專(zhuān)利名稱(chēng)：聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出的“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”屬于風(fēng)力熱泵機(jī)組類(lèi)型開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是全球分布最廣泛、蘊(yùn)藏量最豐富、能量最巨大的可再生能源，在世界多數(shù)地區(qū)通常情況是秋、冬、春三季風(fēng)力更為強(qiáng)盛，能夠有效利用風(fēng)能提供的天然巨大能量解決同時(shí)期對(duì)居室房屋的供暖需求是再理想不過(guò)的可再生能源廣泛、規(guī)模、實(shí)效、廉價(jià)的利用方式。
而熱泵技術(shù)是近年來(lái)國(guó)際上新興的能源技術(shù)，其原理基于逆卡諾循環(huán)，采用消耗電能或其它能源形成機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)由低溫?zé)嵩?如自然空氣、地下水、土層地?zé)?、河、海、污水?中吸收熱能，然后轉(zhuǎn)換為較高溫?zé)嵩床⑹怪尫胖了杩臻g或區(qū)域內(nèi)的機(jī)械裝置。在標(biāo)準(zhǔn)工況下，系統(tǒng)消耗一個(gè)單位的能量，從低溫?zé)嵩粗锌商崛《€(gè)單位的能量，合在一起輸出三個(gè)單位的能量。這種裝置即可用作供熱采暖、洗浴設(shè)備，又可用作制冷降溫設(shè)備，從而達(dá)到一機(jī)兩用的目的。
在中國(guó)北方與沿海的廣大地區(qū)、海島及世界許多國(guó)家和地區(qū)，秋、冬、春三季低溫寒冷季節(jié)均存有長(zhǎng)期穩(wěn)定的巨大風(fēng)能，將其“用高效能風(fēng)力機(jī)”轉(zhuǎn)換形成巨大機(jī)械輸出動(dòng)力，直接驅(qū)動(dòng)熱泵壓縮機(jī)工作，就可形成“以不竭天然生態(tài)能源供暖、供熱”的持久理想狀態(tài)出現(xiàn)，如在沿海、海島周邊灘涂規(guī)模化集中建設(shè)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組群(或稱(chēng)為特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)站)更可以用熱泵直接吸取海水熱量供暖、供熱將是取之不盡的熱泵熱源。
與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相比較，風(fēng)力熱泵機(jī)組沒(méi)有嚴(yán)格的設(shè)備運(yùn)行頻率調(diào)控要求，采用往復(fù)式熱泵壓縮機(jī)沒(méi)有對(duì)風(fēng)力方向改變的調(diào)控需要，因此直接用風(fēng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)熱泵壓縮機(jī)具有諸多優(yōu)勢(shì)。
但是，建設(shè)風(fēng)力熱泵機(jī)組首要的條件是只有在其配合的風(fēng)力機(jī)組能夠提供高效、巨大風(fēng)力轉(zhuǎn)換出力能力的情況下才能使風(fēng)力熱泵技術(shù)真正進(jìn)入規(guī)?；⒔?jīng)濟(jì)性、實(shí)效性建設(shè)與運(yùn)行階段，否則建設(shè)成本高，風(fēng)力轉(zhuǎn)換形成的熱能少，投資效益低下，得不償失。
中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利200710063204.X提出的“聯(lián)合聚風(fēng)超大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”在國(guó)際上首次提出了“超大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”的全新概念及高效能應(yīng)用裝備，其是將擁有全面綜合優(yōu)勢(shì)功效的獨(dú)創(chuàng)風(fēng)能轉(zhuǎn)化設(shè)備“聯(lián)合聚風(fēng)超大功率風(fēng)力機(jī)”與“熱泵機(jī)組的壓縮機(jī)以多種不同結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)方式配合”{本發(fā)明將其稱(chēng)為多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)}后形成；同時(shí)還提出了在其上附加電動(dòng)機(jī)形成“電機(jī)動(dòng)力輔助驅(qū)動(dòng)‘多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)’并使其實(shí)現(xiàn)一體化接替、交替配合的系統(tǒng)方案”{本發(fā)明將其簡(jiǎn)稱(chēng)為多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)}，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力、電力兩種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式之間可方便轉(zhuǎn)換的機(jī)組出力與運(yùn)行調(diào)控，滿(mǎn)足“用同一熱泵系統(tǒng)裝置在微風(fēng)和無(wú)風(fēng)的條件下完成全天候供暖運(yùn)行”的理想應(yīng)用目標(biāo)；本發(fā)明同樣也可選擇“將風(fēng)力熱泵供暖系統(tǒng)與城鎮(zhèn)現(xiàn)有的鍋爐供暖系統(tǒng)管網(wǎng)連接運(yùn)行”的方式，從而實(shí)現(xiàn)鍋爐與風(fēng)力熱泵供暖方式之間的互補(bǔ)，也可選擇在無(wú)風(fēng)、微風(fēng)的暫短時(shí)段用電熱器、煤爐等常規(guī)簡(jiǎn)單的輔助加熱供暖方式進(jìn)行應(yīng)用互補(bǔ)。
200710063204.X發(fā)明專(zhuān)利提出了7種不同的聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組與熱泵壓縮機(jī)之間的傳動(dòng)配合方式，其中適合于本發(fā)明特大功率機(jī)組采用的傳動(dòng)配合方式有(1)采用在同一傳動(dòng)大齒輪盤(pán)上一同配合設(shè)置一個(gè)或多個(gè)熱泵壓縮機(jī)進(jìn)行出力能力的多梯級(jí)大幅度調(diào)整變化；(2)采用曲軸與1-多個(gè)熱泵壓縮機(jī)活塞連桿進(jìn)行連接[分離]配合結(jié)構(gòu)與動(dòng)力輸出方式；(3)采用由1-多層大直徑鏈條輪盤(pán)輸出動(dòng)力，配合帶動(dòng)1-多個(gè)小鏈條輪盤(pán)及活塞連桿的傳動(dòng)的方式；(4)采用由風(fēng)力熱泵機(jī)組與附加的電機(jī)動(dòng)力共同驅(qū)動(dòng)和完全由電機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的方式及其兩者之間可方便轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
與超大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)設(shè)備比較，超、特大功率風(fēng)力熱泵設(shè)備及配合輔助電力推動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更不適宜塔架高空安置，因?yàn)闊岜脵C(jī)組還有設(shè)置實(shí)現(xiàn)熱泵熱能交換的制冷劑循環(huán)流動(dòng)管道的需求。
