專利名稱：球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，尤其是涉及一種高效率風(fēng)能，太陽能立體化聚合 發(fā)電系統(tǒng)，特別是該球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)可用球、節(jié)，快速、方便隨 意組裝、拆卸，分介成模塊化，便于運(yùn)輸?shù)焦さ亍⒔M裝后正式發(fā)電時(shí)占耕地面積極小。
技術(shù)背景
隨著全球經(jīng)濟(jì)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(fēng)能、太陽能等再生能源越來越受到人們的關(guān)注，可是從國內(nèi)外現(xiàn)有的風(fēng)力、太陽能 發(fā)電系統(tǒng)來看，它們都沒有風(fēng)光立體化聚合高效率發(fā)電的結(jié)構(gòu)，更沒有新型的球節(jié)組裝式 專有技術(shù)?，F(xiàn)在的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)其發(fā)電效率都很低，占地面積大，絕大部分結(jié)構(gòu)件不 可拆卸，也就是說發(fā)電成本，占地成本，運(yùn)輸成本都相當(dāng)高。因此為了使可再生資源利用 的可持續(xù)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放。開發(fā)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(fēng)光立體化聚合高效率發(fā)電的，同時(shí)在運(yùn)輸中，可分介、拆卸、運(yùn)往工地 又可按圖說明快速組裝的新型風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容 '
本實(shí)用新型的主要目的是提供一種球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，這種風(fēng)力發(fā)電系 統(tǒng)，不僅能用球節(jié)組裝式的結(jié)構(gòu)，將風(fēng)能和太陽能兩者完全組裝成一體，呈風(fēng)光立體化高 效率發(fā)電模式，而且還能將其結(jié)構(gòu)完全分解模塊化，所有結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件，可全部在工廠 的車間精確制造，運(yùn)到工地后只要按圖說明組裝即可。綠色環(huán)保、節(jié)能零排、降低造價(jià)、 低技能安裝、縮短施工期、減小耕地面積是本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，其中球節(jié)風(fēng)光 聚合器內(nèi)裝有四塊側(cè)向?qū)эL(fēng)板，它能高效合理控制氣流、實(shí)行創(chuàng)新的順風(fēng)和逆風(fēng)的雙向進(jìn) 風(fēng)技術(shù)，它無須調(diào)向器，不需轉(zhuǎn)動(dòng)就能將來自360度各個(gè)方向的順風(fēng)和逆風(fēng)全部吸收，變 逆風(fēng)阻力為順向動(dòng)力，有效地驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，最優(yōu)化地把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，該風(fēng)力發(fā)電系 統(tǒng)包括一種球節(jié)捕風(fēng)光器，由于其組裝的特殊結(jié)構(gòu)，能在捕到風(fēng)能的同時(shí)捕捉到太陽能， 并能根據(jù)所需發(fā)電量大小的要求，放長或縮短球節(jié)捕風(fēng)光捍，捕風(fēng)光膜的長短來相匹配。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 多個(gè)所述的風(fēng)光立體化發(fā)電系統(tǒng)，以球節(jié)垂直和水平組裝的方式連接一起，使小功率風(fēng)力 發(fā)電機(jī)也能獲得巨大發(fā)電量成為現(xiàn)實(shí)。
因此為了實(shí)現(xiàn)上述目的，為了更清楚地了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及其功能，結(jié)合附圖列 舉具體實(shí)施方式
。祥細(xì)說明如下

圖1是本實(shí)用新型球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的正視圖。 圖3是球節(jié)風(fēng)光聚合器的俯視圖。 圖4是幾種垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)，發(fā)電效率的比較示意圖。 圖5是球節(jié)捕風(fēng)光器的展開示意圖。
圖6是本實(shí)用新型僅用球、節(jié)將多個(gè)小功率風(fēng)光立體化發(fā)電系統(tǒng)，垂直和水平組合在 一起的示意圖。
具體實(shí)施方式
