專(zhuān)利名稱(chēng)：高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
髙層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域本系統(tǒng)屬于利用取之不盡且潔凈的能源——風(fēng)力作為動(dòng)力，利用城市高層 建筑建立電場(chǎng)，進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電的系統(tǒng)。
技術(shù)背景眾所周知，二十世紀(jì)七十年代后，世界能源日趨緊張， 一方面化石燃料日益減少，價(jià)格越來(lái)越高，導(dǎo)致電費(fèi)越來(lái)越貴；另一方面化石燃料燃燒帶來(lái)的污 染、熱島效應(yīng)，給人類(lèi)帶來(lái)了難以預(yù)測(cè)的隱患，因此利用再生清潔能源——風(fēng) 能，成為世界各國(guó)研究開(kāi)發(fā)的目標(biāo)。就目前的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備而言，還有許多難以克服的問(wèn)題。比如設(shè)在風(fēng)區(qū)的 大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)為城市供電，就不可避免會(huì)有資金高額投入和輸電過(guò)程中的電 耗，電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中的設(shè)計(jì)、耗材、安裝，電網(wǎng)維護(hù)中的人力消耗、物耗，以 及電網(wǎng)對(duì)城市美觀(guān)的影響，給城市發(fā)展改造帶來(lái)的困難等。眾所周知，過(guò)去的城市都是低矮的建筑，在正常情況下空氣在城市上方水 平流動(dòng)。近年來(lái)隨著城區(qū)擴(kuò)大，人口增多，工業(yè)化程度增高，熱島效應(yīng)日益明 顯，加上整個(gè)城市高樓林立，這樣一來(lái)，過(guò)去平緩的空氣流動(dòng)、冷熱空氣置換， 在高大建筑物的阻礙下風(fēng)場(chǎng)就產(chǎn)生了變化。本人在北京市進(jìn)行了三年，十二個(gè) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)一百二十次風(fēng)源流向調(diào)查得知，在一般3米為一層的高層建筑，每提高 四層，風(fēng)力加大一級(jí)，也就是說(shuō)一棟2 0層的高層建筑，頂層常年風(fēng)力均在五 級(jí)以上。今天我們每一個(gè)人都可以感覺(jué)到，整個(gè)城市的空氣流動(dòng)出現(xiàn)了變化， 在高層建筑的頂部、高層建筑與高層建筑之間，環(huán)城公路，風(fēng)力都大了許多，
這就為風(fēng)力的利用提供了契機(jī)，也為這次發(fā)明提供了契機(jī)。能不能利用城市發(fā)展出現(xiàn)的風(fēng)力資源，建立一個(gè)優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài) 環(huán)境、減少城市溫室效應(yīng)、節(jié)約能源、又不占用土地面積，建設(shè)周期短，裝機(jī) 簡(jiǎn)便靈活、美觀(guān)大方，還能根據(jù)用電量大小，自由調(diào)配的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，來(lái)代 替各類(lèi)大型電站，建立一個(gè)持久的、可再生的、潔凈衛(wèi)生的發(fā)電體系，為風(fēng)力 發(fā)電開(kāi)辟一個(gè)新空間，開(kāi)創(chuàng)城市發(fā)電的先河，是本發(fā)明的目的所在。 發(fā)明內(nèi)容此次發(fā)明的關(guān)鍵是開(kāi)創(chuàng)風(fēng)力發(fā)電的新理念，新思路，就是利用一種新的風(fēng) 力發(fā)電設(shè)備，利用城市高層建筑進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電，開(kāi)辟電力工業(yè)和環(huán)境保護(hù)新空間。本產(chǎn)品解決其技術(shù)問(wèn)題所用的技術(shù)方案是發(fā)明一種能根據(jù)用電量大小、場(chǎng)地大小、風(fēng)力大小、風(fēng)向不同，可以任意 調(diào)節(jié)形狀和電量的框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電，并與控制裝置、監(jiān)測(cè)裝置、 蓄能裝置，組成風(fēng)力——電力轉(zhuǎn)換的高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是-高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，改變了以往風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)只能建在風(fēng)區(qū)的狀況；克服了以往風(fēng)力發(fā)電設(shè)備體積大，占地面積大，消耗材料多，價(jià)格昂貴，其輸 電網(wǎng)絡(luò)又有礙觀(guān)瞻等諸多問(wèn)題，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了可以根據(jù)不同高層建筑物來(lái)設(shè)置，利用發(fā)電機(jī)集群發(fā)電。整個(gè)發(fā)電機(jī)組既拆卸方便又維修簡(jiǎn)單，制造時(shí)還可以按 照用戶(hù)需求，調(diào)配不同顏色，起到一種裝飾效果。高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，適用性非常廣泛，它可以給一個(gè)小區(qū)供電，也可 以給城市電網(wǎng)供電，它給我國(guó)開(kāi)辟了電力化的新途徑，也給環(huán)境保護(hù)，節(jié)約能
源創(chuàng)了一條新路子。該系統(tǒng)同樣適用農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)、南水北調(diào)、沙漠綠化、工礦企 業(yè)等。