200710063204.X對(duì)上述熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)部分均是采用風(fēng)力機(jī)塔架高空安裝的方式，而其風(fēng)力熱泵輔助電力推動(dòng)電機(jī)就需設(shè)在風(fēng)力機(jī)槳輪風(fēng)輪的輪下，因此需采用仰式傳動(dòng)的安裝方式，并在塔架上設(shè)置“電動(dòng)機(jī)井”，這對(duì)特大型機(jī)組及“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)講，對(duì)其“塔架與基礎(chǔ)”的建設(shè)面積、體積、強(qiáng)度需求將大幅度增加，也使其機(jī)組整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與復(fù)雜性和設(shè)備安裝與維護(hù)的難度大幅度增加，從而導(dǎo)致建設(shè)成本的大量增加，而對(duì)于特大功率機(jī)組將形成更大、更多的困難，并使機(jī)組的整體美觀性降低……；因此塔架安裝熱泵壓縮機(jī)方式較適合中小型簡(jiǎn)單的風(fēng)力熱泵機(jī)組采用。
從“聯(lián)合聚風(fēng)超大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”的動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)與動(dòng)力輸出方式可以看出其“立式雙槳輪風(fēng)輪”可實(shí)現(xiàn)相臨“槳輪風(fēng)輪齒輪”的相互傳動(dòng)形成聯(lián)合聯(lián)動(dòng)的出力態(tài)勢(shì)，并且是由其中的一個(gè)“立式槳輪風(fēng)輪軸”(即主風(fēng)輪軸)將聯(lián)合聯(lián)動(dòng)風(fēng)力機(jī)形成的動(dòng)力輸出，并通過(guò)大齒輪盤(pán)或曲軸與1個(gè)以上數(shù)量的熱泵壓縮機(jī)配合形成梯級(jí)調(diào)控能力，可見(jiàn)其動(dòng)力輸出與傳遞結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)捷、單一。此外，立式槳輪風(fēng)輪的動(dòng)力輸出軸均是以垂直形態(tài)設(shè)置的，這就為主風(fēng)輪軸向下延伸將其聯(lián)合聯(lián)動(dòng)動(dòng)力向下直接傳動(dòng)到地面上或安裝平臺(tái)上，從而使其實(shí)現(xiàn)上下一體化連接傳動(dòng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造了得天獨(dú)厚的條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”全新設(shè)計(jì)方案，其是由(一)聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力機(jī)組結(jié)構(gòu)部分，(二)設(shè)置在地面或安裝平臺(tái)上的“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”或“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)部分，(三)通過(guò)延長(zhǎng)的“主風(fēng)輪軸”使(一)、(二)部分實(shí)現(xiàn)連接傳動(dòng)與配合調(diào)控3個(gè)結(jié)構(gòu)部分構(gòu)成與實(shí)現(xiàn)(特大功率聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組的主體功能結(jié)構(gòu)、出力方式、調(diào)控方式等與先前技術(shù)方案所描述的內(nèi)容大致相同，但上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改變也引起了聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)部分組成結(jié)構(gòu)、名稱(chēng)和功效的相應(yīng)變化)，下面分別對(duì)以上3個(gè)結(jié)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)、名稱(chēng)、功效進(jìn)行具體的描述(一)聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力機(jī)組結(jié)構(gòu)部分(1)分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)機(jī)艙因?yàn)椤奥?lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”的熱泵壓縮機(jī)全部設(shè)置在地面[或安裝平臺(tái)]上，因此其沒(méi)有“聯(lián)合聚風(fēng)超大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”所描述的“分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)”與“分風(fēng)式風(fēng)輪機(jī)”的類(lèi)型之分，可全部稱(chēng)為“分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)”，其設(shè)計(jì)形態(tài)、規(guī)格與多樣化變化是形成本發(fā)明“聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組”技術(shù)方案與形成功效的核心之一。
分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)的機(jī)艙(也可簡(jiǎn)稱(chēng)為分風(fēng)機(jī)艙)是通過(guò)菱形或長(zhǎng)菱形分風(fēng)機(jī)艙體實(shí)現(xiàn)前后雙方向的分風(fēng)與機(jī)艙兩側(cè)的相鄰聚風(fēng)；小中型機(jī)組采用的分風(fēng)機(jī)艙可將其建成菱形形態(tài)(見(jiàn)圖示1、2)，大型、巨型機(jī)組及采用更大直徑的槳輪風(fēng)輪的風(fēng)力機(jī)則將采用長(zhǎng)菱形分風(fēng)機(jī)艙設(shè)計(jì)形態(tài)(見(jiàn)圖示13)，并采用將雙槳輪風(fēng)輪進(jìn)行交錯(cuò)排列設(shè)置的形態(tài)，其可大幅度減少大直徑槳輪風(fēng)輪對(duì)機(jī)艙建設(shè)面積的需求。分風(fēng)機(jī)艙的頂部一般設(shè)有機(jī)艙頂板，其可一同起到固定雙槳輪風(fēng)輪上部軸端、封閉分風(fēng)機(jī)艙、遮風(fēng)擋雨和使各個(gè)機(jī)艙聚風(fēng)斜面頂部連接固定等多重作用；從俯視角度看菱形分風(fēng)機(jī)艙的頂板如同一個(gè)菱形體，其左右兩側(cè)各有兩個(gè)聚風(fēng)斜面，左右兩側(cè)聚風(fēng)斜面的實(shí)際交匯點(diǎn)構(gòu)成分風(fēng)機(jī)艙前后兩端的分風(fēng)角，兩側(cè)聚風(fēng)斜面延伸虛擬交差點(diǎn)附近的機(jī)艙底板和頂板上，是槳輪風(fēng)輪軸的安裝處，其雙槳輪風(fēng)輪是以完全橫向排列方式安裝的。
相同方式觀察長(zhǎng)菱形分風(fēng)機(jī)艙的頂板和底板(見(jiàn)圖示13)，其如同在菱形分風(fēng)機(jī)艙的中間加設(shè)了一個(gè)長(zhǎng)方形的結(jié)構(gòu)體，因此可稱(chēng)其為“長(zhǎng)菱形分風(fēng)機(jī)艙”，中間加設(shè)的一個(gè)長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)體是槳輪風(fēng)輪的安裝位置，其安裝槳輪風(fēng)輪軸的位置還可通過(guò)在兩風(fēng)力機(jī)之間設(shè)置的“互連橫梁”(見(jiàn)示意圖13、14)進(jìn)行加固加強(qiáng)，“互連橫梁”同時(shí)可將相鄰兩風(fēng)力機(jī)及將全部聯(lián)合并聯(lián)風(fēng)力機(jī)進(jìn)行橫向連接加固。