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實(shí)施例1、參見圖1、圖2、圖5，本發(fā)明提供一種球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)， 包括，立柱(50)，立柱(50)是通過下固定板(16)與球節(jié)風(fēng)光聚合器(10)連接，風(fēng)力 發(fā)電機(jī)(30)是安裝在球節(jié)風(fēng)光聚合器(10)中心，并與下固定板(16)緊固，發(fā)電機(jī)(33) 上的多片風(fēng)葉(31)可旋轉(zhuǎn)地安裝在主軸(32)上，在球節(jié)風(fēng)光聚合器的四周、上下8個(gè) 球，每個(gè)球角向放射狀地向外伸出1根捕風(fēng)光桿(22),配上捕風(fēng)光膜(21)，組合成球節(jié) 捕風(fēng)光器(20)，因此不管是風(fēng)能和光能什么時(shí)候作用在球節(jié)捕風(fēng)光器(20)上，捕風(fēng)光膜 (21)不盡能將太陽能吸收并由控制器(62)轉(zhuǎn)化為電能存到儲電器(63)中，同時(shí)把風(fēng) 能吸收到球節(jié)風(fēng)光聚合器(10)內(nèi)經(jīng)過側(cè)向?qū)эL(fēng)板(15)，作用在多片風(fēng)葉(31).的單邊部 位作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而把風(fēng)的動(dòng)能，由發(fā)電機(jī)(33)和控制器(62)轉(zhuǎn)化為電能也存到儲電 器(63)中。
實(shí)施例2、如圖3、圖5所示球節(jié)風(fēng)光聚合器(10)的結(jié)構(gòu)全部是由可拆卸的球(11)、 節(jié)(13)、 (14)，通過活絡(luò)螺絲(12)相連接的，其中上下固定板(16)，角向45度通過橫 節(jié)(13)和活絡(luò)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(jié)(14)，并用活絡(luò)螺絲(12)緊固，然后在每一中心節(jié)(14),與每一直節(jié)(13)之間 復(fù)蓋一塊柔性薄膜，就成為側(cè)向?qū)эL(fēng)板(15)，所有的球和節(jié)，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(jié)風(fēng)光聚合器，內(nèi)部包括雙向進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)的四個(gè)方位，每個(gè)方 位都裝有一塊側(cè)向?qū)эL(fēng)板(15)，每一側(cè)向?qū)эL(fēng)板出口。 A0、 B0、 C0、 D0與發(fā)電機(jī)風(fēng)葉(31) 的單邊部位相鄰，因此，如風(fēng)從B方向，向本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)正向吹去，這就形成了B 向順風(fēng)，由于側(cè)向?qū)虬?15)的作用，風(fēng)力全部作用在風(fēng)葉(31)的下半邊上。而風(fēng)吹 向建筑群E以后產(chǎn)生的反作用力，向風(fēng)力發(fā)電機(jī)反向吹去，這就形成了D向逆風(fēng)，它通過 另一側(cè)向?qū)эL(fēng)板(15)將風(fēng)力全部作用在風(fēng)葉(31)的上半邊上，這就實(shí)行了變逆向阻力 為動(dòng)力獨(dú)創(chuàng)的雙向進(jìn)風(fēng)技術(shù)。風(fēng)能不管從360度任何方位到來，都能最有效地把風(fēng)能轉(zhuǎn)化 為電能。
實(shí)施例3、如圖5所示是球節(jié)捕風(fēng)光器(20)，它是安裝在球節(jié)風(fēng)光聚合器(10)的 四周，上下8個(gè)球，每個(gè)球角向放射狀地向外伸展出l根捕風(fēng)光桿(22),并配上相適應(yīng)的 捕風(fēng)光膜(21)即成為球節(jié)捕風(fēng)光器(20)，因此不管風(fēng)能從360度任何方向吹來，A、 B、 C、 D四個(gè)方位的球節(jié)捕風(fēng)光器(20)都能把它們吸收，此如風(fēng)從Al方向吹來，那來Al 方向范圍內(nèi)的風(fēng)能將由Al方向的球節(jié)捕風(fēng)光器(20)全部吸收，當(dāng)風(fēng)進(jìn)入到A方位時(shí)， 由于通道相對狹小，所以風(fēng)的密度增大，產(chǎn)生高壓，使風(fēng)速增加，當(dāng)風(fēng)繼續(xù)向前，由于受 到外大里小，特殊結(jié)構(gòu)的側(cè)向?qū)эL(fēng)板(15)的作用，風(fēng)進(jìn)入到AO時(shí)，風(fēng)能變成更加高速強(qiáng) 大，且只作用在AO處風(fēng)葉側(cè)向單邊的部位，使風(fēng)葉的另半邊受不到一點(diǎn)風(fēng)的壓力，從而最 有效地把吸收到的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。
