專利名稱：塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，用于高效利用風能獲 取清潔能源的技術領域。既可極大地提高風能利用效率，又可降低投資建設成本，改善系統 運行的安全性和穩定性。
背景技術：
現有的水平軸風力發電系統多為單塔柱支撐的單機單層取風結構，投入了很大建 設成本才把風機架到合適的工作高度，而取風發電機構只設置了一個，不僅造成巨大的投 資浪費，也限制了系統發電能力的提高，限制了立軸風力發電系統諸多優勢的發揮。

發明內容
本發明的目的，在于提供一種高效利用風能，有效降低投資建設成本，運行更為安 全穩定的塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統。區別于以往單塔柱支撐的單機單層風力發電系統，本發明設置了多塔柱支撐和多 個水平軸發電單元的多層組合結構。支撐塔柱可以設置2個、3個、4個或多個，每個水平軸 風力發電單元的支撐架可以放在多個支撐塔柱的中心，也可根據需要放在多個支撐塔柱的 偏心位置，還可以設置在連接相鄰塔柱的各承重層臺的橫梁上；在多個支撐塔柱的不同高 度位置可設置雙層、三層乃至多層承重層臺，在每個承重層臺上可設置1個、2個、3個或多 個水平軸風力發電單元，多個水平軸風力發電單元隨承重層臺的層數的增加而多層疊加， 形成多層多柱塔型結構。塔柱的個數、層數及水平軸發電單元的個數可根據環境、設備狀況 和用戶對系統發電功率的要求進行擴調。各層水平軸風力發電單元的旋轉方向可以相同， 也可以交互逆向旋轉以抵消或減小對全塔的旋轉扭力；在每個塔柱上均可設置加固拉線或 支柱，改善了系統運行的穩定性和安全性。由于設置了多層承重層臺，在各承重層臺上還可設置多個水平軸風力發電單元， 大大提高了整個系統的發電能力，有效降低了單位功率的設備投入成本，擴展了取風的高 度空間，減少了單位功率的占地面積，提高了優質風區的利用效率。本發明的技術方案如下—種塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，包括塔柱1、加固拉索或支柱2、 承重層臺3、水平軸風力發電單元4、發電單元支撐架5、層臺橫梁6。支撐風塔的塔柱1可以設置2個、3個、4個或多個，并可以多種方式排布；發電單 元支撐架5可以設置在多個塔柱的中心，也可根據需要設置在多個塔柱的偏心位置，還可 以設置在連接相鄰塔柱的各承重層臺3的層臺橫梁6上；各塔柱1上均可根據需要設置加 固拉線或支柱2以加強系統穩定性。在多個塔柱1的不同高度可設置雙層、三層乃至多層承重層臺3，在每層承重層臺 3上可設置1個、2個3個或多個水平軸風力發電單元4，多個水平軸風力發電單元4隨承重 層臺3的層數的增加而多層累加，形成多層多柱塔型結構，擴展了取風的高度空間。
各水平軸風力發電單元4在塔柱1之間可以多種形式排布，其旋轉方向可以相同， 也可以交互逆向旋轉。塔柱1的個數、承重層臺3的層數、水平軸風力發電單元4的個數及排布形式可根 據需要進行擴調。


圖1是本發明塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統結構示意圖。圖2是本發明塔型多層三柱組合式水平軸風力發電系統示意圖。圖3是本發明塔型多層二柱組合式水平軸風力發電系統示意圖。圖4是本發明塔型多層三柱組合式水平軸風力發電系統示意圖。圖中顯示發電單 元支撐架5設置在三個塔柱的中心位置。圖5是本發明塔型多層三柱組合式水平軸風力發電系統示意圖。圖中顯示發電單 元支撐架5設置在三個塔柱的偏心位置。圖6是本發明塔型多層三柱組合式水平軸風力發電系統示意圖。圖中顯示在承重 層臺3上設置了兩個水平軸風力發電單元4，兩個水平軸風力發電單元4的發電單元支撐架5分別設置在層臺橫梁6上。圖7是本發明塔型多層四柱組合式水平軸風力發電系統示意圖。圖中顯示在承重 層臺3上設置了四個水平軸風力發電單元4，四個水平軸風力發電單元4的發電單元支撐架 5分別設置在層臺橫梁6上。
具體實施例方式本發明主要是通過以下方法來實現的。一種塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，包括塔柱1、加固拉索或支柱2、 承重層臺3、水平軸風力發電單元4、發電單元支撐架5、層臺橫梁6。支撐風塔的塔柱1可以設置2個、3個、4個或多個，并可以多種方式排布；發電單 元支撐架5可以設置在多個塔柱的中心，也可根據需要設置在多個塔柱的偏心位置，還可 以設置在連接相鄰塔柱的各承重層臺3的層臺橫梁6上；各塔柱1上均可根據需要設置加 固拉線或支柱2以加強系統穩定性。在多個塔柱1的不同高度可設置雙層、三層乃至多層承重層臺3，在每層承重層臺 3上可設置1個、2個3個或多個水平軸風力發電單元4，多個水平軸風力發電單元4隨承重 層臺3的層數的增加而多層累加，形成多層多柱塔型結構，擴展了取風的高度空間。各水平軸風力發電單元4在塔柱1之間可以多種形式排布，其旋轉方向可以相同， 也可以交互逆向旋轉。塔柱1的個數、承重層臺3的層數、水平軸風力發電單元4的個數及排布形式可根 據需要進行擴調。實施例1如圖1、圖3所示，本發明提供一種塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，包 括兩根塔柱1，在塔柱1之間設有二層以上的承重層臺3(在本實施例中承重層臺3的數量 為5)，在各承重層臺3上設有一個水平軸風力發電單元4，形成多層多柱塔型結構，擴展了取風的高度空間。