球節式風光立體化聚合發電系統的制作方法

專利名稱：球節式風光立體化聚合發電系統的制作方法
技術領域：
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本實用新型涉及一種風力發電系統，尤其是涉及一種高效率風能，太陽能立體化聚合 發電系統，特別是該球節式風光立體化聚合發電系統，其結構可用球、節，快速、方便隨 意組裝、拆卸，分介成模塊化，便于運輸到工地、組裝后正式發電時占耕地面積極小。
技術背景
隨著全球經濟一體化，世界各國對能源的需求量增加，尤其是對清潔能源的快速增加。 因此風能、太陽能等再生能源越來越受到人們的關注，可是從國內外現有的風力、太陽能 發電系統來看，它們都沒有風光立體化聚合高效率發電的結構，更沒有新型的球節組裝式 專有技術。現在的風光互補發電系統其發電效率都很低，占地面積大，絕大部分結構件不 可拆卸，也就是說發電成本，占地成本，運輸成本都相當高。因此為了使可再生資源利用 的可持續發展、實現二氧化碳零排放。開發一種不怕氣流紊亂，美觀靜音、可充分利用城 市空間安裝的，風光立體化聚合高效率發電的，同時在運輸中，可分介、拆卸、運往工地 又可按圖說明快速組裝的新型風光發電系統。
發明內容 '
本實用新型的主要目的是提供一種球節式風光立體化聚合發電系統，這種風力發電系 統，不僅能用球節組裝式的結構，將風能和太陽能兩者完全組裝成一體，呈風光立體化高 效率發電模式，而且還能將其結構完全分解模塊化，所有結構的基本構件，可全部在工廠 的車間精確制造，運到工地后只要按圖說明組裝即可。綠色環保、節能零排、降低造價、 低技能安裝、縮短施工期、減小耕地面積是本發明的最大優點。
本實用新型的另一個目的是提供一種球節式風光立體化聚合發電系統，其中球節風光 聚合器內裝有四塊側向導風板，它能高效合理控制氣流、實行創新的順風和逆風的雙向進 風技術，它無須調向器，不需轉動就能將來自360度各個方向的順風和逆風全部吸收，變 逆風阻力為順向動力，有效地驅動發電機葉片旋轉，最優化地把風能轉化為電能。
本實用新型的另一個目的是提供一種球節式風光立體化聚合發電系統，該風力發電系 統包括一種球節捕風光器，由于其組裝的特殊結構，能在捕到風能的同時捕捉到太陽能， 并能根據所需發電量大小的要求，放長或縮短球節捕風光捍，捕風光膜的長短來相匹配。
本實用新型的另一個目的是提供一種球節式風光立體化聚合發電系統，其特征在于， 多個所述的風光立體化發電系統，以球節垂直和水平組裝的方式連接一起，使小功率風力 發電機也能獲得巨大發電量成為現實。
因此為了實現上述目的，為了更清楚地了解本發明的結構特征及其功能，結合附圖列 舉具體實施方式
。祥細說明如下

圖1是本實用新型球節式風光立體化聚合發電系統的結構示意圖。
圖2是圖1的正視圖。 圖3是球節風光聚合器的俯視圖。 圖4是幾種垂直風力發電機，發電效率的比較示意圖。 圖5是球節捕風光器的展開示意圖。
圖6是本實用新型僅用球、節將多個小功率風光立體化發電系統，垂直和水平組合在 一起的示意圖。
具體實施方式
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實施例1、參見圖1、圖2、圖5，本發明提供一種球節式風光立體化聚合發電系統， 包括，立柱(50)，立柱(50)是通過下固定板(16)與球節風光聚合器(10)連接，風力 發電機(30)是安裝在球節風光聚合器(10)中心，并與下固定板(16)緊固，發電機(33) 上的多片風葉(31)可旋轉地安裝在主軸(32)上，在球節風光聚合器的四周、上下8個 球，每個球角向放射狀地向外伸出1根捕風光桿(22),配上捕風光膜(21)，組合成球節 捕風光器(20)，因此不管是風能和光能什么時候作用在球節捕風光器(20)上，捕風光膜 (21)不盡能將太陽能吸收并由控制器(62)轉化為電能存到儲電器(63)中，同時把風 能吸收到球節風光聚合器(10)內經過側向導風板(15)，作用在多片風葉(31).的單邊部 位作旋轉運動，從而把風的動能，由發電機(33)和控制器(62)轉化為電能也存到儲電 器(63)中。
