大的“開腸剖肚”)，而且，風(fēng)電機(jī)除葉片外其它可以完全不變動(dòng)，改裝工藝簡(jiǎn)單易行;

　?、墼谝巴獾拇笾行惋L(fēng)電場(chǎng),是唯一可能現(xiàn)場(chǎng)對(duì)舊葉片進(jìn)行快速變形改造的方案;

　　④變形葉片與原葉片的安全系數(shù)幾乎一樣,保持了現(xiàn)有水平軸式風(fēng)力機(jī)葉片主要優(yōu)點(diǎn);

　?、菰诙炜梢杂行У爻ザ鸭谌~片前沿的大部分冰雪,降低了風(fēng)阻;

　　⑥年風(fēng)電量增幅大,可能共增加約20%。這是較理想的新能源重大創(chuàng)新，已通過國(guó)家級(jí)查新，已獲中國(guó)實(shí)用新型專利權(quán)(發(fā)明專利待批)并正在申請(qǐng)多國(guó)專利。