一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備，包括發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置外層為帶有空腔的氣囊風箏，所述氣囊風箏的空腔設(shè)有渦輪發(fā)電機組，所述氣囊風箏內(nèi)腔充滿氦氣，所述氣囊風箏的上端安裝有計算機輔助控制裝置和全球定位裝置，所述渦輪發(fā)電機組包括裝有數(shù)個葉片的渦輪，所述氣囊風箏通過電纜與電動絞盤裝置連接，所述氣囊風箏的下端還設(shè)有風向標。本實用新型采用圓筒狀的氣囊風箏，通過電纜與電動絞盤裝置連接，可將氣囊風箏高度更高的高空，充分利用高空風能；本實用新型可根據(jù)需要設(shè)在寸土寸金的都市高樓大廈的頂樓，就地利用高空風力，可減少遠程輸電線的架設(shè)，避免遠程輸電網(wǎng)傳輸中的能量損失，緩解城市用電荒，且應用廣泛。
【專利說明】—種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于風力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，風能已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一種主要的可替代能源，并在全球范圍內(nèi)得到推廣。不過傳統(tǒng)的風力發(fā)電受場地和風向風速等因素的影響較大，需占用大量的土地資源，并對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的負面影響；風力發(fā)電裝置在高空中的不同位置受到風向和風速的影響較大，且風力的大小不穩(wěn)定，因此發(fā)電功率低，不能充分利用風能；同時目前一些高空風力發(fā)電裝置的風輪裝置形似鋒利的刀片，對空中飛行的小鳥和飛行物造成傷害，這些發(fā)電裝置遭到了環(huán)保人士的強烈反對。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于:克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺陷，提供一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備，有效的緩解了目前的用電荒，電煤等傳統(tǒng)資源的緊張，提高了風能發(fā)電的安全性，降低故障率，并充分利用了中高空的風能，且利用該發(fā)電設(shè)備發(fā)電環(huán)保、無污染，且無噪
曰?
[0004]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備包括發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置外層為帶有空腔的氣囊風箏，所述氣囊風箏的空腔設(shè)有渦輪發(fā)電機組，所述氣囊風箏的內(nèi)腔充滿氦氣，所述氣囊風箏的上端安裝有計算機輔助控制裝置和全球定位裝置，所述渦輪發(fā)電機組包括裝有數(shù)個葉片的渦輪，所述氣囊風箏通過電纜與電動絞盤裝置連接，所述氣囊風箏的下端還設(shè)有風向標。本實用新型的主要發(fā)電裝置是指氣囊風箏，氣囊風箏中內(nèi)腔充滿比空氣密度較輕的氦氣，可帶動整個氣囊風箏發(fā)電設(shè)備升到預定的中聞空聞度；潤輪發(fā)電機組為帶有裝有數(shù)個葉片的潤輪，聞空風力將帶動潤輪葉片聞速旋轉(zhuǎn)，因此產(chǎn)生的動能將通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，通過電纜傳輸?shù)降孛?；全球定位裝置主要用于測定氣囊風箏所在高空高度和地理位置；計算機輔助控制裝置通過接收全球定位裝置所測定的氣囊風箏所在的信息，經(jīng)處理后，調(diào)整氣囊風箏的迎風傾斜角度，使其懸停在高空，最大限度的捕捉高空風力，充分利用高空風能；電動絞盤裝置可用于在氣囊風箏升空或降落時，對電纜長度的調(diào)整，并且在這個過程中仍能保證發(fā)電裝置正常持續(xù)的工作，本實用新型中的氣囊風箏、氦氣、渦輪發(fā)電機組、風向標、電動絞盤裝置的工作原理為所述領(lǐng)域的公知常識，這里不再詳細贅述。
[0005]進一步地，所述氣囊風箏為圓筒狀，氣囊風箏的形狀有很多種，可以為滑翔傘狀、飛機機翼狀等，這里優(yōu)選圓筒狀，這里有利于在圓筒的空腔安裝渦輪葉片，在迎風角的范圍內(nèi)，充分利用高空風力發(fā)電。
[0006]進一步地，所述電纜為纖維纜繩，電纜在本實用新型中主要用于輸送電力到地面的負載或者用電電網(wǎng)或者蓄電裝置，因此，電纜優(yōu)選這種高強超輕的纖維電纜纜繩，將降低電力從中高空輸送到地面電力的消耗，降低了輸送成本。
[0007]進一步地，所述電纜為兩線或三線或四線，這里對將高空發(fā)電機的電力輸送到地面裝置的輸送介質(zhì)電纜的輸送路徑進行了優(yōu)選，可根據(jù)使用的氣囊風箏的規(guī)?；蛘咝枰@得的電能進行選擇，這里優(yōu)選兩線或三線或四線，有利于提高單個氣囊風箏或者多個氣囊風箏在高空正常工作時的穩(wěn)定性。
