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万向风车
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2005/07/05 | |
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发明摘要和可行性分析 风能是自然界中普遍存在且很有应用价值的可再生能源，人们很早就利用风车（也称风力机）进行抽水、磨面……等等工作。中国使用风能不晚于13世纪中叶，传入欧洲后，15世纪得到了广泛应用。丹麦、荷兰应用最广。18世纪以后，随着工业技术发展，风车结构和性能都有了提高，已能采用手控和机械式自控改变叶片桨距来调节转速。 1931年，前苏联采用螺旋桨式叶片建造了大型风力发电机，随后各国相继建造，一直沿用至今。 螺旋桨式风车，有两或三个叶片（叶片越少，效率越高，灵敏度越低），转轴与风向、地面均平行（也称水平轴式风车），风车必须迎风才能转动，所以,需要用尾舵来控制风车的方向。螺旋桨式风车设计复杂，建造困难，效率不高，灵敏度低，占地面积大。输出功率w ＝ cρAυ c:机械效率因数（通常0.1——0.5）；ρ：空气密度；A：叶片扫过的区域；ν：风速； 万向风车是根据物理力学原理发明的新式风车，与人们所熟知的螺旋桨式风车必须迎风才能转动不同，万向风车不受风向的限制，不管是东、西、南、北风，还是上风、下风，风车都会旋转。正像一首歌中唱到的那样：“不管是西北风还是东南风，都是我的歌，我的歌！”。 此外，万向风车与螺旋桨式风车相比较，还有以下特点： 1、效率高 万向风车的输出功率与螺旋桨式风车的输出功率基本相当，即 w出＝ c ρ Aυ3 （符号c A v ρ 代表的意义同上） 当占地面积相同时，万向风车叶片扫过的区域（A），比螺旋桨式风车扫过的区域大3倍，所以效率高3倍。 2、灵敏度高 万向风车以平面迎风（风压结构系数c＝1)而螺旋桨式风车以斜面迎风(风压结构系数c＜1)，所以，万向风车在微风下即可转动。而螺旋桨式风车风速必须达到一定程度，风车才会转动。 3、设计容易 专利法实施细则第二条指出，专利法所称发明，是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。因为是技术方案，所以在具体实施时，就必须进行设计。螺旋桨式风车设计复杂，需要选择的参数多，而且选择的范围小。例如：叶片横截面的形状、叶片数量、叶片材料、尾舵大小……等等，都需要进行精心的计算和选择，有的还需要试验测定；万向风车需要选择的参数不多，选择的范围也比较宽，这即表明设计工作并不复杂，也说明万向风车更能适应各种工作环境和条件。 4、建造简单 无论是叶片、支架、转轴，还是基础平台，都不需要特殊的制造工艺和材料。 5、结构紧凑 由于结构紧凑，使万向风车能够应用在船舶上，做船帆使用。这样一来，不管顺风逆风，船舶都能借助风力航行。 6、占地面积小 这一特点，使万向风车可以放在狭小的只要有风的地方就可以,并且转轴方向也可以任意放置，无所谓水平轴、垂直轴。多个万向风车还可以串联或者并联使用，从而大大提高输出功率。 正是由于万向风车具有效率高、灵敏度高、设计容易、建造方便、结构紧凑、占地面积小等特点，因此，万向风车的推广应用，必将迎来风能利用的新时代！ 全世界风能总量约1300亿千瓦时（包括海洋）。我国风能约16亿千瓦时，内蒙古、甘肃、新疆一带风能最大，我国东南沿海一带，更是蕴藏着大量风能有待开发。愿有识之士为迎接风能利用的新时代，为开发风能造福人类做出贡献！也必将获得丰厚的回报！ 投产条件 生产风力发电机叶片企业和生产风力发电机总成企业均可接产。 |
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| 专利种类: | 发明 | |
| 申请日: | 2003/10/17 | |
| 法律状况: | 申请中 | |
| 专利申请号: | 2003101004590 | |
| 转让方式: | 普通许可 独占许可 | |
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