專利名稱：一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉入一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，屬環(huán)?？稍偕?br> 源風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
全球風(fēng)能儲(chǔ)量非常巨大，理論上利用1%的風(fēng)能就能滿足人類能源需要， 可是從國內(nèi)外現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)來看，即使是最先進(jìn)的國家所制造的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其效 率都是相當(dāng)?shù)偷?，這些風(fēng)力發(fā)電機(jī)雖然也是利用自然界的風(fēng)力，帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電的 無污染環(huán)保產(chǎn)品。但是這些風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于沒有創(chuàng)新的全方位增能器等裝置，所以當(dāng)自 然風(fēng)經(jīng)過其中葉片時(shí)，有70%以上的風(fēng)能沒有作功，就從發(fā)電機(jī)的三個(gè)葉片中間穿過， 這就是造成了風(fēng)能的白白浪費(fèi)，嚴(yán)重的是，留下所剩無幾的風(fēng)能由于氣流紊亂不平穩(wěn)地 作用在轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)葉上，所以風(fēng)力的相互抵消又損耗了很大一部分能量。因此效率低、且 不能低風(fēng)速發(fā)電就成為傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的一個(gè)最致命的弱點(diǎn)。他們?yōu)榱嗽黾语L(fēng)力發(fā)電機(jī) 的效率和功率也只能用增加塔桿高度、增加葉片的長度、增加發(fā)電機(jī)的功率等原始的方 法來實(shí)現(xiàn)。這卻會(huì)帶來另一個(gè)新的敝病體積龐大、成本更高。更為嚴(yán)重的是當(dāng)自然風(fēng) 速達(dá)到14m/s時(shí)，照理說這是利用風(fēng)能發(fā)電的最佳時(shí)機(jī)，但是目前所有風(fēng)力發(fā)電機(jī)為了 避免葉毀機(jī)亡，卻人為地采取了巻繞、側(cè)巻、變漿、甚至制動(dòng)停機(jī)等消極的辦法來對付， 這就造成了風(fēng)能的極大浪費(fèi)。更令人遺憾的是，美國加利福尼亞州為了避免大量鳥類死
亡，停止了境內(nèi)4000臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作。因此為了實(shí)現(xiàn)可再生能源利用的可持續(xù)發(fā)展，
就必須幵發(fā)一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
本

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明推出一種新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)， 一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力 發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)不僅有傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，而且還能保護(hù)野生鳥類不受 傷害，維護(hù)生態(tài)平衡。它有全方位增能器和捕風(fēng)罩，有高、低風(fēng)速發(fā)電新型的偏心導(dǎo)向 結(jié)構(gòu)，這就改善了氣流紊亂的狀況，消除了風(fēng)力的相5抵消，大大提高了捕捉風(fēng)能的效率。
它的主要原理特點(diǎn)是發(fā)電機(jī)的四面裝有全方位增能器，所以不管風(fēng)從東、南、西、
北、360°任何哪個(gè)方向吹來，它都能將風(fēng)力最大范圍吸收，并通過全方位增能器中的 由大喇叭口到偏心小喇叭口之間的偏心喇叭狀通道，使風(fēng)速增加一倍左右，本發(fā)明的結(jié) 構(gòu)不僅使風(fēng)速v增加，還使受風(fēng)面積A增大，空氣密度p提高，根據(jù)風(fēng)能co=l/2pv3A公 式可以明顯的看出風(fēng)能大小與氣流通過的面積、空氣的密度和氣流速度的立方成正比， 風(fēng)速增加一倍，可使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率增加八倍。它的另一個(gè)特點(diǎn)可以在不增加發(fā) 電機(jī)功率的情況下，只要在全方位增能器的四周，再安裝一個(gè)尺寸大小與所要求發(fā)電功