[0008]進一步地，所述氣囊風箏采用尼龍綢或者降落傘布作為面料，氣囊風箏的面料須滿足抗高空氣壓，并且適應高空氣流的流體性能環(huán)境，并且便于在降落時折疊，優(yōu)選尼龍綢或者降落傘布作為面料，將極大提高氣囊風箏的使用周期。
[0009]進一步地，所述氣囊風箏下端還設(shè)有避雷裝置，這里對氣囊風箏在雷雨天氣的安全性進一步設(shè)置有安全裝置，目前的高空發(fā)電裝置主要采用在天氣晴朗時放飛氣囊風箏進行發(fā)電，為了避免雷擊，在雷雨天氣或者夜晚時必須收取氣囊風箏，本實用新型將針對這種處于地理位置的氣囊風箏發(fā)電設(shè)備在氣囊風箏下端安裝避雷裝置，可以選擇一端連接線路，一端接地的避雷形式，也可以選擇多種形式，保證了氣囊風箏發(fā)電設(shè)備的正常運行。
[0010]進一步地，所述氣囊風箏懸浮的高度為50至3000米，這里對氣囊風箏的懸浮高度進行了優(yōu)選，懸浮高度較低的氣囊風箏發(fā)電設(shè)備主要用于野外探險隊或者科學考察隊的臨時低功率電能的需求；當需要滿足大功率的用電需求時，則須將氣囊風箏發(fā)電設(shè)備升到更高的海拔高度獲得更豐富的風能資源，滿足日益提高的用電需求。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0012](I)本實用新型采用圓筒狀的氣囊風箏，通過電纜與地面絞盤裝置的連接，可以將氣囊風箏發(fā)電設(shè)備升高到更高高度的高空，充分利用高空的風能，彌補了傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備，發(fā)電機設(shè)置在地面，且不能充分利用風能發(fā)電。
[0013](2)本實用新型通過連接地面裝置的電纜，電力順著電纜輸送到地面用電設(shè)備，收放和升空方便，在不用時可以將氣囊折疊起來，提高了便利性。
[0014](3)本實用新型懸浮在中高空，不受到有風或者無風的限制，在高空更能實現(xiàn)持續(xù)發(fā)電，在夜晚沒有陽光的時候，高空一直有風，驅(qū)動渦輪發(fā)電機組正常工作，保證了輸送電力的穩(wěn)定性。
[0015](4)本實用新型可根據(jù)需要設(shè)在寸土寸金的都市高樓大廈的頂樓，就地利用高空風力，可減少遠程輸電線的架設(shè)，避免遠程輸電網(wǎng)傳輸中的能量損失，緩解城市的用電荒，且廣泛應用于偏僻地區(qū)、臨時斷電的災區(qū)、機動部隊、科學考察隊和探險隊等應用廣泛，不占用土地，可根據(jù)需要隨時移動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]其中:1一氣囊風箏、2—潤輪、3—電纜、4一風向標、5—計算機輔助控制裝置、6—全球定位裝置、7—避雷裝置、8—電動絞盤裝置。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。[0019]實施例1:
[0020]本實施例的主要結(jié)構(gòu)，如圖1所示，一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備，包括發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置外層為帶有空腔的氣囊風箏1，所述氣囊風箏的空腔設(shè)有渦輪發(fā)電機組，所述氣囊風箏的內(nèi)腔充滿氦氣，所述氣囊風箏的上端安裝有計算機輔助控制裝置5和全球定位裝置6，所述渦輪發(fā)電機組包括裝有數(shù)個葉片的渦輪2，所述氣囊風箏I通過電纜3與電動絞盤裝置8連接，所述氣囊風箏的下端還設(shè)有風向標4，在使用時，通過地面的電動絞盤裝置8不斷的輸送電纜給氣囊風箏1，氣囊風箏I的內(nèi)腔充滿氦氣，在空氣浮力的作用下，逐漸升高高空，位于氣囊風箏下端的風向標4和位于氣囊風箏I上端的全球定位裝置實時測量氣囊風箏I所在地理位置信息，并將信息傳輸給位于氣囊風箏I上端的計算機輔助控制裝置5，根據(jù)預定的高度，計算機輔助控制裝置5根據(jù)獲得的信息進一步通過信號控制地面電動絞盤裝置8輸送電纜3的長度，在這個過程中，同時不斷調(diào)整氣囊風箏I的迎風傾斜角度，使渦輪發(fā)電機組空腔安裝的渦輪葉片2在高空風力的作用下持續(xù)的旋轉(zhuǎn)，最大限度的捕捉高空風能，渦輪機產(chǎn)生的動能，通過渦輪發(fā)電機組的發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，電能通過電纜3傳輸?shù)降孛娴呢撦d或者用電電網(wǎng)或者蓄電裝置，使其滿足不同的用電需求，也可以根據(jù)用電的電能需求，通過地面的電動絞盤裝置3連接多個氣囊風箏I，該發(fā)電設(shè)備應用廣泛，懸浮在中高空不受天氣的影響，環(huán)保、無污染、無噪音，引領(lǐng)著未來能源的開發(fā)趨勢。