長(zhǎng)菱形分風(fēng)機(jī)艙的雙槳輪風(fēng)輪是采用錯(cuò)位的布置設(shè)置方式，其聯(lián)合聚風(fēng)排列后可使在各個(gè)分風(fēng)機(jī)艙外部懸空的兩個(gè)槳輪風(fēng)輪相鄰并列(見(jiàn)示意圖13所示)，如果形成“連動(dòng)風(fēng)力機(jī)組”形態(tài)其還將其進(jìn)行相鄰風(fēng)輪齒輪的配合，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合傳動(dòng)形態(tài)。
(圖示1)和(圖示13)為兩個(gè)極端的分風(fēng)機(jī)艙與槳輪風(fēng)輪的設(shè)置結(jié)構(gòu)舉例，即將槳輪風(fēng)輪完全進(jìn)行橫向排列和相對(duì)完全進(jìn)行縱向排列；此外，其還可采用中間的形態(tài)，即將(圖示13)的分風(fēng)機(jī)艙寬度加大，將雙槳輪風(fēng)輪的排列形態(tài)加橫向些。
(2)設(shè)有槳葉伸縮調(diào)控系統(tǒng)的立式雙槳輪風(fēng)輪設(shè)有槳葉伸縮調(diào)控系統(tǒng)的立式雙槳輪風(fēng)輪可簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、快速、有效、同步地調(diào)控槳輪風(fēng)輪各個(gè)槳葉伸展幅面的大小變化，在機(jī)組故障、熱泵機(jī)過(guò)載、速度超標(biāo)、起動(dòng)時(shí)，可通過(guò)風(fēng)輪縮槳減力或附加配合簡(jiǎn)單的機(jī)械制動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)組在大風(fēng)力情況下的減力剎車(chē)控制，使之得到及時(shí)保護(hù)，消除自然風(fēng)力變化對(duì)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生的影響，實(shí)現(xiàn)機(jī)組出力能力的變化調(diào)整；其小、中、大、巨型槳輪風(fēng)輪可有不同的槳葉伸縮方式與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的出力能力調(diào)控與槳輪風(fēng)輪的規(guī)格設(shè)計(jì)需求。
在分風(fēng)機(jī)艙中部的底板與頂板之間并聯(lián)設(shè)置立式雙槳輪風(fēng)輪，分風(fēng)機(jī)艙的聚風(fēng)斜面或直面可遮擋住槳輪風(fēng)輪半部分旋轉(zhuǎn)弧面體，懸空在分風(fēng)機(jī)艙以外的雙槳輪風(fēng)輪槳葉可承接分風(fēng)機(jī)艙聯(lián)合并列設(shè)置后形成的最窄通道內(nèi)的聚集氣流(聚風(fēng))，可使其能夠按照不同季節(jié)的風(fēng)向變化，來(lái)回雙向沖擊槳輪風(fēng)輪的外部懸空槳葉，形成最大的轉(zhuǎn)換出力。
槳輪風(fēng)輪可分為中心大輥筒型(見(jiàn)示意圖3所示)、中心中輥筒型和中心小輥筒型等不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形態(tài)。中心大輥筒型槳輪風(fēng)輪的中部為大直徑圓柱體輥面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，中為中；小為小，后者較少采用。所謂中心大、中、小輥筒型是指其中心輥筒直徑相對(duì)于槳輪風(fēng)輪整體直徑的規(guī)格設(shè)計(jì)比例而言，其不同的比例關(guān)系決定了其可采用的不同縮槳結(jié)構(gòu)與縮槳方式。
在小、中、大中心輥筒的周邊均勻分布設(shè)有3-6個(gè)、大直徑風(fēng)輪可設(shè)置6-8個(gè)、更大直徑可設(shè)置8-10個(gè)乃至更多個(gè)以相同直徑方向設(shè)置的槳葉，在雙槳輪風(fēng)輪上采用的中心輥筒直徑、高度、槳葉設(shè)置數(shù)量與設(shè)計(jì)規(guī)格相同，為了加強(qiáng)各個(gè)槳葉的乘風(fēng)支撐強(qiáng)度和方便對(duì)槳葉進(jìn)行伸縮調(diào)控，在槳輪風(fēng)輪的縱向中部可間隔均布設(shè)置1-多層支撐圓環(huán)(或板)。
風(fēng)力熱泵機(jī)組必須擁有一套控制風(fēng)輪出力能力的調(diào)控系統(tǒng)，用來(lái)限制與調(diào)控風(fēng)輪的乘風(fēng)出力能力和對(duì)機(jī)組轉(zhuǎn)速變化的調(diào)整，與現(xiàn)有機(jī)組變槳距操作過(guò)程采用的“順槳”作用目標(biāo)等效對(duì)應(yīng)，槳輪風(fēng)輪實(shí)現(xiàn)上述相同功效的操作過(guò)程叫“縮槳”，即將各個(gè)方向的槳輪風(fēng)輪上的槳葉同時(shí)、同速、同位、統(tǒng)一化一的地向中心方向收縮移動(dòng)，使槳輪風(fēng)輪上的各個(gè)槳葉乘風(fēng)幅面減小到實(shí)現(xiàn)全無(wú)；或相同方式實(shí)現(xiàn)反方向的伸槳移動(dòng)調(diào)控與位置隨時(shí)固定。
中心大輥筒型結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)“輥內(nèi)縮槳”操作(見(jiàn)示意圖3、5)，即將各方面的槳葉寬幅的絕大部分或是全部收縮進(jìn)入中心大輥筒內(nèi)；還可實(shí)現(xiàn)“重疊縮槳”操作，即將各個(gè)槳葉分為兩幅或是三幅，并進(jìn)行“雙疊縮槳”(1/2縮減)，或形成“三疊縮槳”形態(tài)(2/3縮槳)；(見(jiàn)示意圖4)中心中輥筒型結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)“雙疊-輥內(nèi)縮槳”或“輥內(nèi)-雙疊縮槳”操作，其為重疊縮槳與輥內(nèi)縮槳相結(jié)合的縮槳形態(tài)；“雙疊輥內(nèi)縮槳”是使其先實(shí)現(xiàn)槳葉的雙重疊，如果機(jī)組控制系統(tǒng)需要其繼續(xù)進(jìn)行縮槳，再將已經(jīng)雙重疊的槳葉一同進(jìn)行輥內(nèi)縮槳操作；其也可采用相反的“輥內(nèi)-雙疊縮槳”方式，即先使其部分幅面實(shí)現(xiàn)輥內(nèi)縮槳，如果控制系統(tǒng)需要其繼續(xù)縮槳，再將外露的槳葉進(jìn)行輥內(nèi)雙重疊縮槳。上述幾種縮槳方式與形態(tài)可適應(yīng)多數(shù)槳輪風(fēng)輪規(guī)格與中心輥筒直徑規(guī)格的配合設(shè)計(jì)。
縮槳與槳輪風(fēng)輪縮槳減力配合制動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械制動(dòng)與槳葉收縮減力配合的機(jī)組剎車(chē)控制，剎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)可與槳輪輪盤(pán)一體化設(shè)計(jì)；對(duì)于一些控制制動(dòng)需求不大的機(jī)組來(lái)講，可完全通過(guò)縮槳減力實(shí)現(xiàn)制動(dòng)控制，無(wú)需設(shè)置復(fù)雜的機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)裝置。
實(shí)現(xiàn)上述各種“縮槳”調(diào)控的系統(tǒng)裝置叫做“傘式槳葉伸縮控制系統(tǒng)”(可簡(jiǎn)稱(chēng)為縮槳系統(tǒng)；見(jiàn)示意圖3、4、5、6)，其是由與各個(gè)槳葉一體化安裝設(shè)置的槳葉推拉滑桿、和與各個(gè)槳葉推拉滑桿連接的傘式推拉桿和與各個(gè)傘式推拉桿共同匯集連接于其上的“傘式滑圈”，以及可使傘式滑圈實(shí)現(xiàn)上下可控制式移動(dòng)與位置隨時(shí)固定操作的傘式滑圈調(diào)控裝置聯(lián)合構(gòu)成；同一組連動(dòng)風(fēng)力機(jī)組上的雙槳輪風(fēng)輪一般需要同時(shí)進(jìn)行上述相同方式的槳葉伸縮控制；其可由熱泵機(jī)輸出功率的反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，或配合必要的手動(dòng)電動(dòng)控制；(3)將相同規(guī)格“分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)”進(jìn)行間隔并列聯(lián)合設(shè)置，形成“聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組”結(jié)構(gòu)部分，其相鄰機(jī)組之間可產(chǎn)生相互聚風(fēng)效果；并且可通過(guò)采用將“主風(fēng)輪齒輪”同時(shí)與左右若干個(gè)“分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)”上的“風(fēng)輪齒輪”咬合配合，實(shí)現(xiàn)一體化聯(lián)合傳動(dòng)的“連動(dòng)(聯(lián)動(dòng))風(fēng)力機(jī)組”形態(tài)(見(jiàn)示意圖13所示)。