率相匹配的捕風(fēng)罩就可以達(dá)到。一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)特點(diǎn)是不僅
能單個(gè)發(fā)電，而且能垂直或水平組合成任意個(gè)、組合成群體并網(wǎng)發(fā)電。所以一種安全高 低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)是創(chuàng)新的，真正意義上可再生能源發(fā)電的綠色環(huán)保產(chǎn)品。


現(xiàn)結(jié)合

本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，圖1是本發(fā)明的新型構(gòu)成圖，也是
一體化風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)發(fā)電的示意圖，圖2是風(fēng)力發(fā)電機(jī)圖，圖3是風(fēng)力發(fā)電機(jī)圖2的 E—E剖視圖、圖4是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正視圖、圖5是圖4的俯視圖，圖6是在樓頂或 平地上垂直組合式發(fā)電，圖7是在樓與樓之間水平組合式發(fā)電。
如圖1、所示的光控太陽能板(1)定制加工，蓄電池(2)定制加工，機(jī)架(3)是 由鋼、鋁合金或不銹鋼制成，全方位增能器(4)用玻璃鋼、不銹鋼皮或工程塑料制成， 大喇叭口 (5)、偏心喇叭狀通道(6)、偏心小喇叭口 (7)是組成全方位增能器(4)的 大、小頭及結(jié)構(gòu)要件，如圖l、圖2、圖3所示，節(jié)能燈(8)、控制器(9)自行設(shè)計(jì)加 工，固定螺絲(10)市場選購、主要用作固定風(fēng)力發(fā)電機(jī)(12)，發(fā)電機(jī)尾(11)、用鋼 或鋁合金加工成，風(fēng)力發(fā)電機(jī)(12)根據(jù)功率定制加工，上固定板(13)、下固定板(15) 是用鋼或鋁合金加工成，鉚釘孔(14)自行加工，發(fā)電機(jī)主軸(16)是用優(yōu)質(zhì)鋼制成， 壓緊螺絲(17),壓緊板(18)是用金屬加工成、主要將發(fā)電機(jī)風(fēng)葉(19)固定在發(fā)電 機(jī)主軸(16)上，發(fā)電機(jī)風(fēng)葉(19)是用塑料、不銹鋼皮或輕質(zhì)碳纖維制成，螺絲(21) 市場上采購、主要用作連接捕風(fēng)罩(25)，連接構(gòu)件(22)、用鋼和鋁合金制成、主要是 將風(fēng)力發(fā)電機(jī)(12)固定在機(jī)架(3)中心，鉚釘(23)用作鉚接防鳥罩(24)、市場采 購，防鳥罩(24)、用不銹鋼絲或網(wǎng)制成，捕風(fēng)罩(25)可用增強(qiáng)尼龍、玻璃鋼等組成， 組合螺栓(26)用高強(qiáng)度鋼或不銹鋼制成、用作各風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例l、如圖l,圖2、圖3所示全方位增能器(4)固定在機(jī)架 (3)內(nèi)，在全方位增能器(4)的中心固定著一個(gè)，有四個(gè)偏心風(fēng)力出入口 (20)的風(fēng) 力發(fā)電機(jī)(12)。其工作原理是由全方位增能器(4)其A、 B、 C、 D所對應(yīng)的是東、 南、西、北四個(gè)面，而且這四個(gè)面都有一個(gè)大喇叭口 (5)，因此自然風(fēng)不管是從四面的 360°任意方向吹來它都能被大喇叭口 (5)最大范圍接收。
實(shí)施例2:如圖l、圖2、圖3所示，自然風(fēng)被全方位增能器(4)最大范圍捕捉后 首先進(jìn)入大喇叭口 (5)，然后進(jìn)入偏心喇叭狀通道(6)、最后進(jìn)入由大變小的偏心小喇 叭口 (7)，由于偏心導(dǎo)向結(jié)構(gòu)， 一方面使風(fēng)力全部作用在發(fā)電機(jī)風(fēng)葉(19)特定的一個(gè) 部位上，這部位即成為高氣壓風(fēng)力動(dòng)力源，而另一方面又使發(fā)電機(jī)風(fēng)葉(19)的其它部 分免受一點(diǎn)風(fēng)力，使這部分風(fēng)葉處于沒有相互抵消作用力的低氣壓狀態(tài)，這就有效的保 證發(fā)電機(jī)風(fēng)葉(19),只能朝逆時(shí)針或順時(shí)針方向強(qiáng)有力的旋轉(zhuǎn)。