風(fēng)壓發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電控制領(lǐng)域，特別地，涉及一種風(fēng)壓發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能是一種可再生能源，且對(duì)環(huán)境沒有任何污染。隨著溫室效應(yīng)、大氣污染、酸雨效應(yīng)等生態(tài)環(huán)境問題的凸顯，環(huán)境問題、能源短缺問題等受到日益關(guān)注。目前世界主要能源來自于核電、石油、煤。石油短缺問題己經(jīng)顯現(xiàn)，而燃煤又將產(chǎn)生包括汞和酸雨等大量的空氣污染，這就意味著煤的應(yīng)用在重視環(huán)境保護(hù)的今天受到了限制。隨著科技的進(jìn)步、人類社會(huì)的發(fā)展和資源環(huán)境問題的凸顯，使得全球能源結(jié)構(gòu)開始發(fā)生了新的變革，也就是從傳統(tǒng)的以天然氣、煤炭和石油作為主要能源的舊系統(tǒng)，已經(jīng)逐步向以清潔可再生能源為主的新系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。世界各國均在努力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，更多的利用無污染性的能源，從而更好的促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，盡量避免有害氣體的排放。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不僅可以有效的利用自然資源，而且還不會(huì)對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生污染和破壞。80年代，以美國加州和丹麥為代表，一些國家和地區(qū)相繼建起了風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。進(jìn)入90年代，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開始大型化起來，數(shù)百千瓦規(guī)模的便成了主流。
[0003]近年來，能源危機(jī)逐漸提上日程，新能源的開發(fā)已經(jīng)迫在眉睫，風(fēng)能是使用最多的新能源，短短的幾年內(nèi)，國內(nèi)外的風(fēng)電都獲得了很大的發(fā)展，國內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)容量也逐年遞增，已經(jīng)超越美國成為世界第一。
[0004]現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，其將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能。其原理是:天然風(fēng)吹轉(zhuǎn)葉片，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)有恒速定槳距失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、恒速變槳距調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。但現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在以下缺點(diǎn):
[0005](I)、傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)效率低，造價(jià)昂貴，傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)設(shè)備，控制難度大、安全性低。
[0006](2)、傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)必須在風(fēng)速大于其切入風(fēng)速時(shí)才能發(fā)電，當(dāng)風(fēng)速較低時(shí)風(fēng)機(jī)不能正常工作，穩(wěn)定性不高難以控制。
[0007](3)、傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)占地面積大，在利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電的同時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的巨大噪音也是亟待解決的一個(gè)問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)壓發(fā)電裝置，以解決現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備采用旋轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)導(dǎo)致的適用環(huán)境有限、控制難度大、安全性低的技術(shù)問題。
[0009]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0010]一種風(fēng)壓發(fā)電裝置，包括用于感受風(fēng)壓以產(chǎn)生電能的壓電片；壓電片設(shè)置于支撐桿上，支撐桿上還設(shè)有用于匯集氣流以提高壓電片振動(dòng)頻率的氣筒，氣筒包括用于導(dǎo)入外界氣流的集風(fēng)口及朝向壓電片以導(dǎo)出加速后氣流的出氣孔。
