[00108247]一种外圈多桨叶风车风桨

“一种外圈多桨叶风车风桨”技术系持有人系列风电新技术中的一项，已申报国家发明专利并初审合格，申请号；201010166674.0，是风力发电设备风车风桨技术的一种。 发明技术目的 技术性能 本发明技术在风桨的外圈最大可能设置多片具有吸收转换风能的风桨桨叶，可保证风桨能有足够的受风面积去吸收转换风能。利用了设置在外圈的桨叶距风桨中心轴距离最大的先决条件，充分发挥了桨叶对中心轴运动时的动力臂作用，使风车风桨转换风能的能力最大化，增强风车带动风电机的能力，提高风力发电机的效率。同时桨叶还具有根据风速自动变换桨矩功能，能使风车工作时在风桨的作用下具有一定的动力衡频输出的能力。 实施方式 “一种外圈多桨叶风车风桨”技术采用在风车风桨的轮毂上，以同现有三只桨叶的风车风叶一样呈放射向设置的骨架管连接一个骨架圈，用骨架圈将风桨分为内圈和外圈，风桨的桨叶设置在骨架圈的外侧与骨架圈连接，骨架圈为中空腔体的圆环，桨叶根部及根部连接的桨叶变桨矩控制簧设置在骨架圈的腔体内。 有益效果 “一种外圈多桨叶风车风桨”在工作时，最大受风面的桨叶能很好地吸收转换风力并集合传递给风桨中心轴，传递中桨叶利用自身距风桨中心轴在同一略扫面距离最大的先决条件，充分发挥桨叶对中心轴运动时的动力臂作用，且同时桨叶具有根据风速自动变换桨矩功能，能使风车工作时在风桨的作用下具有一定的动力衡频输出的能力。另在风桨骨架管和骨架圈的作用下，新技术风桨较现有长条叶风桨，很大程度提高了对不利于风车转动的扭矩力的抗减能力，提高了风桨自身的安全性。 上述叙述说明，“一种外圈多桨叶风车风桨”具有桨叶受风面积大，（可在风桨对风的略扫面的20%至50%），对自然风能的吸收转换效率高，对不同等级风力适应性强，桨叶在风力作用下对风桨轴具有最佳的作用方式，从而极大地提高风车风桨的自身性能，从基础上保证风力发电机的发电能力和效率。 1、自有技术 2、产学研合作开发技术 3、国内其它单位技术 4、引进技术本单位消化创新 5、国外技术 持有人上世纪九十年代在基层工作时，看到当时农村一些偏远山村的用电困难时，便关注并业余研究上了风电，持有人经多年的观察和坚持不懈的努力研究，发现了现有风电技术对风车能力的开发不足，没有很好的挖掘出风车风桨吸收转换风能的能力的问题，尤其让风车直接带动发电机发电的模式是不利于风能开发的错误模式，因而针对这些问题研发了旨在解决这些问题的系列风电技术新 方案，“一种外圈多桨叶风车风桨”技术即其中一项。 风车是人类开发利用风能的主要工具，风桨是风车的主要的基础部件。现有三根长条桨叶的风车风桨技术不够成熟，还存在很多问题。 “一种外圈多桨叶风车风桨”意在解决现有的三根长条桨叶风桨存在的如下问题；1、接受风力攻击的面积小。现有风桨桨叶的受风面多在风桨对风的略扫面的5%以内，故对风能的接收能力差。2、接受风力的受力面位置不合理。长条形延风桨半径线设置的桨叶受风面，因其根部和尖部在风车工作时各部位的运行速度不同，其所接受的风力和受到风的阻力也不同，桨叶尖端部分的桨叶的背面确受到风的阻力大，桨叶尖端部分正面受风面却对风力的吸收反而少，而使对风车轴产生力矩作用大的桨叶前端部分乏力，严重影响着风力发电效率。3、长条形的桨叶自身的结构强度性差。因现有可作桨叶的材料的塑性，再加上桨叶自根部至尖部在吸收着不同的风力而受力不均，使桨叶自身的扭矩力大，易在强风时被风力破坏。 外圈多桨叶风车风桨技术采用在风车风桨的轮毂上，以同现有三叶桨风车风叶一样呈放射向设置的骨架管连接一个骨架圈，用骨架圈将风桨分为内圈和外圈，风桨的桨叶设置在骨架圈的外侧与骨架圈连接，骨架圈为中空腔体的圆环，桨叶根部及根部连接的桨叶变桨矩控制簧设置在骨架圈的腔体内。 外圈多桨叶风车风桨在工作时，最大受风面的桨叶能很好地吸收转换风力并集合传递给风桨中心轴，传递中桨叶利用自身距风桨中心轴在同一略扫面距离最大的先决条件，充分发挥桨叶对中心轴运动时的动力臂作用，且同时桨叶具有根据风速自动变换桨矩功能，能使风车工作时在风桨的作用下具有一定的动力衡频输出的能力。另在风桨骨架管和骨架圈的作用下，新技术风桨较现有长条叶风桨，很大程度提高了对不利于风车转动的扭矩力的抗减能力，提高了风桨自身的安全性。 上述叙述说明，外圈多桨叶风车风桨具有桨叶受风面积大（可在风桨对风的略扫面的20%—50%），对自然风能的吸收转换效率提高4—6倍，对不同等级风力适应性强，桨叶在风力作用下对风桨轴具有最佳的作用方式，从而极大地提高风车风桨的自身性能，从基础上保证风力发电机的发电能力和效率。 