圖l、為高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2(a)為安裝在高層建筑頂部的框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組圖例。 圖2(b)為安裝在高層建筑頂部的框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組圖例。 圖2(c)為安裝在高層建筑兩側(cè)的框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組圖例。 圖2 ( d)為安裝在高層建筑之間的框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組圖例。 圖2 (e)為利用建筑設(shè)計(jì)師在高層建筑上專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的風(fēng)洞，安裝的框架式 集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組圖例。圖3(a)(b)(c)為組合成不同形狀的框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組圖例。 圖4(a)(b)為框架式多向風(fēng)力發(fā)電機(jī)和框架式定向風(fēng)力發(fā)電機(jī)直觀(guān)圖。 圖5為轉(zhuǎn)速穩(wěn)定器原理圖。圖中l(wèi)中心軸、2風(fēng)葉、3容器、4支撐桿、5溶液、6通道。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明。從附圖我們可以看出，高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在組成上，和公知的風(fēng)力發(fā) 電系統(tǒng)各部分組成，區(qū)別在于風(fēng)力發(fā)電機(jī)有所不同；區(qū)別在于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有 所不同，以往的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制監(jiān)測(cè)裝置、蓄電池、塔 架，而高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成部分，它利用了高層建筑的高度，因此省去 了塔架；它的發(fā)電機(jī)以往發(fā)電機(jī)只有風(fēng)葉、風(fēng)杯、風(fēng)斗沒(méi)有外框，不能組合在 一起，而框架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以任意組合，這樣就解決了以往風(fēng)力發(fā)電機(jī)占地
面大的弊端；它的風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)是合而為一的，這樣就沒(méi)有了機(jī)械傳動(dòng)，因 此也就沒(méi)有了機(jī)械噪音，而且利用了兩種小型框架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)(一種可以接 收多向風(fēng)源， 一種可以接收定向風(fēng)源)，這兩種小型框架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，能在 不同場(chǎng)地條件下可以任意組合成一種大型的框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。在這兩 種小型框架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的受風(fēng)裝置內(nèi)還安裝了轉(zhuǎn)速穩(wěn)定器，它能使在不規(guī)律 運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)以上附圖，我們可以知道高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的新穎之處,一是開(kāi)創(chuàng)了新理念； 一是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上有所創(chuàng)新，它借助高層建筑的高度，利用小 型框架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合成大型框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組;在小型框架式風(fēng)力 發(fā)電機(jī)的受風(fēng)裝置上又安裝了轉(zhuǎn)速穩(wěn)定器。那么通過(guò)這個(gè)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定器原理圖， 我們可以看到。在以中心軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)的物體中，設(shè)計(jì)或安裝一個(gè)對(duì)稱(chēng)的，有一 定角度的均勻通道，通道的粗細(xì)、角度，依照轉(zhuǎn)動(dòng)物體的直徑高低而定，但這 個(gè)通道一定要能通過(guò)一個(gè)有一定重量的球體或一定量的液體，在通道兩端分別 設(shè)計(jì)一個(gè)容器，容納球體或液體。這樣一來(lái)，轉(zhuǎn)動(dòng)的物體在外力的作用下，轉(zhuǎn) 動(dòng)快的時(shí)候，球體或液體在離心力增強(qiáng)的作用下，就會(huì)由內(nèi)向外，由下向上運(yùn)動(dòng)；外力小的時(shí)候，球體或液體在離心力減弱的作用下，就會(huì)由外向內(nèi)，由上向下運(yùn)動(dòng)，在球體或液體運(yùn)動(dòng)中，始終起著分解外力和聚合外力的作用。這樣 一來(lái)，轉(zhuǎn)動(dòng)的物體就自然而然地勻速運(yùn)動(dòng)了。高層建筑集群風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，最主要是發(fā)明者在城市發(fā)展建設(shè)中，提出了 一個(gè)新理念，從實(shí)施上與其它風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)圖原理上是相同的，不同之處主要 是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)部分，該系統(tǒng)使用的是由小型框架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這個(gè)穩(wěn)定器以中心軸l，在支撐桿4兩邊的風(fēng)葉2內(nèi)設(shè)計(jì)有容器3和通道6，容器3和通 道6中裝有溶液5，溶液5的流動(dòng)使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。安裝有組合成大型框架式集群 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，然后與安裝好的控制裝置、監(jiān)測(cè)裝置、蓄能裝置，結(jié)合成平順 的風(fēng)力動(dòng)力轉(zhuǎn)換成電力的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)由發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制部分 來(lái)決定各部分運(yùn)行狀況。
權(quán)利要求