[0011]進(jìn)一步地，氣筒包括集氣管及氣鼓，集氣管的一端設(shè)置集風(fēng)口、另一端連通氣鼓，氣鼓上設(shè)有至少一個(gè)出氣孔。
[0012]進(jìn)一步地，集氣管呈喇叭狀，集風(fēng)口位于集氣管的大徑端，氣鼓連通于集氣管的小徑端。
[0013]進(jìn)一步地，支撐桿上設(shè)置多組壓電片，多組壓電片沿支撐桿的長度方向間隔布置，每組壓電片包括分別位于支撐桿上端、下端且對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)壓電片，且支撐桿沿水平方向的兩側(cè)壁上成對(duì)設(shè)有氣筒，成對(duì)的氣筒與各組壓電片對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步地，出氣孔對(duì)稱設(shè)置于氣鼓的上、下端面，以對(duì)應(yīng)位于支撐桿上端的壓電片、位于支撐桿下端的壓電片。
[0015]進(jìn)一步地，支撐桿連接有用于托舉支撐桿的立柱。
[0016]進(jìn)一步地，支撐桿的中部設(shè)有用于與立柱連接的連接環(huán)，支撐桿經(jīng)連接環(huán)固定于立柱上。
[0017]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0018]本實(shí)用新型風(fēng)壓發(fā)電裝置，通過采用壓電片來感受風(fēng)壓，以將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為有效的電能，避免了傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)導(dǎo)致的應(yīng)用場(chǎng)景受限及對(duì)風(fēng)能要求高的缺陷，且通過氣筒匯聚氣流以集中風(fēng)能，經(jīng)出氣孔對(duì)壓電片施加風(fēng)壓，提高了壓電片的振動(dòng)頻率，從而充分地利用了風(fēng)能，提尚了壓電片廣生的電功率。
[0019]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例風(fēng)壓發(fā)電裝置的主視示意圖；
[0022]圖2是圖1的側(cè)視示意圖；
[0023]圖3是圖1的俯視示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:
[0025]1、壓電片；
[0026]2、支撐桿；
[0027]3、氣筒；
[0028]31、集風(fēng)口 ；32、出氣孔；33、集氣管；34、氣鼓；
[0029]4、連接環(huán)；
[0030]5、立柱。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0032]參照?qǐng)D1至圖3，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種風(fēng)壓發(fā)電裝置，包括用于感受風(fēng)壓以產(chǎn)生電能的壓電片I ;壓電片I設(shè)置于支撐桿2上，支撐桿2上還設(shè)有用于匯集氣流以提高壓電片I振動(dòng)頻率的氣筒3，氣筒3包括用于導(dǎo)入外界氣流的集風(fēng)口 31及朝向壓電片I以導(dǎo)出加速后氣流的出氣孔32。加速后的氣流經(jīng)出氣孔32作用至壓電片I上，使得壓電片I在風(fēng)力的作用下產(chǎn)生形變，在其表面產(chǎn)生異號(hào)極化電荷，從而產(chǎn)生電能。本實(shí)施例，通過在壓電片I處設(shè)置氣筒3，通過氣筒3實(shí)現(xiàn)自然風(fēng)能的集中，且經(jīng)較小的出氣孔32排出，提高了壓電片I在風(fēng)壓下的振動(dòng)頻率，從而充分地利用了風(fēng)能，提高了壓電片產(chǎn)生的電功率。與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)相比，本實(shí)施例提高了風(fēng)能-電能的轉(zhuǎn)換效率，且降低了對(duì)風(fēng)壓的要求，適用環(huán)境廣，對(duì)風(fēng)力風(fēng)速要求不高，適用于自然風(fēng)能地的區(qū)域，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。
[0033]可選地，參照?qǐng)D2及圖3，氣筒3包括集氣管33及氣鼓34，集氣管33的一端設(shè)置集風(fēng)口 31、另一端連通氣鼓34，氣鼓34上設(shè)有至少一個(gè)出氣孔32。外界的自然氣流經(jīng)集風(fēng)口 31進(jìn)入開口漸縮的集氣管33，再經(jīng)氣鼓34匯聚，以增大氣流的壓力及速度，最后經(jīng)出氣孔32排出以作用至壓電片I上。采用此類結(jié)構(gòu)的氣筒3，可以極大提高作用于壓電片I上的氣流壓力，從而提高壓電片I的振動(dòng)頻率，使得壓電片I感應(yīng)產(chǎn)生連續(xù)的電流。優(yōu)選地，集氣管33呈喇叭狀，集風(fēng)口 31位于集氣管33的大徑端，氣鼓34連通于集氣管33的小徑端。
[0034]可選地，支撐桿2上設(shè)置多組壓電片1，多組壓電片I沿支撐桿2的長度方向間隔布置，每組壓電片I包括分別位于支撐桿2上端、下端且對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)壓電片I，且支撐桿2沿水平方向的兩側(cè)壁上成對(duì)設(shè)有氣筒3，成對(duì)的氣筒3與各組壓電片I對(duì)應(yīng)設(shè)置。采用此類結(jié)構(gòu)，降低對(duì)自然風(fēng)壓的要求，提高低風(fēng)能狀況下的風(fēng)能利用效率。如圖3所示，本實(shí)施例示意出支撐桿上設(shè)置兩組壓電片，每組壓電片對(duì)應(yīng)一對(duì)氣筒3，且每個(gè)氣筒3的氣鼓34的上、下端面分別設(shè)置出氣孔32，以對(duì)應(yīng)位于支撐桿2上端的壓電片1、位于支撐桿2下端的壓電片I。