(4)塔架與互連橫梁結(jié)構(gòu)部分通過(guò)塔架與基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)(分風(fēng)機(jī)艙)的高舉。
對(duì)一個(gè)分風(fēng)機(jī)艙的支撐最經(jīng)濟(jì)的方法是采用前后2個(gè)塔架，也可采用1個(gè)塔架實(shí)現(xiàn)支撐，對(duì)于更高大與更寬大的分風(fēng)機(jī)艙和采用聯(lián)合一體化傳動(dòng)方式的“連動(dòng)風(fēng)力機(jī)組”來(lái)講，可采用將整個(gè)聯(lián)合排列的各個(gè)機(jī)組機(jī)艙地板、頂部用1-2個(gè)“互連橫粱”進(jìn)行相鄰機(jī)組之間的串聯(lián)固定(見(jiàn)示意圖13、14)，使其形成相互依靠的、橫向一體化的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體；互連橫梁可與分風(fēng)機(jī)艙低部的加強(qiáng)橫梁形成“十字形”一體化結(jié)構(gòu)體，還可在“互連橫粱”上設(shè)置風(fēng)力機(jī)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)，其剎車(chē)制動(dòng)裝置與方法可采用氣動(dòng)、液壓、電磁、手動(dòng)等方式或其結(jié)合，采用最簡(jiǎn)單的方式即可，有些還可不設(shè)置。
(二)“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”或“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)部分熱泵系統(tǒng)是利用壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)管道內(nèi)的制冷劑循環(huán)流動(dòng)，不斷的蒸發(fā)冷凝，通過(guò)制冷劑溫差吸熱和壓縮機(jī)壓縮制熱后，把外界的熱量源源不斷的聚集到熱泵主機(jī)上的加熱盤(pán)管上，再經(jīng)過(guò)高科技的導(dǎo)熱材料使儲(chǔ)水器中的水溫迅速上升。熱水經(jīng)循環(huán)管路送入終端用戶(hù)室內(nèi)以供洗浴和采暖。
一臺(tái)壓縮式熱泵裝置主要由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹閥四部分組成。本發(fā)明提出的風(fēng)力熱泵可以是空氣熱源熱泵、水源熱泵及熱源熱泵等，由于各種熱泵技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)擁有十分成熟的銷(xiāo)售商品，在此對(duì)熱泵其它組成部分的結(jié)構(gòu)性能不進(jìn)行具體描述。
本發(fā)明是通過(guò)將聯(lián)合聚風(fēng)超大功率熱泵機(jī)組前述的(1)-(4)種“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”或采用的“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)部分全部轉(zhuǎn)設(shè)在地面或安裝平臺(tái)上(如在水面上建設(shè)風(fēng)力熱泵機(jī)組，可在塔架之間設(shè)置水面安裝平臺(tái)，將其設(shè)置在安裝平臺(tái)上)，本發(fā)明最終發(fā)明目的是將上述風(fēng)力機(jī)形成的動(dòng)力能量進(jìn)行輸出，并且以多種方式和結(jié)構(gòu)與壓縮機(jī)進(jìn)行多種動(dòng)力傳輸方式的配合；同時(shí)可形成不同的出力能力的梯級(jí)巨大差距變化和及時(shí)方便的適應(yīng)調(diào)控，這對(duì)于風(fēng)力熱泵機(jī)組、尤其是對(duì)于大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組具有特別重要的效益形成作用，其可充分利用微風(fēng)，又可在強(qiáng)風(fēng)時(shí)間大幅度提高機(jī)組出力能力，而這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)只是配合增加了1-幾個(gè)壓縮機(jī)。
本發(fā)明提出的“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”配合方式可以采用(1)采用在同一傳動(dòng)大齒輪盤(pán)上再一同并列設(shè)置一個(gè)或多個(gè)熱泵壓縮機(jī)進(jìn)行出力能力的多梯級(jí)大幅度調(diào)整變化，(如上所述本發(fā)明將其稱(chēng)為多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)；即由1個(gè)大齒輪輪盤(pán)承接、輸出聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)的聯(lián)合聯(lián)動(dòng)動(dòng)力，同時(shí)使其配合帶動(dòng)1-多個(gè)小齒輪輪盤(pán)及小齒輪輪盤(pán)配合的活塞連桿的傳動(dòng)方式，小齒輪輪盤(pán)可與大齒輪輪盤(pán)方便實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)咬合與分離，或可采用活塞連桿與小齒輪輪盤(pán)的方便連接與分離方式實(shí)現(xiàn)相同調(diào)控目標(biāo)；如圖10所示)；(2)采用曲軸與1-多個(gè)壓縮機(jī)活塞連桿進(jìn)行配合的結(jié)構(gòu)與動(dòng)力輸出方式(如其圖9示)；(3)采用由1-多層大直徑鏈條輪盤(pán)輸出動(dòng)力，配合帶動(dòng)1-多個(gè)小鏈條輪盤(pán)及其活塞連桿的傳動(dòng)的方式(如其示意圖11所示)。
(4)采用由風(fēng)力機(jī)組與電機(jī)動(dòng)力方式共同驅(qū)動(dòng)熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和完全由電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其兩種驅(qū)動(dòng)方式之間的方便交替轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。(如上所述，本發(fā)明將(4)簡(jiǎn)稱(chēng)為多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)；即在上述(1)、(2)、(3)的動(dòng)力輸出輪盤(pán)或結(jié)構(gòu)上，可配合設(shè)置由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的齒輪大輪盤(pán)、或鏈條輪盤(pán)、或曲軸，可使風(fēng)力機(jī)動(dòng)力輸出軸與大齒輪輪盤(pán)、或鏈條輪盤(pán)、或曲軸實(shí)現(xiàn)方便操作的動(dòng)力一體化連接聯(lián)動(dòng)與分離脫離，并實(shí)現(xiàn)連接與分離的方便配合(如其示意圖7、8所示)，其連接與分離方式與結(jié)構(gòu)為常規(guī)簡(jiǎn)單技術(shù)；其采用大齒輪盤(pán)、或曲軸、或鏈輪的經(jīng)濟(jì)性差別是后者設(shè)備更加簡(jiǎn)單、低價(jià))。