如自然風(fēng)從A面方向 吹來，經(jīng)過偏心小喇叭口 (7)、進(jìn)入偏心風(fēng)力出入口 (20)、風(fēng)力使發(fā)電機(jī)風(fēng)葉(19) 旋轉(zhuǎn)，然后作功以后的風(fēng)從C面和D面的偏心風(fēng)力出入口 (20)釋放出去。例如自然風(fēng)從D、 C之間45。方向吹來，那么作功以后的風(fēng)從A和B面的偏心風(fēng)力出入口 (20) 釋放出去。此時(shí)偏心小喇叭口 (7)處的空氣密度和風(fēng)速大大的增加。根據(jù)有關(guān)風(fēng)速與 風(fēng)能密度分級(jí)表可以很清楚地看出例如自然風(fēng)的風(fēng)速是3.5m/s，那么沒有安裝全方位 增能器(4)時(shí)，偏心風(fēng)力出入口 (20)處的風(fēng)速也是3.5m/s，風(fēng)能密度僅為50W/m2。 然而安裝了全方位增能器(4)時(shí)，自然風(fēng)經(jīng)過大面積的接收，小面積增能的效應(yīng)使偏 心風(fēng)力出入口 (20)處的風(fēng)速提高了一倍左右，而風(fēng)能密度卻提高到400W/n^左右，其 輸出功率整整提高了八倍左右^
實(shí)施例3:如圖4、圖5所示的圓形或方形的虛線部分是捕風(fēng)罩(25)，如果要想在 原有功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上增加輸出功率，增加發(fā)電量，那么只要增加受風(fēng)面積，在 全方位增能器(4)的四周，再安裝一個(gè)尺寸大小與所要求發(fā)電功率相匹配的捕風(fēng)罩(25) 就可以十分簡單方便地達(dá)到。
實(shí)施例4:如圖l、圖4所示網(wǎng)紋線是防鳥罩(24)，就是用網(wǎng)格小于小鳥的不銹鋼 絲或網(wǎng)做的防鳥罩(24)，并用鉚釘(23)將偏心小喇叭口 (7)罩住，只能進(jìn)風(fēng)，不能 進(jìn)鳥，這就完全避免了對野生鳥的傷害。
實(shí)施例5:如圖6、圖7所示它不僅能將單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，而且能夠用組合螺 栓(26)，將多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)架(3)之間連接起來就可以非常方便地，無論是垂直 方向或者是水平方向，組合成任意個(gè)發(fā)電，或組合成一個(gè)群體并網(wǎng)發(fā)電。如圖6所示， 可以在平地或屋頂采用垂直組合多個(gè)或并網(wǎng)發(fā)電，如圖7所示，在高樓與高樓之間、在 跨海大橋上采用水平組合成多個(gè)來發(fā)電。
實(shí)施例6，如圖l、所示一體化風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，就是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)架(3)頂面 安放一塊光控太陽能板())，和一組蓄電池(2)、控制器(9)，并在底部按裝一組節(jié)能 燈(8)，由于光控的作用，天暗時(shí)節(jié)能燈(8)就自動(dòng)開啟，當(dāng)天亮?xí)r，節(jié)能燈(8)又 自動(dòng)關(guān)閉，這時(shí)光控太陽能板(1)開始接收太陽能，產(chǎn)生直流電并將電流儲(chǔ)存在蓄電 池(2)中。但是當(dāng)天氣持續(xù)的陰雨天，電量就會(huì)入不敷出，節(jié)能燈就無法使用。然而 一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)與光控太陽能板(1),組合成特有的一體化風(fēng) 光互補(bǔ)系統(tǒng)，它白天可以發(fā)電，晚上也可以發(fā)電，而且越是風(fēng)雨交加的時(shí)候更容易發(fā)電， 其工作過程是由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)(12)的四個(gè)偏心風(fēng)力出入口 (20)是分別與全方位增 能器(4)的四個(gè)偏心小喇叭口 (7)緊密相連的，而發(fā)電機(jī)主軸(16)上緊配一個(gè)發(fā)電 機(jī)風(fēng)葉(19)，并用壓緊螺絲(17)，壓緊板(18)、緊緊固定、因此當(dāng)發(fā)電機(jī)風(fēng)葉(19) 在受到放大多倍風(fēng)力的作用下，以發(fā)電機(jī)主軸(16)為中心產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)有力地切割磁 力線，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的電流通過控制器(9)對蓄電池(2)充電。