實施例2、如圖3、圖5所示球節風光聚合器(10)的結構全部是由可拆卸的球(11)、 節(13)、 (14)，通過活絡螺絲(12)相連接的，其中上下固定板(16)，角向45度通過橫 節(13)和活絡螺絲(12)與球(11),相連接固定的，上下固定板(16)之間撐有4根中 心節(14)，并用活絡螺絲(12)緊固，然后在每一中心節(14),與每一直節(13)之間 復蓋一塊柔性薄膜，就成為側向導風板(15)，所有的球和節，均可用不銹鋼等金屬制成。 從圖3中可以很清楚地看到球節風光聚合器，內部包括雙向進風結構的四個方位，每個方 位都裝有一塊側向導風板(15)，每一側向導風板出口。 A0、 B0、 C0、 D0與發電機風葉(31) 的單邊部位相鄰，因此，如風從B方向，向本發明的風力發電機正向吹去，這就形成了B 向順風，由于側向導向板(15)的作用，風力全部作用在風葉(31)的下半邊上。而風吹 向建筑群E以后產生的反作用力，向風力發電機反向吹去，這就形成了D向逆風，它通過 另一側向導風板(15)將風力全部作用在風葉(31)的上半邊上，這就實行了變逆向阻力 為動力獨創的雙向進風技術。風能不管從360度任何方位到來，都能最有效地把風能轉化 為電能。
實施例3、如圖5所示是球節捕風光器(20)，它是安裝在球節風光聚合器(10)的 四周，上下8個球，每個球角向放射狀地向外伸展出l根捕風光桿(22),并配上相適應的 捕風光膜(21)即成為球節捕風光器(20)，因此不管風能從360度任何方向吹來，A、 B、 C、 D四個方位的球節捕風光器(20)都能把它們吸收，此如風從Al方向吹來，那來Al 方向范圍內的風能將由Al方向的球節捕風光器(20)全部吸收，當風進入到A方位時， 由于通道相對狹小，所以風的密度增大，產生高壓，使風速增加，當風繼續向前，由于受 到外大里小，特殊結構的側向導風板(15)的作用，風進入到AO時，風能變成更加高速強 大，且只作用在AO處風葉側向單邊的部位，使風葉的另半邊受不到一點風的壓力，從而最 有效地把吸收到的風能轉化為電能。
如果在不增加風力發電機功率的情況下，想要增加發電量，那么我們只要十分簡單地 增加捕風光桿(22)的長度配上捕風光膜(21)，那么，圖5中則原來A1的捕風范圍，立 刻變為A2更加大的捕風范圍，如Al的捕風面積為2X2=4平方米，上海很多地方風功率 密度達每平方米200瓦左右，因此4平方米乂200瓦=800瓦，但只要將捕風光桿(22)的 長度，增加1米，并相應配上捕風光膜(21)，那A2的捕風面積增加至4X4=16平方米， 16平方米X200瓦-3200瓦，發電量足足增加了4倍。由于捕風光膜(21)，是選用在陰天 吸光率也很高的柔性雙面太陽能薄膜，因此在增大捕風面積的同時也極大地增加捕獲太陽 能的面積，因為捕獲風能的面積是單向，根據以上1個方位A2的捕風面積為16平方米計 算，捕獲光能的面積是四個方位，即16平方米X4-64平方米，如果太陽能每平方米發電功 率為IOOW，那么太陽能總的發電功率為64X100W=6400瓦。從而大大增加了發電量。風 MW=1/2PV3A。從以上的公式可以清楚地看出風能的大小與氣流通過的面積A、空氣密 度P和氣流的速度V的立方成正比，也就是說風速增加l倍，風能可以大8倍，而本發明 特別之處是不僅大大的增加了風的密度P，同時又增加了風的速度V，不僅大大的增加了 捕風面積A2，同時又極大的增加了捕獲太陽能的面積A2X4，這就是創新的風光立體化聚 合發電的獨到之處。
實施例4、從圖4中可以很清楚地看出，X圖是現有的垂直風力發電系統，其發電效率 僅為30%左右，其原因是中心虛線上半邊的風輪葉片受到逆向阻力，從而抵消了下半邊風 輪轉動的動力，所以效率相當低。X+Y圖是韓國KR公司制造的，號稱是目前世界上最先 進的立軸特制風力發電系統，由于它減小了逆向阻力，并且通過側面誘導葉片將一部分風 能重新集中到旋轉葉片中，但其結構還存在上下兩部位風能溜掉的敝病。因此效率只能在 60%左右。而第三種X+Y+Z圖，是本發明一種創新的球節式風光立體化聚合發電模式，其 結構1、由于實現了變逆向阻力為動力，獨創的雙向進風技術。2、由于采用了能全方位、 高效率吸收風能的捕風光器(20)，以及高效率吸收光能的捕風光膜(21)，即使在陰天其 吸光率也有10%~40%,因此該風力發電機能達到近80%全天候、高效率發電。