[0035]可選地，支撐桿2連接有用于托舉支撐桿2的立柱5。參照?qǐng)D1至圖3，支撐桿2的中部設(shè)有用于與立柱5連接的連接環(huán)4，支撐桿2經(jīng)連接環(huán)4固定于立柱5上。其中，連接環(huán)4與支撐桿2焊接連接，連接環(huán)4與立柱5之間采用螺紋連接或者卡口或者螺釘?shù)确绞焦潭ㄟB接。
[0036]從以上的描述可以得知，本實(shí)用新型風(fēng)壓發(fā)電裝置，通過采用壓電片來感受風(fēng)壓，以將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為有效的電能，避免了傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)導(dǎo)致的應(yīng)用場(chǎng)景受限及對(duì)風(fēng)能要求高的缺陷，且通過氣筒匯聚氣流以集中風(fēng)能，經(jīng)出氣孔對(duì)壓電片施加風(fēng)壓，提高了壓電片的振動(dòng)頻率，從而充分地利用了風(fēng)能，提高了壓電片產(chǎn)生的電功率。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)壓發(fā)電裝置，其特征在于，包括用于感受風(fēng)壓以產(chǎn)生電能的壓電片⑴；所述壓電片(I)設(shè)置于支撐桿(2)上，所述支撐桿(2)上還設(shè)有用于匯集氣流以提高所述壓電片(I)振動(dòng)頻率的氣筒(3)，所述氣筒(3)包括用于導(dǎo)入外界氣流的集風(fēng)口(31)及朝向所述壓電片⑴以導(dǎo)出加速后氣流的出氣孔(32)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)壓發(fā)電裝置，其特征在于， 所述氣筒(3)包括集氣管(33)及氣鼓(34)，所述集氣管(33)的一端設(shè)置所述集風(fēng)口(31)、另一端連通所述氣鼓(34)，所述氣鼓(34)上設(shè)有至少一個(gè)所述出氣孔(32)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)壓發(fā)電裝置，其特征在于， 所述集氣管(33)呈喇叭狀，所述集風(fēng)口(31)位于所述集氣管(33)的大徑端，所述氣鼓(34)連通于所述集氣管(33)的小徑端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)壓發(fā)電裝置，其特征在于， 所述支撐桿(2)上設(shè)置多組所述壓電片(I)，多組所述壓電片(I)沿所述支撐桿(2)的長度方向間隔布置，每組所述壓電片(I)包括分別位于所述支撐桿(2)上端、下端且對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)壓電片(I)，且所述支撐桿(2)沿水平方向的兩側(cè)壁上成對(duì)設(shè)有所述氣筒(3)，成對(duì)的所述氣筒(3)與各組所述壓電片(I)對(duì)應(yīng)設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)壓發(fā)電裝置，其特征在于， 所述出氣孔(32)對(duì)稱設(shè)置于所述氣鼓(34)的上、下端面，以對(duì)應(yīng)位于所述支撐桿(2)上端的壓電片(I)、位于所述支撐桿⑵下端的壓電片(I)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)壓發(fā)電裝置，其特征在于， 所述支撐桿(2)連接有用于托舉所述支撐桿(2)的立柱(5)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)壓發(fā)電裝置，其特征在于， 所述支撐桿(2)的中部設(shè)有用于與所述立柱(5)連接的連接環(huán)(4)，所述支撐桿(2)經(jīng)所述連接環(huán)(4)固定于所述立柱(5)上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)壓發(fā)電裝置，包括用于感受風(fēng)壓以產(chǎn)生電能的壓電片；壓電片設(shè)置于支撐桿上，支撐桿上還設(shè)有用于匯集氣流以提高壓電片振動(dòng)頻率的氣筒，氣筒包括用于導(dǎo)入外界氣流的集風(fēng)口及朝向壓電片以導(dǎo)出加速后氣流的出氣孔。通過采用壓電片來感受風(fēng)壓，以將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為有效的電能，避免了傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)導(dǎo)致的應(yīng)用場(chǎng)景受限及對(duì)風(fēng)能要求高的缺陷，且通過氣筒匯聚氣流以集中風(fēng)能，經(jīng)出氣孔對(duì)壓電片施加風(fēng)壓，提高了壓電片的振動(dòng)頻率，從而充分地利用了風(fēng)能，提高了壓電片產(chǎn)生的電功率。
【IPC分類】F03D9/00, H02N2/18
【公開號(hào)】CN204851537
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520499404
【發(fā)明人】李茂軍, 龍軍, 王凌飛, 曾歡歡
【申請(qǐng)人】長沙理工大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日