也可選擇與城市現(xiàn)有的鍋爐供暖系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行一體化連接運(yùn)行的方式，從而實(shí)現(xiàn)鍋爐與風(fēng)力熱泵供暖方式的互補(bǔ)，包括在風(fēng)力不大風(fēng)力熱泵供熱溫度不高情況下的鍋爐補(bǔ)充加溫方式。
可見(jiàn)，本發(fā)明熱泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)多級(jí)出力能力設(shè)計(jì)目標(biāo)的理由有三1.由風(fēng)力特性決定設(shè)置一個(gè)更大的壓縮機(jī)(包括熱泵機(jī)組)不如設(shè)置1個(gè)以上合計(jì)功率相同壓縮機(jī)進(jìn)行組合安裝，后者可通過(guò)1個(gè)以上壓縮機(jī)的設(shè)置方式，簡(jiǎn)單方便地形成機(jī)組出力能力調(diào)控的梯級(jí)巨大變化，方便擴(kuò)大機(jī)組的用風(fēng)強(qiáng)度范圍和用風(fēng)的季節(jié)時(shí)間范圍；2.可使聯(lián)合機(jī)組實(shí)現(xiàn)出力能力的梯級(jí)調(diào)控與槳葉伸縮操作系統(tǒng)出力能力調(diào)控的配合在熱泵機(jī)組設(shè)置數(shù)量形成的梯級(jí)出力能力范圍內(nèi)進(jìn)行槳葉伸縮的微調(diào)，當(dāng)處于梯級(jí)交匯處時(shí)，風(fēng)力再大機(jī)組不一定要進(jìn)行縮槳操作，而是要提高壓縮機(jī)的設(shè)置數(shù)量，并同時(shí)進(jìn)行伸槳操作增加熱量提供；反之風(fēng)力再小，伸槳已到盡頭沒(méi)有作用，可減少熱泵系統(tǒng)壓縮機(jī)的設(shè)置數(shù)量；3.熱泵傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)形態(tài)可以十分簡(jiǎn)單、方便、廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)設(shè)置一個(gè)以上擁有可分合、撤并功能壓縮機(jī)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
因聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)有來(lái)回風(fēng)力方向變化的特點(diǎn)，況且其更加適用于較大功率與規(guī)模的熱泵系統(tǒng)采用，因此本發(fā)明機(jī)組主要采用往復(fù)式壓縮機(jī)，往復(fù)式壓縮機(jī)對(duì)于風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的改變沒(méi)有影響。上述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)控制方式可采用傳感器自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化控制或與手動(dòng)控制配合。
(三)通過(guò)延長(zhǎng)的“主風(fēng)輪軸”使(一)、(二)部分實(shí)現(xiàn)連接傳動(dòng)與配合調(diào)控的結(jié)構(gòu)部分本發(fā)明通過(guò)將可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力單一輸出能力的“主風(fēng)輪軸”向下延伸，將聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組產(chǎn)生的聯(lián)合動(dòng)力直接傳遞到地面(或安裝平臺(tái)上)，并通過(guò)與在地面上(或安裝平臺(tái)上)設(shè)置的(二)部分描述的“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”或“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”連接與配合調(diào)控，完成特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組的設(shè)計(jì)目的。
形成優(yōu)勢(shì)聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)形態(tài)為“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”的產(chǎn)生提供了基礎(chǔ)條件，使“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”通過(guò)簡(jiǎn)捷的傳動(dòng)軸延長(zhǎng)設(shè)置結(jié)構(gòu)取代了超大功率機(jī)組高空大面積安裝巨型多機(jī)熱泵壓縮機(jī)系統(tǒng)所需要的廣泛安裝平臺(tái)，從而使特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、輕化、理想化。在地面上或安裝平臺(tái)上設(shè)置“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”或“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”更可為特大功率熱泵機(jī)組提供穩(wěn)固的安裝基礎(chǔ)和廣泛的安裝空間，同時(shí)也更適合熱泵制冷劑循環(huán)管道的安裝，熱泵技術(shù)的其它技術(shù)、設(shè)備已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品提供，可直接購(gòu)買(mǎi)，在此不進(jìn)行表述；
與“聯(lián)合聚風(fēng)超大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”比較，其可使塔架的建設(shè)面積、體積、強(qiáng)度需求大幅度減低與簡(jiǎn)化，使建設(shè)成本與安裝難度大幅度降低，同時(shí)消除了限制聯(lián)合聚風(fēng)熱泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)更大功率設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)結(jié)構(gòu)瓶頸，從而使風(fēng)力熱泵機(jī)組單機(jī)“特大功率”的設(shè)計(jì)成為現(xiàn)實(shí)，結(jié)合聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組創(chuàng)新技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì)群的共同作用，本發(fā)明技術(shù)將使風(fēng)力熱泵供暖方式上升為風(fēng)能豐富地區(qū)冬季主要供暖熱源方式之一，本發(fā)明創(chuàng)新技術(shù)可使風(fēng)力熱泵進(jìn)入適用性大規(guī)模實(shí)際推廣應(yīng)用階段。


下面結(jié)合示意圖說(shuō)明“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”的創(chuàng)新功能結(jié)構(gòu)和其作用效果。
圖1是“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”的俯視宏觀示意圖，其為菱形分風(fēng)機(jī)艙與槳輪風(fēng)輪配合結(jié)構(gòu)的中部橫剖面俯視示意圖，表示該機(jī)組是由多個(gè)“分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)組”聯(lián)合并列設(shè)置構(gòu)成，……和箭頭表示，并列可持續(xù)延長(zhǎng)、延多與其一體化聯(lián)合連動(dòng)設(shè)置的“分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)組”，提高其聯(lián)合出力能力。