實施例2在圖2所示的實施例中，塔柱1包括3個，在3個相鄰塔柱1之間的不同高度處設 有四層承重層臺3，在承重層臺3上設有2個水平軸風力發電單元4，形成多層多柱塔型結 構。實施例3在圖4所示的實施例中，塔柱1包括3個，在3個塔柱1之間的不同高度處設有二 層以上的承重層臺3，在承重層臺3上設有一個水平軸風力發電單元4，水平軸風力發電單 元4隨承重層臺3的層數的增加而多層疊加，形成多層多柱塔型結構。發電單元支撐架5 設置在3個塔柱1的中心。實施例4在圖5所示的實施例中，塔柱1包括3個，在3個塔柱1之間的不同高度處設有二 層以上的承重層臺3，在承重層臺3上設有一個水平軸風力發電單元4，水平軸風力發電單 元4隨承重層臺3的層數的增加而多層疊加，形成多層多柱塔型結構。發電單元支撐架5 設置在連接塔柱1的層臺橫梁6上。實施例5在圖6所示的實施例中，塔柱1包括3個，在3個塔柱1之間的不同高度處設有二 層以上的承重層臺3，在承重層臺3上設有兩個水平軸風力發電單元4，水平軸風力發電單 元4隨承重層臺3的層數的增加而多層疊加，形成多層多柱塔型結構。兩個水平軸風力發 電單元4的發電單元支撐架5分別設置在連接3個塔柱1的層臺橫梁6上。實施例6在圖6所示的實施例中，塔柱1包括4個，在4個塔柱1之間的不同高度處設有二 層以上的承重層臺3，在承重層臺3上設有四個水平軸風力發電單元4，水平軸風力發電單 元4隨承重層臺3的層數的增加而多層疊加，形成多層多柱塔型結構。四個水平軸風力發 電單元4的發電單元支撐架5分別設置在連接4個塔柱1的層臺橫梁6上。在本發明各實施例中，各水平軸風力發電單元4在多個塔柱1之間可以多種形式 排布，其旋轉方向可以相同，也可以交互逆向旋轉；塔柱1的個數、承重層臺3的層數、水平軸風力發電單元4的個數及排布形式可根 據需要進行擴調。對于塔柱1設置為四個以上的實施例，在多個塔柱1之間設置雙層、三層或其它多 層承重層臺3的實施例，在每層承重層臺3上設置四個以上更多個水平軸風力發電單元4 的實施例，將不再提供詳細的附圖。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，不能以此限定本發明實施的范圍，凡依本 發明所作的等同變化與修飾，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，其特征在于包括塔柱(1)、加固拉 索或支柱( 、承重層臺C3)、水平軸風力發電單元(4)、發電單元支撐架( 、層臺橫梁(6)。
2.根據權利要求1所述的塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，其特征在于支 撐風塔的塔柱(1)可以設置2個、3個、4個或多個，并可以多種方式排布。
3.根據權利要求1所述的塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，其特征在于發 電單元支撐架(5)可以設置在多個塔柱(1)的中心，也可根據需要設置在多個塔柱(1)的 偏心位置，還可以設置在連接相鄰塔柱的各承重層臺3的層臺橫梁(6)上。
4.根據權利要求1所述的塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，其特征在于各 塔柱(1)上均可根據需要設置加固拉線或支柱O)以加強系統穩定性。
5.根據權利要求1所述的塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，其特征在于在 多個塔柱(1)的不同高度可設置雙層、三層乃至多層承重層臺(3)，在每層承重層臺(3)上 可設置1個、2個3個或多個水平軸風力發電單元(4)。
6.根據權利要求5所述的塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，其特征在于各 水平軸風力發電單元(4)在塔柱(1)之間可以多種形式排布，其旋轉方向可以相同，也可以 交互逆向旋轉。
7.根據權利要求1所述的塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，其特征在于多 個水平軸風力發電單元隨承重層臺(3)的層數的增加而多層疊加，形成多層多柱塔型 結構，擴展了取風的高度空間。
8.根據權利要求1所述的塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，其特征在于塔 柱(1)的個數、承重層臺( 的層數、水平軸風力發電單元(4)的個數及排布形式可根據需 要進行擴調。
全文摘要
本發明涉及一種塔型多層多柱組合式水平軸風力發電系統，用于高效利用風能獲取清潔能源的技術領域。既可極大地提高風能利用效率，又可降低投資建設成本，改善系統運行的安全性和穩定性。
文檔編號F03D9/00GK102072088SQ20091022385
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月24日 優先權日2009年11月24日
發明者甘樂軍, 蘇大慶 申請人:中金富華能源科技有限公司