如果在不增加風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的情況下，想要增加發(fā)電量，那么我們只要十分簡單地 增加捕風(fēng)光桿(22)的長度配上捕風(fēng)光膜(21)，那么，圖5中則原來A1的捕風(fēng)范圍，立 刻變?yōu)锳2更加大的捕風(fēng)范圍，如Al的捕風(fēng)面積為2X2=4平方米，上海很多地方風(fēng)功率 密度達(dá)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(fēng)光桿(22)的 長度，增加1米，并相應(yīng)配上捕風(fēng)光膜(21)，那A2的捕風(fēng)面積增加至4X4=16平方米， 16平方米X200瓦-3200瓦，發(fā)電量足足增加了4倍。由于捕風(fēng)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(fēng)面積的同時(shí)也極大地增加捕獲太陽 能的面積，因?yàn)椴东@風(fēng)能的面積是單向，根據(jù)以上1個(gè)方位A2的捕風(fēng)面積為16平方米計(jì) 算，捕獲光能的面積是四個(gè)方位，即16平方米X4-64平方米，如果太陽能每平方米發(fā)電功 率為IOOW，那么太陽能總的發(fā)電功率為64X100W=6400瓦。從而大大增加了發(fā)電量。風(fēng) MW=1/2PV3A。從以上的公式可以清楚地看出風(fēng)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(fēng)速增加l倍，風(fēng)能可以大8倍，而本發(fā)明 特別之處是不僅大大的增加了風(fēng)的密度P，同時(shí)又增加了風(fēng)的速度V，不僅大大的增加了 捕風(fēng)面積A2，同時(shí)又極大的增加了捕獲太陽能的面積A2X4，這就是創(chuàng)新的風(fēng)光立體化聚 合發(fā)電的獨(dú)到之處。
實(shí)施例4、從圖4中可以很清楚地看出，X圖是現(xiàn)有的垂直風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其發(fā)電效率 僅為30%左右，其原因是中心虛線上半邊的風(fēng)輪葉片受到逆向阻力，從而抵消了下半邊風(fēng) 輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，所以效率相當(dāng)?shù)?。X+Y圖是韓國KR公司制造的，號稱是目前世界上最先 進(jìn)的立軸特制風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，由于它減小了逆向阻力，并且通過側(cè)面誘導(dǎo)葉片將一部分風(fēng) 能重新集中到旋轉(zhuǎn)葉片中，但其結(jié)構(gòu)還存在上下兩部位風(fēng)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(fā)明一種創(chuàng)新的球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電模式，其 結(jié)構(gòu)1、由于實(shí)現(xiàn)了變逆向阻力為動(dòng)力，獨(dú)創(chuàng)的雙向進(jìn)風(fēng)技術(shù)。2、由于采用了能全方位、 高效率吸收風(fēng)能的捕風(fēng)光器(20)，以及高效率吸收光能的捕風(fēng)光膜(21)，即使在陰天其 吸光率也有10%~40%,因此該風(fēng)力發(fā)電機(jī)能達(dá)到近80%全天候、高效率發(fā)電。
實(shí)施例5、如圖6所示，僅用球和節(jié)就能十分迅速地將多個(gè)小功率風(fēng)光立體化發(fā)電系統(tǒng)， 以垂直和水平方向組合在一起，成為一個(gè)大功率風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)，，比如單個(gè)500W小功率的 發(fā)電系統(tǒng)按圖6，用球節(jié)拼裝就能很容易得到一個(gè)大功率風(fēng)光立體化發(fā)電系統(tǒng)。 500WX8-4000W，以此類推，如果要制造兆瓦級的風(fēng)電場，用本發(fā)明的方法不僅大大地節(jié) 約制造成本，同時(shí)大大地簡化了結(jié)構(gòu)、大大地降低了技術(shù)難度。
權(quán)利要求1.球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，它包括球、節(jié)、以及球節(jié)風(fēng)光聚合器、球節(jié)捕風(fēng)光器，風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸上的多片風(fēng)葉，可旋轉(zhuǎn)地組裝在下固定板與球節(jié)風(fēng)光聚合器中心，并一同固定在立柱上，所述的球節(jié)風(fēng)光聚合器內(nèi)部包括雙向進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)的四個(gè)方位都組裝有側(cè)向?qū)эL(fēng)板，側(cè)向?qū)эL(fēng)板出口與發(fā)電機(jī)風(fēng)葉的單邊部位緊密相連，球節(jié)風(fēng)光聚合器四周上、下8個(gè)球，每個(gè)球角向放射狀地向外伸出1根捕風(fēng)光桿，并配上相適應(yīng)的捕風(fēng)光膜，即成球節(jié)捕風(fēng)光器，安裝在所述球節(jié)風(fēng)光聚合器四周的球節(jié)捕風(fēng)光器，調(diào)節(jié)增加其球節(jié)捕光桿和捕風(fēng)光膜的長度，就能獲得多倍風(fēng)能和太陽能電功率，球節(jié)風(fēng)光立體化聚合發(fā)電的結(jié)構(gòu)，在吸收到太陽能的同時(shí)將風(fēng)能壓向球節(jié)風(fēng)光聚合器中的側(cè)向?qū)эL(fēng)板出口，驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉的單邊相鄰部位使發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，從而獲得風(fēng)能加太陽能的雙倍電能。