[0021]實施例2:
[0022]本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上進一步限定了氣囊風箏I為圓筒狀，氣囊風箏的形狀有很多種，可以為滑翔傘狀、飛機機翼狀等，這里優(yōu)選圓筒狀，這里有利于在圓筒的空腔安裝渦輪葉片，在迎風角的范圍內(nèi)，充分利用高空風力發(fā)電；所述電纜3為纖維纜繩，電纜在氣囊風箏發(fā)電設(shè)備中主要用于輸送電力到地面的負載或者用電電網(wǎng)或者蓄電裝置，因此，電纜優(yōu)選這種高強超輕的纖維電纜纜繩，將降低電力從中高空輸送到地面電力的消耗，降低了輸送成本；電纜3為兩線或三線或四線，這里對將高空發(fā)電機的電力輸送到地面裝置的輸送介質(zhì)電纜的輸送路徑進行了優(yōu)選，可根據(jù)使用的氣囊風箏的規(guī)?；蛘咝枰@得的電能進行選擇，這里優(yōu)選兩線或三線或四線，有利于提高單個氣囊風箏或者多個氣囊風箏在高空正常工作時的穩(wěn)定性。本實施例的其他部分與實施例1相同，不再贅述。
[0023]實施例3:
[0024]本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上進一步限定了所述氣囊風箏I采用尼龍綢或者降落傘布作為面料，氣囊風箏的面料須滿足抗高空氣壓，并且適應高空氣流的流體性能環(huán)境，并且便于在降落時折疊，優(yōu)選尼龍綢或者降落傘布作為面料，將極大提高氣囊風箏的使用周期；且進一步在氣囊風箏I下端設(shè)有避雷裝置7，目前的高空發(fā)電裝置主要采用在天氣晴朗時放飛氣囊風箏進行發(fā)電，在雷雨天氣或者夜晚時，為了避免雷擊必須收取氣囊風箏，針對這一技術(shù)缺陷，對這種處于特殊地理位置的氣囊風箏發(fā)電設(shè)備在氣囊風箏下端安裝了避雷裝置，可以選擇一端連接線路，一端接地的避雷形式，也可以選擇多種形式，保證了氣囊風箏發(fā)電設(shè)備的正常運行，避免傳統(tǒng)高空發(fā)電裝置的使用繁瑣。本實施例的其他部分與上述實施例相同，不再贅述。
[0025]實施例4:
[0026]本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上進一步限定了氣囊風箏I懸浮的高度為50至3000米，這里對氣囊風箏的懸浮高度進行了優(yōu)選，懸浮高度較低的氣囊風箏發(fā)電設(shè)備主要用于野外探險隊或者科學考察隊的臨時低功率電能的需求；當需要滿足大功率的用電需求時，則需將氣囊發(fā)電設(shè)備升到更高的海拔高度獲得更豐富的風能資源，滿足更多的用電需求，充分體現(xiàn)了懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備不占用土地資源，應用廣泛、充分利用高空風力資源的技術(shù)和實用性優(yōu)勢。本實施例的其他部分與上述實施例相同，不再贅述。
[0027]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備，其特征在于:包括發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置外層為帶有空腔的氣囊風箏(I )，所述氣囊風箏的空腔設(shè)有渦輪發(fā)電機組，所述氣囊風箏的內(nèi)腔充滿氦氣，所述氣囊風箏的上端安裝有計算機輔助控制裝置(5 )和全球定位裝置(6 )，所述渦輪發(fā)電機組包括裝有數(shù)個葉片的渦輪(2 )，所述氣囊風箏(I)通過電纜(3 )與電動絞盤裝置(8 )連接，所述氣囊風箏的下端還設(shè)有風向標(4 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備，其特征在于:所述氣囊風箏(I)為圓筒狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備，其特征在于:所述電纜(3)為纖維纜繩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備，其特征在于:所述電纜(3)為2線或3線或4線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備，其特征在于:所述氣囊風箏(I)采用尼龍綢或者降落傘布作為面料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備，其特征在于:所述氣囊風箏(I)下端還設(shè)有避雷裝置(J)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸浮在中高空氣囊風箏發(fā)電設(shè)備，其特征在于:所述氣囊風箏(I)懸浮的高度為50至3000米。
【文檔編號】F03D5/00GK203783818SQ201420217507
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】潘志成, 高永忠, 邱小麗 申請人:潘志成