圖2是多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)在地面的菱形特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組側(cè)視宏觀示意圖。
圖3是立式槳輪風(fēng)輪輥內(nèi)縮槳式縮槳過(guò)程的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是“重疊縮槳”式傘式槳葉伸縮調(diào)控系統(tǒng)伸槳與縮槳的形態(tài)變化示意圖。
圖5是傘式槳葉伸縮調(diào)控系統(tǒng)“輥內(nèi)縮槳”形態(tài)的風(fēng)輪徑向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是(圖5所示)的傘式槳葉伸縮調(diào)控系統(tǒng)“伸槳”形態(tài)的風(fēng)輪徑向剖面示意圖。
圖7是使“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”設(shè)置在水面上的安裝平臺(tái)上，并由向下延長(zhǎng)的“主風(fēng)輪軸”進(jìn)行連接傳動(dòng)的特大功率熱泵機(jī)組側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8(圖7)表示的由四個(gè)熱泵壓縮機(jī)與四個(gè)電動(dòng)機(jī)配合形成的“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”的俯視示意圖。
圖9是采用曲軸與2個(gè)壓縮機(jī)進(jìn)行一體化連接配合的結(jié)構(gòu)與動(dòng)力輸出方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是采用在同一傳動(dòng)大齒輪盤(pán)上再一同并列設(shè)置一個(gè)或若干個(gè)熱泵壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)進(jìn)行出力能力的多梯級(jí)大幅度調(diào)整變化與電動(dòng)機(jī)輔助運(yùn)行，同時(shí)使其配合的小齒輪輪盤(pán)可與大齒輪輪盤(pán)實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)分離與咬合的結(jié)構(gòu)俯視(上)、側(cè)視(下)示意圖。
圖11是采用由2層大直徑鏈條輪盤(pán)輸出動(dòng)力，配合帶動(dòng)2個(gè)小鏈條輪盤(pán)及活塞連桿的傳動(dòng)的方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是分風(fēng)機(jī)艙內(nèi)部?jī)蓚€(gè)并列風(fēng)輪齒輪之間相互咬合實(shí)現(xiàn)一體化聯(lián)動(dòng)形態(tài)的示意圖。
圖13是大直徑槳輪采用的長(zhǎng)菱形分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)的俯視示意圖。
圖14是由各分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)組聯(lián)合并列設(shè)置，其主風(fēng)輪軸向下延伸與“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”接傳動(dòng)共同構(gòu)成的“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”的迎風(fēng)面(主視)的宏觀示意圖。
圖1中1.槳輪風(fēng)輪；2.聚風(fēng)斜面；3.風(fēng)力方向。
圖2中4.槳輪輥；5.風(fēng)輪槳葉；6.機(jī)艙聚風(fēng)斜面；7.機(jī)艙頂板；8.向下延伸的主風(fēng)輪軸；9.覆蓋“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”的設(shè)備間；10.塔架；11.地面。
圖3中12.槳葉推拉桿滑道；13.縮槳過(guò)程中的槳葉；14.中心輥筒。
圖4中15.槳葉推拉滑桿；16.傘式推拉桿；17.雙疊式活動(dòng)外槳葉；18.中心小輥筒；19.雙疊縮槳滑道；20.傘式滑圈。
圖5中21.中心大輥筒(剖面)；22.槳葉推拉桿滑道；23.縮入的槳葉；24.傘式推拉桿；25.傘式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置與制動(dòng)裝置；26.驅(qū)動(dòng)器與制動(dòng)器支撐體(或稱(chēng)傘式滑圈行程定位架；27.與槳輪風(fēng)輪相互連接的風(fēng)輪齒輪；28.傘式滑圈(其為一體化設(shè)計(jì)形態(tài))；29.槳葉推拉滑桿及推拉桿滑道。
圖6中30.槳葉推拉滑桿；31.完全伸出后槳葉；32.中心大輥筒；33.傘式滑圈；34.風(fēng)輪動(dòng)力輸出軸；35.傘式推拉桿；36.中心大輥筒內(nèi)壁。
圖7中37.槳輪風(fēng)輪；38.分風(fēng)機(jī)艙；39.塔架；40.主風(fēng)輪軸；41.熱泵壓縮機(jī)設(shè)備間；42.可移動(dòng)電動(dòng)機(jī)；43.往復(fù)式熱泵壓縮機(jī)；44.在水面上設(shè)置的、與塔架配合的安裝平臺(tái)；45.與主風(fēng)輪軸連接、與熱泵壓縮機(jī)齒輪配合的細(xì)齒大齒輪盤(pán)。
圖8中46.設(shè)備間外殼；47.可移動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置；48.電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)移動(dòng)滑軌；49.細(xì)齒大齒輪盤(pán)；50.往復(fù)式熱泵壓縮機(jī)；51.電動(dòng)機(jī)軸(剖面)。
圖9中52.主風(fēng)輪軸；53.設(shè)備間外殼；54.曲軸；55.往復(fù)式壓縮機(jī)連桿；56.往復(fù)式壓縮機(jī)；57.地面安裝基礎(chǔ)。
圖10中58.小傳動(dòng)輪；59.主風(fēng)輪軸；60.往復(fù)式壓縮機(jī)；61.大細(xì)齒輪盤(pán)；62.往復(fù)式壓縮機(jī)連桿。
圖11中63.大鏈輪盤(pán)；64.小鏈輪盤(pán)；65.鏈條；66.往復(fù)式壓縮機(jī)。
圖12中67.大齒輪盤(pán)；68.輪盤(pán)架；69.槳輪風(fēng)輪軸。
圖13中70.分風(fēng)機(jī)艙分解的風(fēng)力；71.槳輪與槳輪軸；72.風(fēng)力方向；73.互連橫梁；74.分風(fēng)機(jī)艙。
圖14中75.上互連橫梁；76.槳輪風(fēng)輪槳葉；77.槳輪輥；78.分風(fēng)機(jī)艙分風(fēng)角分解的風(fēng)力；79.槳輪軸；80.主風(fēng)輪軸；81.分風(fēng)角；82.“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”與熱泵壓縮機(jī)設(shè)備間；83.地面基礎(chǔ)。