權(quán)利要求
1. 一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它包括光控太陽能板(1)，蓄電池(2)，機(jī)架(3)，全方位增能器(4)，大喇叭口(5)，偏心喇叭狀通道(6)，偏心小喇叭口(7)，節(jié)能燈(8)，控制器(9)，固定螺絲(10)，發(fā)電機(jī)尾(11)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)(12)，上固定板(13)、鉚釘孔(14)，下固定板(15)，發(fā)電機(jī)主軸(16)，壓緊螺絲(17)，壓緊板(18)，發(fā)電機(jī)風(fēng)葉(19)，偏心風(fēng)力出入口(20)，螺絲(21)，連接構(gòu)件(22)，鉚釘(23)，防鳥罩(24)，捕風(fēng)罩(25)，組合螺栓(26)組成，其特征在于所說的可360°任意方向最大范圍接收風(fēng)能的全方位增能器(4)是固定在機(jī)架(3)內(nèi)，所說的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(12)是固定在全方位增能器(4)的中心。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于 所說的全方位增能器(4)的四個(gè)面每個(gè)面都有一個(gè)由外大喇叭口 (5)、偏心喇叭狀通 道(6)，至里偏心小喇叭口 (7)、與發(fā)電機(jī)風(fēng)葉(19)上的四個(gè)偏心風(fēng)力出入口 (20) 完全相吻合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于 所說的捕風(fēng)罩(25)是安裝在全方位增能器(4)的四周，其尺寸大小可隨意按聽需發(fā)電功率的大小要求，放大或縮小來相匹配。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于 所說的防鳥罩(24)是將四個(gè)偏心小喇叭口 (7)完全罩住。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于 所說的一種可簡單地通過組合螺栓(26)，將各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)架(3)連接，能垂直或水平組合成任意個(gè)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于 所說的一體化風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，是指光控太陽能板(1)，直接放在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)架(3) 頂上完全連成一體，組合成風(fēng)光互補(bǔ)。
全文摘要
一種安全高低風(fēng)速全能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，屬環(huán)?？稍偕茉达L(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域。主要是由機(jī)架、全方位增能器、捕風(fēng)罩、防鳥罩、大喇叭口、偏心小喇叭口、組合螺栓、蓄電池、控制器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等組成。由于采用了獨(dú)特思維的全方位增能器和捕風(fēng)罩，所以它既能高風(fēng)速又能低風(fēng)速發(fā)電，自然風(fēng)從東、南、西、北，360°任意方向吹來，都能由捕風(fēng)器和全方位增能器的大喇叭口最大范圍接收，然后通過全方位增能器中的大喇叭口和偏心小喇叭口之間的偏心喇叭狀通道，達(dá)到增能、擴(kuò)能。使風(fēng)速增加一倍以上，從而，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率增大八倍左右，大大提高了捕捉風(fēng)能的效率，因此它可廣泛地安裝在內(nèi)陸、平原甚至城市的高樓頂與高樓之間發(fā)電。同時(shí)它還可以垂直和水平組合成多個(gè)并網(wǎng)發(fā)電，名符其實(shí)地組合成一體化風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)在道路燈桿上發(fā)電。
文檔編號(hào)F03D9/00GK101205872SQ20061014742
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者堅(jiān) 沈, 沈渭清 申請人:沈渭清;沈 堅(jiān)