1、一種高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是開(kāi)創(chuàng)了利用高層建筑的高層，頂部和空閑部分，或高層建筑與高層建筑之間，安裝的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)新理念；在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上，利用小型框架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合成大型框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；在小型框架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的受風(fēng)裝置上又安裝了轉(zhuǎn)速穩(wěn)定器；框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與高層建筑及機(jī)組控制裝置、機(jī)組監(jiān)測(cè)裝置、機(jī)組蓄能裝置、用戶(hù)，組成了高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是用小型框 架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)與同類(lèi)產(chǎn)品相互組合，成為大型框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，這 個(gè)機(jī)組是高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電部分，它與機(jī)組控制裝置、機(jī)組監(jiān)測(cè)裝 置、機(jī)組蓄能裝置共同組成高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是利用風(fēng)力 發(fā)電機(jī)外部框架，按照用戶(hù)的需求或場(chǎng)地的大小，與同類(lèi)發(fā)電機(jī)任意組合，成 為不同形狀的框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，，其特征是框架的作 用是固定發(fā)電機(jī)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是采用轉(zhuǎn)子 和定子能夠相反運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)，代替風(fēng)力發(fā)電機(jī)立軸或水平軸，并在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子和定子出端分別安裝一組風(fēng)杯或風(fēng)斗、風(fēng)葉，受風(fēng)力吹動(dòng)后，受風(fēng)裝置相互 逆轉(zhuǎn)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是在受風(fēng)裝 置中設(shè)計(jì)了一種轉(zhuǎn)速穩(wěn)定器，這種轉(zhuǎn)速穩(wěn)定器能使風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在風(fēng)力不穩(wěn)定 的情況下，不受風(fēng)力的影響，使受風(fēng)裝置勻速運(yùn)動(dòng)，并能使不同數(shù)量的風(fēng)力發(fā) 電機(jī)，同步運(yùn)動(dòng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是在受風(fēng)裝 置，即每個(gè)風(fēng)杯或風(fēng)斗、風(fēng)葉里，都設(shè)計(jì)了一個(gè)相互對(duì)稱(chēng)，有一定角度，粗細(xì) 均勻的通道，或是隨風(fēng)葉角度，形成里低外高的通道，通道的粗細(xì)、角度，依 照風(fēng)杯、風(fēng)斗或風(fēng)葉的大小而定，但一定要能通過(guò)一個(gè)有一定重量的球體或液 體，在通道兩端分別設(shè)計(jì)一個(gè)容器，容納球體或液體。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是高層建k 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可以單元供電，也可以為一個(gè)小區(qū)供電，或與原有電網(wǎng)并網(wǎng)供電。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是利用高層 建筑的高度，高層建筑的空閑部分，或高層建筑與高層建筑之間，安置一定數(shù) 量的框架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組合后進(jìn)行集群發(fā)電的。
全文摘要
高層建筑風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一種以高層建筑為依托的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，涉及新能源利用。整個(gè)系統(tǒng)的特征就是，利用一種新的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，利用城市高大建筑增加和人口增加后熱島效應(yīng)加劇，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)明。本發(fā)明與慣用的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)相比，主要是在理念上有所創(chuàng)新，它將以往風(fēng)力發(fā)電，只能在風(fēng)區(qū)的理念引入到城市；在設(shè)備上，主要是在發(fā)電機(jī)上有所創(chuàng)新，系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)采用了無(wú)機(jī)械傳動(dòng)，受風(fēng)裝置內(nèi)設(shè)計(jì)有轉(zhuǎn)速穩(wěn)定器，外型更加符合空氣動(dòng)力學(xué)特性的，小型框架式風(fēng)力發(fā)電機(jī)集群發(fā)電，這種框架式集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能根據(jù)用電量大小，場(chǎng)地不同，風(fēng)源不同，風(fēng)力大小不同，可以任意調(diào)配。
文檔編號(hào)H02J3/00GK101126373SQ20061010944
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
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