運(yùn)行方式本發(fā)明對(duì)“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”主要?jiǎng)?chuàng)新運(yùn)行方法的描述是將多個(gè)“分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)”進(jìn)行間隔并列聯(lián)合設(shè)置，使相鄰風(fēng)力機(jī)間懸空于分風(fēng)機(jī)艙外部的槳輪風(fēng)輪槳葉的旋轉(zhuǎn)弧面的最外邊對(duì)接靠近，使相同一組“連動(dòng)風(fēng)力機(jī)組”上的風(fēng)輪齒輪形成相互配合連動(dòng)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)，使之形成“聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組”的設(shè)計(jì)形態(tài)；由1個(gè)“聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組”所形成的聯(lián)合風(fēng)力出力可由其“主風(fēng)輪軸”集中向下延伸傳動(dòng)到在地面上或在安裝平臺(tái)上設(shè)置的“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”上形成熱泵出力能力與配合的梯級(jí)出力能力調(diào)控，或?qū)ⅰ爸黠L(fēng)輪軸”集中向下延伸傳動(dòng)的出力與“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”連接配合，實(shí)現(xiàn)在微風(fēng)與無(wú)風(fēng)的情況下用電力電動(dòng)機(jī)進(jìn)行輔助推動(dòng)熱泵系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)用同一熱泵系統(tǒng)安裝裝置實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)行調(diào)控的目標(biāo)；或與城市鍋爐供暖系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力與鍋爐供暖方式的時(shí)間互補(bǔ)，也可選擇在無(wú)風(fēng)、微風(fēng)的暫短時(shí)段用電熱器等常規(guī)簡(jiǎn)單的輔助供暖方式進(jìn)行應(yīng)用互補(bǔ)。
權(quán)利要求
1.一種“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”，其特征在于其是由(一)“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力機(jī)組”的結(jié)構(gòu)部分，(二)設(shè)置在地面或安裝平臺(tái)上的“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”或“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)部分，(三)通過(guò)延長(zhǎng)的‘主風(fēng)輪軸’使(一)、(二)部分實(shí)現(xiàn)上下連接傳動(dòng)與配合調(diào)控的結(jié)構(gòu)部分構(gòu)成與實(shí)現(xiàn)，對(duì)以上3個(gè)結(jié)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)、名稱(chēng)、功效的概要描述是(一)聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力機(jī)組結(jié)構(gòu)部分(1)分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)機(jī)艙分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)的機(jī)艙(分風(fēng)機(jī)艙)是通過(guò)菱形或長(zhǎng)菱形分風(fēng)機(jī)艙體實(shí)現(xiàn)前后雙方向的分風(fēng)與機(jī)艙兩側(cè)的相鄰聚風(fēng)；小中型機(jī)組采用的分風(fēng)機(jī)艙可將其建成菱形形態(tài)，大型、巨型機(jī)組及采用更大直徑的槳輪風(fēng)輪的風(fēng)力機(jī)則將采用長(zhǎng)菱形分風(fēng)機(jī)艙設(shè)計(jì)形態(tài)，并采用將雙槳輪風(fēng)輪進(jìn)行交錯(cuò)排列設(shè)置的形態(tài)，分風(fēng)機(jī)艙的頂部一般設(shè)有機(jī)艙頂板；從俯視角度看菱形分風(fēng)機(jī)艙的頂板如同一個(gè)菱形體，其左右兩側(cè)各有兩個(gè)聚風(fēng)斜面，左右兩側(cè)聚風(fēng)斜面的實(shí)際交匯點(diǎn)構(gòu)成分風(fēng)機(jī)艙前后兩端的分風(fēng)角，兩側(cè)聚風(fēng)斜面延伸虛擬交差點(diǎn)附近的機(jī)艙底板和頂板上，是槳輪風(fēng)輪軸的安裝處，其雙槳輪風(fēng)輪是以完全橫向排列方式安裝的；長(zhǎng)菱形分風(fēng)機(jī)艙的頂板和底板如同在菱形分風(fēng)機(jī)艙的中間加設(shè)了一個(gè)長(zhǎng)方形的結(jié)構(gòu)體，中間加設(shè)的一個(gè)長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)體是槳輪風(fēng)輪的安裝位置，其安裝槳輪風(fēng)輪軸的位置還可通過(guò)在兩風(fēng)力機(jī)之間設(shè)置的“互連橫梁”進(jìn)行加固加強(qiáng)，“互連橫梁”同時(shí)可將相鄰兩風(fēng)力機(jī)及將全部聯(lián)合并聯(lián)風(fēng)力機(jī)進(jìn)行橫向連接加固；長(zhǎng)菱形分風(fēng)機(jī)艙的雙槳輪風(fēng)輪是采用錯(cuò)位的布置設(shè)置方式，其聯(lián)合聚風(fēng)排列后可使在各個(gè)分風(fēng)機(jī)艙外部懸空的兩個(gè)槳輪風(fēng)輪相鄰并列，如果形成“連動(dòng)風(fēng)力機(jī)組”形態(tài)其還將其進(jìn)行相鄰風(fēng)輪齒輪的配合，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合傳動(dòng)形態(tài)；(2)設(shè)有槳葉伸縮調(diào)控系統(tǒng)的立式雙槳輪風(fēng)輪設(shè)有槳葉伸縮調(diào)控系統(tǒng)的立式雙槳輪風(fēng)輪可簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、快速、有效、同步地調(diào)控槳輪風(fēng)輪各個(gè)槳葉伸展幅面的大小變化，實(shí)現(xiàn)機(jī)組出力能力的變化調(diào)整；其中、大、巨型槳輪風(fēng)輪可有不同的槳葉伸縮方式與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的出力能力調(diào)控與槳輪風(fēng)輪的規(guī)格設(shè)計(jì)需求；在分風(fēng)機(jī)艙中部的底板與頂板之間并聯(lián)設(shè)置立式雙槳輪風(fēng)輪，分風(fēng)機(jī)艙的聚風(fēng)斜面或直面可遮擋住槳輪風(fēng)輪半部分旋轉(zhuǎn)弧面體，懸空在分風(fēng)機(jī)艙以外的雙槳輪風(fēng)輪槳葉可承接分風(fēng)機(jī)艙聯(lián)合并列設(shè)置后形成的最窄通道內(nèi)的聚集氣流(聚風(fēng))，可使其能夠按照不同季節(jié)的風(fēng)向變化，來(lái)回雙向沖擊槳輪風(fēng)輪的外部懸空槳葉，形成最大的轉(zhuǎn)換出力；槳輪風(fēng)輪可分為中心大輥筒型、中心中輥筒型和中心小輥筒型等不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形態(tài)；在小、中、大中心輥筒的周邊均勻分布設(shè)有3-6個(gè)、大直徑風(fēng)輪可設(shè)置6-8個(gè)、更大直徑可設(shè)置8-10個(gè)乃至更多個(gè)以相同直徑方向設(shè)置的槳葉，在雙槳輪風(fēng)輪上采用的中心輥筒直徑、高度、槳葉設(shè)置數(shù)量與設(shè)計(jì)規(guī)格相同，在槳輪風(fēng)輪的縱向中部可間隔均布設(shè)置1-多層支撐圓環(huán)(或板)；中心大輥筒型結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)“輥內(nèi)縮槳”、“重疊縮槳”、“雙疊-輥內(nèi)縮槳”、“輥內(nèi)-雙疊縮槳”、“輥內(nèi)-雙疊縮槳”等操作方式，上述幾種縮槳方式與形態(tài)可適應(yīng)多數(shù)槳輪風(fēng)輪規(guī)格與中心輥筒直徑規(guī)格的配合設(shè)計(jì)；縮槳與槳輪風(fēng)輪縮槳減力配合制動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械制動(dòng)與槳葉收縮減力配合的機(jī)組剎車(chē)控制，剎