因此，外圈多桨叶风车风桨将以优异的技术性能，可极大的提升风力发电机对风能的吸收转换效率和发电效率，使风电设备制造企业的产品性能得到提高，增强产品的市场适应性增加企业经济效益。使风电场降低风电成本，增加风电场经济效益。让风电行业为人类提供更多的清洁环保的绿色能源，创造出良好的社会效益。 外圈多桨叶风车风桨的中试开发是这项技术的产品进入市场的序曲，是为了让该技术能更好的获得企业效益和社会效益。 首先外圈多桨叶风车风桨技术有着坚实的科学理论基础，它是在空气动力学、机械传动力学原理的科学理论指导下，结合了对风车风桨几何特性的分析，根据风车风桨是在迎风接受风力时桨叶桨叶的迎风面，即受风面对风产生了阻挡作用，受阻的气流在桨叶的受风面的密度和压力增大，这种压力的变化，使桨叶受风和不受风的两个面形成受压不同的压差，正是这种压差的作用才使桨叶获得了运动的动力，其从这种压差中桨叶获得了运动的动力大小取决于桨叶受风面积的大小，以及根据机械力学原理决定的，越是处在外圈的桨叶对风车轴的杠杆力臂作用力越大的原理，用由辐状骨架管与风车轮毂连接的环形骨架圈，将风车风桨的略扫面分为内圈和外圈，有效利用风桨几何特性所决定的，桨叶运行时的略扫面外圈的几何空间大有利条件，在风桨的外圈设置多片具有吸收转换风能的风桨桨叶的“一种外圈多桨叶风车风桨”技术，以达到优化风桨技术性能，提高风桨吸收转换风能效率，充分挖掘风桨自身吸收转换风能能力的潜力，推进人类对风能高效开发利用步伐的目的。 当今现代工业的飞速发展，人类对能源需求的源源不断，致使地球上可利用的常规能源日渐匮乏。根据预测的数据，煤炭、石油、天然气可供开采的存储量越来越少：煤炭还可开采221年，天然气还可使用60年，而石油仅仅还能开采39年。面临这一窘境，唯一的出路就是有计划的利用常规能源、节约能源、开发新的和可再生的能源。风能的利用无疑是在这一客观现状下的首选能源。加之国家相关部委对风力发电的高度重视，风力发电及风力发电设备的需求将超乎现今我们的想象。 目前市场上出现的风电机存在着风车对风能的吸收转换能力低，风力发电机发电效率低，成本高，以及风电场电流输出高低峰的问题。本实用发明克服了现有技术中缺点，将风桨的受风面大大的提高，使桨叶对风桨动力臂作用发挥到最大化，继而让风电机的风车首先最大程度的吸收转化的风能为机械能，从基础上解决目前风电机发电效率低和对自然环境适应能力差的问题。 本发明技术的出现，不仅为风电产业增加了一项新的技术，更迎合了我国对风电配套设备的迫切需求。在《中华人民共和国电力法》“国家鼓励和支持利用可再生能源和洁净能源发电”的大力倡导下，风电设备的市场将无限广阔，需求潜力巨大。 对于投资商来说，最重要的是考虑项目发展前景，通过以上的分析可知，本技术定位准确，项目特点突出，风险可控性较强。因此未来实施企业只要制定合理的经营战略和产品战略，制定严格的质量管理体系，完善管理和财务，本项目必将为投资者带来巨大收益。 本发明技术所涉及行业近几年的发展状况良好，空间极大，国家和地方政府也都为了促进相关产业的发展制定了一系列的优惠政策，这给本专利产品的推广带来了机遇。另外由于本发明技术目前在市场上不但先进而且是独一无二的，同时具有强大的竞争优势，容易推广，再加上所处的经济环境发展良好，所以对本发明技术的投资生产将非常有利，将给投资者带来巨大的商机和发展潜力。 本报告是在市场调查、分析、预测基础上根据市场需求情况，通过选择及排除而确定的。本项目特点为：具有极大的市场需求量，实用性、适应性强；生产技术易于掌握应用，能尽快形成规模；在本领域具有当前独特的先进性，有利于技术接受方的产品市场竞争，因此优先考虑某些单位的生产需求及合作。 市场是产品生存的唯一条件，无市场的产品有生而无存，有市场的产品才会有生更有存。“一种外圈多桨叶风车风桨”的研发成功，是在市场急需状态下诞生的。基于稳健性原则，我们认为，随着产品知名度的提升及消费者的反馈信息，本产品将扩大销售市场份额。从商业角度及未来市场上分析，本产品具有较为广阔的市场前景。 因此，通过对“一种外圈多桨叶风车风桨”技术的中试开发，是更有利于给风电行业提供既有坚实的理论基础，又通过实践检验的高性能的技术产品。更有利于让风电企业能直观了解认识“一种外圈多桨叶风车风桨”技术的先进性。也更有利于使“一种外圈多桨叶风车风桨”技术更具市场竞争力，提升“一种外圈多桨叶风车风桨”技术经济价值。 实验以现有中小型风电机组（两台组）和配套新技术改造组（两台组）两组，实地对比实验研究方式进行，实验周期两年。 “一种外圈多桨叶风车风桨”技术根据目前市场情况初步分析，其无形资产价值为四千万元人民币。其具体分析见下表： 投资与产品生产营销估算表 项目 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 投资额(万元) 500 5000 19000 25000 18000 产生计划（套） 10 300 2000 4000 6000 流动资金 350 2000 12000 22000 30000 年固定资产投资额 150 3000 9000 15000 10000 年销售额 0 9000 60000 120000 180000 流动资金周转天/周 0 120 90 60 60 产生经营成本下降率（与上年相比） 0 0 10% 6% 3% 成本 销售成本估算表 单位：万元/年 项目 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 原材料费 32 2400 16000 32000 48000 工资及福利费 190 900 5400 10320 15012 加工费 30 600 2800 5100 7800 折旧费 5 50 200 240 300 摊销费 0 30 150 180 200 维修费 0 45 100 120 150 合计 257 4025 24650 47960 71462 管理和经营费用 运营费用估算表 单位：万元 项目 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 管理费用 30 720 4300 8500 12350 经营费用 0 1350 8100 15000 21800 合计 0 2070 12400 23500 34150 损益估算 损益估算表 单位：万元 项目 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 产品销售收入 0 9000 60000 120000 180000 减：产品销售成本 0 4025 24650 47960 71462 销售税金及附加 0 90 600 1200 1800 毛利润 0 4885 34750 70840 106738 减：管理费用 0 720 4300 8500 12350 经营费用 0 1350 8100 15000 21800 营业利润 0 2815 22350 47340 72588 应纳所得税额 0 2815 22350 47340 72588 所得税 0 703 5588 11835 18147 净利润 0 2112 16762 35505 54441 销售净利率 0 23% 28% 29% 30% 现金流量估算表 单位：万元 项目 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 现金流入 500 14000 79000 145000 198000 销售收到的现金 0 9000 60000 120000 180000 回收固定资产余值 0 0 0 0 0 回收流动资金 0 2000 12000 22000 30000 现金流出 500 9095 46050 86460 115612 建设投资 150 3000 9000 15000 10000 流动资金 350 2000 12000 22000 30000 经营成本 0 6095 37050 71460 105612 销售税金及附加 0 90 600 1200 1800 所得税 0 703 5588 11835 18147 净现金流量 -500 4905 32950 58540 82388 累计净现金流量 -500 4405 37355 95895 178283 根据以上的预测，本项目未来5年内的净现金流量和为850万元（没考虑时间价值） 相关财务指标和投资回收期 项目 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 税后净现金流量 -500 4405 37355 95896 178283 财务净现值 26742 内部报酬率 30% 静态投资回收期 1.9年 其他说明 该项目已具备良好的理论基础，目前项目发展急需资金的投入，如能得到资金的支持使该项目技术顺利实施产业化，该项目技术将一定会以自身全球领先独一无二的优势，使人类对风能开发的能力得到极大提高，使风电行业获得更大的经济效益，使项目技术的开发者获得应有的回报。