實施例5、如圖6所示，僅用球和節就能十分迅速地將多個小功率風光立體化發電系統， 以垂直和水平方向組合在一起，成為一個大功率風光發電系統，，比如單個500W小功率的 發電系統按圖6，用球節拼裝就能很容易得到一個大功率風光立體化發電系統。 500WX8-4000W，以此類推，如果要制造兆瓦級的風電場，用本發明的方法不僅大大地節 約制造成本，同時大大地簡化了結構、大大地降低了技術難度。
權利要求1.球節式風光立體化聚合發電系統，它包括球、節、以及球節風光聚合器、球節捕風光器，風力發電機，所述的風力發電機主軸上的多片風葉，可旋轉地組裝在下固定板與球節風光聚合器中心，并一同固定在立柱上，所述的球節風光聚合器內部包括雙向進風結構的四個方位都組裝有側向導風板，側向導風板出口與發電機風葉的單邊部位緊密相連，球節風光聚合器四周上、下8個球，每個球角向放射狀地向外伸出1根捕風光桿，并配上相適應的捕風光膜，即成球節捕風光器，安裝在所述球節風光聚合器四周的球節捕風光器，調節增加其球節捕光桿和捕風光膜的長度，就能獲得多倍風能和太陽能電功率，球節風光立體化聚合發電的結構，在吸收到太陽能的同時將風能壓向球節風光聚合器中的側向導風板出口，驅動風葉的單邊相鄰部位使發電機高速旋轉，從而獲得風能加太陽能的雙倍電能。
2、 根據權利要求1所述的球節式風光立體化聚合發電系統，還包括一組與所述風力發 電機，捕風光膜，線路連接的控制器，儲能器，控制轉化電能，儲存使用電能。
3、 根據權利要求1所述的球節式風光立體化聚合發電系統其特征在于所述的球節風光 聚合器，其內部包括雙向進風結構的四個方位，每個方位都裝有一塊側向導風板，每一側 向導風板通道出口與發電機風葉的單邊部位相鄰。
4、 根據權利要求2所述的球節式風光立體聚合發電機系統其特征在于所述的球節風光 聚合器，其內部包括雙向進風結構的四個方位，每個方位都裝有一塊側向導風板，每一側 向導風板通道出口與發電機風葉的單邊部位相鄰。
5、 根據權利要求1所述的球節式風光立體化聚合發電系統，其特征在于所述的球節捕 風光器，是安裝在球節風光聚合器的四周，上下8個球，每個球角向放射狀地向外伸展出 l根捕風光桿，其中每一所述捕風光桿之間鋪上相適應的捕風光膜，即成球節捕風光器。
6、 根據權利要求4所述的球節式風光立體化聚合發電系統，其特征在于所述的球節 捕風光器，是安裝在球節風光聚合器的四周，上下8個球，每個球角向放射狀地向外伸展 出1根捕風光桿，其中每一所述捕風光桿之間鋪上相適應的捕風光膜，即成球節捕風光器。
7、 根據權利要求1所述的球節式風光立體化聚合發電系統，其特征在于多個所述的 球節式風光立體化聚合發電系統以球、節垂直和水平組裝的方式連接在一起。
8、根據權利要求6所述的球節式風光立體化聚合發電系統，其特征在于多個所述的球 節式風光立體化聚合發電系統以球，節垂直和水平組裝的方式連接在一起。
專利摘要球節式風光立體化聚合發電系統，主要是由球、節、發電機、風葉、球節風光聚合器、球節捕風光器、捕風光桿、捕風光膜等組成。所述的球節風光聚合器的中心固定一個風力發電機，其多片風葉可旋轉地安裝在所述的立軸上，所述的側向導風板分別裝在聚合器內部的四個方位，每一所述側向導風板分別與發電機風葉單邊相鄰、有效地控制氣流，聚合器的四周上下8個球，每個球角向放射狀地向外伸出一根捕風光桿，桿與桿之間均鋪上捕風光膜，組合成所述的球節捕風光器，用于捕捉來自360度各方向的風和光，其中所述的球節、可以將各基本構件分解成小型的模塊化，及將多個小功率風光發電系統組裝成一個大型的、大功率的球節風光立體化聚合發電系統。
文檔編號H02N6/00GK201198818SQ20082005659
公開日2009年2月25日 申請日期2008年3月26日 優先權日2008年3月26日
發明者沈渭清 申請人:沈渭清