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，還包括一組與所述風(fēng)力發(fā) 電機(jī)，捕風(fēng)光膜，線路連接的控制器，儲能器，控制轉(zhuǎn)化電能，儲存使用電能。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)其特征在于所述的球節(jié)風(fēng)光 聚合器，其內(nèi)部包括雙向進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)的四個(gè)方位，每個(gè)方位都裝有一塊側(cè)向?qū)эL(fēng)板，每一側(cè) 向?qū)эL(fēng)板通道出口與發(fā)電機(jī)風(fēng)葉的單邊部位相鄰。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的球節(jié)式風(fēng)光立體聚合發(fā)電機(jī)系統(tǒng)其特征在于所述的球節(jié)風(fēng)光 聚合器，其內(nèi)部包括雙向進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)的四個(gè)方位，每個(gè)方位都裝有一塊側(cè)向?qū)эL(fēng)板，每一側(cè) 向?qū)эL(fēng)板通道出口與發(fā)電機(jī)風(fēng)葉的單邊部位相鄰。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的球節(jié)捕 風(fēng)光器，是安裝在球節(jié)風(fēng)光聚合器的四周，上下8個(gè)球，每個(gè)球角向放射狀地向外伸展出 l根捕風(fēng)光桿，其中每一所述捕風(fēng)光桿之間鋪上相適應(yīng)的捕風(fēng)光膜，即成球節(jié)捕風(fēng)光器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的球節(jié) 捕風(fēng)光器，是安裝在球節(jié)風(fēng)光聚合器的四周，上下8個(gè)球，每個(gè)球角向放射狀地向外伸展 出1根捕風(fēng)光桿，其中每一所述捕風(fēng)光桿之間鋪上相適應(yīng)的捕風(fēng)光膜，即成球節(jié)捕風(fēng)光器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于多個(gè)所述的 球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)以球、節(jié)垂直和水平組裝的方式連接在一起。
8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于多個(gè)所述的球 節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)以球，節(jié)垂直和水平組裝的方式連接在一起。
專利摘要球節(jié)式風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)，主要是由球、節(jié)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)葉、球節(jié)風(fēng)光聚合器、球節(jié)捕風(fēng)光器、捕風(fēng)光桿、捕風(fēng)光膜等組成。所述的球節(jié)風(fēng)光聚合器的中心固定一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其多片風(fēng)葉可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述的立軸上，所述的側(cè)向?qū)эL(fēng)板分別裝在聚合器內(nèi)部的四個(gè)方位，每一所述側(cè)向?qū)эL(fēng)板分別與發(fā)電機(jī)風(fēng)葉單邊相鄰、有效地控制氣流，聚合器的四周上下8個(gè)球，每個(gè)球角向放射狀地向外伸出一根捕風(fēng)光桿，桿與桿之間均鋪上捕風(fēng)光膜，組合成所述的球節(jié)捕風(fēng)光器，用于捕捉來自360度各方向的風(fēng)和光，其中所述的球節(jié)、可以將各基本構(gòu)件分解成小型的模塊化，及將多個(gè)小功率風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)組裝成一個(gè)大型的、大功率的球節(jié)風(fēng)光立體化聚合發(fā)電系統(tǒng)。
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(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者沈渭清 申請人:沈渭清