[發(fā)明專利]建筑物外墻風(fēng)力發(fā)電方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810023175.9
• 申請日: 2008-07-30
• 公開（公告）號: CN101639036A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳明遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 陳明遠(yuǎn)
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F03D9/00;F03D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

能源與環(huán)保。目前人類開發(fā)的風(fēng)力發(fā)電裝置已經(jīng)在高山、高原、海邊、近海和建筑頂部安裝使用。建筑外墻，特別是高層建筑外墻的風(fēng)能尚未開發(fā)。建筑外墻風(fēng)力發(fā)電方法為中國城市風(fēng)力發(fā)電開辟了新的空間。

背景技術(shù)

水平軸風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)。世界上目前利用最多的形式，功率最大5MW左右。

垂直軸風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)。21世紀(jì)初由中國、日本、歐洲幾乎同時發(fā)明的一種新型風(fēng)力發(fā)電機，有別于最早的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(達(dá)里厄型)，效率高于水平軸風(fēng)力發(fā)電機，無噪音和轉(zhuǎn)向機構(gòu)，維護簡單。已成為歐美市場中小型風(fēng)力發(fā)電機的首選。

垂直風(fēng)機及葉片技術(shù)。垂直風(fēng)機包括縱向風(fēng)輪軸、葉片、葉片連接支架，中國、日本、英國、德國已經(jīng)有多種垂直風(fēng)機及葉片。

框架結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)。中國和國外8層以上的建筑普遍采用了框架結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)，框架結(jié)構(gòu)建筑自身結(jié)構(gòu)安全、強度大，建筑時可以向墻外延伸出支撐平臺(用于安裝垂直軸風(fēng)機)。

氣象觀測技術(shù)。我國陸地上擁有豐富的風(fēng)力資源，在10米高度的風(fēng)能保有總量是32億千瓦，其中陸地50米高度實際可開發(fā)的風(fēng)能總量為8億千瓦。20層以上的高層建筑都在50米以上。中國整個東部地區(qū)屬于典型的季風(fēng)氣候，冬季盛行冬季風(fēng)，夏季盛行夏季風(fēng)，春秋兩季也多風(fēng)。東部地區(qū)城市高層建筑墻面風(fēng)速比地面更大。當(dāng)然，中國西部地區(qū)城市高層建筑墻面風(fēng)速也比地面大。

風(fēng)洞技術(shù)。現(xiàn)在的風(fēng)洞技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)ㄖ镯敳考八闹苓M(jìn)行精確的空氣動力研究。風(fēng)洞技術(shù)也能對風(fēng)力發(fā)電裝置外部的空氣動力特性進(jìn)行精確研究。

發(fā)明內(nèi)容

在建筑外墻上，特別是墻角上，安裝垂直軸風(fēng)機(風(fēng)機指風(fēng)車轉(zhuǎn)子及葉片，下同)，拓展城市風(fēng)力發(fā)電空間。安裝在建筑外墻上的垂直軸風(fēng)機，既可以驅(qū)動垂直軸發(fā)電機，也可以通過機箱和汽車后橋式的換向裝置，驅(qū)動水平軸發(fā)電機。以立方體高層建筑為例，一條墻角上至少可以安裝一套垂直軸風(fēng)機及發(fā)電裝置，四條縱向墻角都可以安裝垂直軸風(fēng)機及發(fā)電裝置。風(fēng)機及葉片形狀、尺寸、材料不限，這里只畫了一種。

不與建筑物外墻太陽能發(fā)電爭空間。重點在墻角上安裝垂直軸風(fēng)機及發(fā)電裝置，不影響建筑物使用者采光、通風(fēng)和晾曬衣物。

克服垂直軸風(fēng)力發(fā)電機功率小的缺點。傳統(tǒng)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機葉片無法做長，功率普遍較小。通過上下支架或平臺安裝垂直軸風(fēng)機，風(fēng)機葉片的長度可以增加到6米以上，風(fēng)機可以驅(qū)動大功率發(fā)電機，克服垂直軸風(fēng)力發(fā)電機功率小的缺點。

附圖說明

圖1小型及中型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機使用方法。圖中有5部分專門說明：

①縱向墻角線

②下安裝架(或下安裝平臺)

③上安裝架(或上安裝平臺)

④垂直軸風(fēng)機(風(fēng)機指風(fēng)車轉(zhuǎn)子及葉片)(葉片單向旋轉(zhuǎn))

⑤傳動機箱、發(fā)電機及控制裝置

圖1整個裝置安裝在墻角上，也可以安裝在墻面上，用于小型及中型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。風(fēng)機與發(fā)電機在同一方向上，上下兩端固定風(fēng)機軸及葉片，風(fēng)機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，風(fēng)機抗強風(fēng)性能好。上下支架或上下平臺的尺寸、材料不限；葉片材料、尺寸、形狀不限；機軸材料、直徑不限；垂直軸風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)性能、參數(shù)不限。如果是墻角平臺安裝，墻角建設(shè)時可以向內(nèi)砌(切角)，整個平臺后縮，整個發(fā)電裝置穩(wěn)定性更好。

圖2小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機懸掛安裝使用方法，圖中有4個部分專門說明：

①縱向墻角線

②垂直軸風(fēng)機(風(fēng)機指風(fēng)車轉(zhuǎn)子及葉片)(葉片單向旋轉(zhuǎn))

③傳動機箱、發(fā)電機及控制裝置

④懸掛架(或懸掛平臺)

圖2整個裝置安裝在墻角上，也可以安裝在墻面上，用于小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機懸掛安裝使用。風(fēng)機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性差，風(fēng)機抗強風(fēng)性能不好。風(fēng)機與發(fā)電機在同一方向上。安裝支架或安裝平臺的尺寸、材料不限；葉片材料、尺寸、形狀不限；機軸材料、直徑不限；垂直軸風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)性能、參數(shù)不限。如果是墻角平臺安裝，墻角建設(shè)時可以向內(nèi)砌(切角)，整個平臺后縮，整個發(fā)電裝置穩(wěn)定性更好。

圖3小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機單臂安裝使用方法，圖中有4個部分用專門說明：

①縱向墻角線

②安裝架(或安裝平臺)

③傳動機箱、發(fā)電機及控制裝置

④垂直軸風(fēng)機(風(fēng)機指風(fēng)車轉(zhuǎn)子及葉片)(葉片單向旋轉(zhuǎn))