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)可與槳輪輪盤(pán)一體化設(shè)計(jì)；“傘式槳葉伸縮控制系統(tǒng)”是由與各個(gè)槳葉一體化安裝設(shè)置的槳葉推拉滑桿、和與各個(gè)槳葉推拉滑桿連接的傘式推拉桿和與各個(gè)傘式推拉桿共同匯集連接于其上的“傘式滑圈”、以及可使傘式滑圈實(shí)現(xiàn)上下可控制式移動(dòng)與位置隨時(shí)固定操作的傘式滑圈調(diào)控裝置聯(lián)合構(gòu)成；同一組連動(dòng)風(fēng)力機(jī)組上的雙槳輪風(fēng)輪一般需要同時(shí)進(jìn)行上述相同方式的槳葉伸縮控制；其可由熱泵機(jī)輸出功率的反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，或配合必要的手動(dòng)電動(dòng)控制；(3)將相同規(guī)格“分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)”進(jìn)行間隔并列聯(lián)合設(shè)置，形成“聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組”結(jié)構(gòu)部分，其相鄰機(jī)組之間可產(chǎn)生相互聚風(fēng)效果；并且可通過(guò)采用將“主風(fēng)輪齒輪”同時(shí)與左右若干個(gè)“分風(fēng)式風(fēng)力機(jī)”上的“風(fēng)輪齒輪”咬合配合，實(shí)現(xiàn)一體化聯(lián)合傳動(dòng)的“連動(dòng)(聯(lián)動(dòng))風(fēng)力機(jī)組”形態(tài)；(4)塔架與互連橫梁結(jié)構(gòu)部分分風(fēng)機(jī)艙一般采用前后2個(gè)塔架，小的也可采用1個(gè)塔架實(shí)現(xiàn)支撐，“連動(dòng)風(fēng)力機(jī)組”可將整個(gè)聯(lián)合排列的各個(gè)機(jī)組機(jī)艙地板、頂部用1-2個(gè)“互連橫粱”進(jìn)行相鄰機(jī)組之間的串聯(lián)；可在“互連橫粱”上設(shè)置風(fēng)力機(jī)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)；(二)設(shè)置在地面或安裝平臺(tái)上的“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”或“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)部分將“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”或采用的“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)部分全部轉(zhuǎn)設(shè)在地面或安裝平臺(tái)上(如在水面上建設(shè)風(fēng)力熱泵機(jī)組，可在塔架之間設(shè)置水面安裝平臺(tái)，將其設(shè)置在安裝平臺(tái)上)，所述的“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”配合方式可以采用(1)采用在同一傳動(dòng)大齒輪盤(pán)上再一同并列設(shè)置一個(gè)或多個(gè)熱泵壓縮機(jī)進(jìn)行出力能力的多梯級(jí)大幅度調(diào)整變化；(2)采用曲軸與1-多個(gè)壓縮機(jī)活塞連桿進(jìn)行配合的結(jié)構(gòu)與動(dòng)力輸出方式；(3)采用由1-多層大直徑鏈條輪盤(pán)輸出動(dòng)力，配合帶動(dòng)1-多個(gè)小鏈條輪盤(pán)及其活塞連桿的傳動(dòng)的方式；(4)采用由風(fēng)力機(jī)組與電機(jī)動(dòng)力方式共同驅(qū)動(dòng)熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和完全由電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其兩種驅(qū)動(dòng)方式之間的方便交替轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案；也可選擇與城市現(xiàn)有的鍋爐供暖系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行一體化連接運(yùn)行的方式，從而實(shí)現(xiàn)鍋爐與風(fēng)力熱泵供暖方式的互補(bǔ)，包括在風(fēng)力不大風(fēng)力熱泵供熱溫度不高情況下的鍋爐補(bǔ)充加溫方式；上述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)控制方式可采用傳感器自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化控制或與手動(dòng)控制配合；(三)通過(guò)延長(zhǎng)的“主風(fēng)輪軸”使(一)、(二)部分實(shí)現(xiàn)連接傳動(dòng)與配合調(diào)控的結(jié)構(gòu)部分通過(guò)將實(shí)現(xiàn)聯(lián)合聯(lián)動(dòng)動(dòng)力輸出的“主風(fēng)輪軸”向下延伸，將聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組產(chǎn)生的聯(lián)合動(dòng)力直接傳遞到地面(或安裝平臺(tái)上)，并通過(guò)與在地面上(或安裝平臺(tái)上)設(shè)置的“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”或“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)部分連接與配合調(diào)控，完成特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組的設(shè)計(jì)目的。
全文摘要
一種“聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力熱泵機(jī)組”，其是將“多熱泵壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)”或“多熱泵壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)一體化傳動(dòng)與分離系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)部分全部設(shè)置在地面或安裝平臺(tái)上，并將聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組產(chǎn)生的聯(lián)合聯(lián)動(dòng)動(dòng)力由“主風(fēng)輪軸”向下延伸完成其上下分離結(jié)構(gòu)的連接傳動(dòng)；與前比較，可使塔架的建設(shè)面積、體積、強(qiáng)度、成本與設(shè)備安裝維護(hù)難度大幅減低，同時(shí)消除了限制風(fēng)力熱泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)更大功率設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，結(jié)合“聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)力機(jī)組”獨(dú)創(chuàng)發(fā)明技術(shù)綜合優(yōu)勢(shì)群的共同作用，其可使風(fēng)力熱泵進(jìn)入經(jīng)濟(jì)性、適用性大規(guī)模實(shí)際推廣應(yīng)用階段，將使風(fēng)力熱泵供暖方式升為風(fēng)能豐富地區(qū)主要供暖熱源方式之一，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)效益持久巨大。
文檔編號(hào)F03D3/02GK101046194SQ20071009865
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者陳曉通 申請(qǐng)人:陳曉通