[發(fā)明專利]一種供高層建筑公共用電的空中飄浮式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810102326.3
• 申請(qǐng)日: 2018-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN108343559A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許波峰;顧洋;劉皓明;趙振宙;袁越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D9/32
• 分類號(hào): F03D9/32;F03D9/11
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明公開了一種供高層建筑公共用電的空中飄浮式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括用于發(fā)電的風(fēng)電機(jī)組以及通過輸電電纜與該風(fēng)電機(jī)組相連的輸變電機(jī)構(gòu)，風(fēng)電機(jī)組與一環(huán)狀飄浮氣囊相配裝組合構(gòu)成一種能飄浮在空中的飄浮式風(fēng)力發(fā)電裝置；輸變電機(jī)構(gòu)設(shè)置在城市高層建筑的頂面，該高層建筑的頂面上設(shè)有用于系纜飄浮式風(fēng)力發(fā)電裝置的纜繩，飄浮式風(fēng)力發(fā)電裝置通過纜繩軟性連接飄浮在高層建筑的上空；飄浮氣囊形成有軸向通透的過風(fēng)孔道，風(fēng)電機(jī)組安裝在該過風(fēng)孔道中并利用流經(jīng)過風(fēng)孔道的風(fēng)力推動(dòng)旋轉(zhuǎn)發(fā)電；輸變電機(jī)構(gòu)將風(fēng)電機(jī)組所發(fā)的電力通過整流、逆變后提供給高層建筑的公共用電設(shè)備使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種飄浮在高層建筑物上能利用風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，具體地說是一種供高層建筑公共用電的空中飄浮式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

風(fēng)能作為一種比較成熟且利用較為廣泛的可再生清潔能源，越來越得到重視。目前，風(fēng)能開發(fā)主要是大型的風(fēng)電機(jī)組和分布式小型風(fēng)力機(jī)。分布式小型風(fēng)力機(jī)主要以家用、路政用電、山區(qū)等形式為主，還未有直接用于高層建筑公共用電的案例。高層建筑一般位于城市，而城市周邊及市內(nèi)地面不適合建常規(guī)的風(fēng)電機(jī)組，且城市內(nèi)部高樓密集，豐富的風(fēng)能基本都在高層建筑以上高度。基于此，在高樓頂部開發(fā)空中飄浮式風(fēng)力機(jī)，既不占用高層建筑頂層表面空間，又不會(huì)給高層建筑帶來額外重力負(fù)載，發(fā)電效率高，具有可行性，而且契合國家大力發(fā)展的分布式發(fā)電策略，具有很好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，而提供能懸浮在高層建筑上空，在空中發(fā)電提供給高層建筑公共用電使用的一種供高層建筑公共用電的空中飄浮式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種供高層建筑公共用電的空中飄浮式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括用于發(fā)電的風(fēng)電機(jī)組以及通過輸電電纜與該風(fēng)電機(jī)組相連的輸變電機(jī)構(gòu)，風(fēng)電機(jī)組與一環(huán)狀飄浮氣囊相配裝組合構(gòu)成一種能飄浮在空中的飄浮式風(fēng)力發(fā)電裝置；輸變電機(jī)構(gòu)設(shè)置在城市高層建筑的頂面，該高層建筑的頂面上設(shè)有用于系纜飄浮式風(fēng)力發(fā)電裝置的纜繩，飄浮式風(fēng)力發(fā)電裝置通過纜繩軟性連接飄浮在高層建筑的上空；飄浮氣囊形成有軸向通透的過風(fēng)孔道，風(fēng)電機(jī)組安裝在該過風(fēng)孔道中并利用流經(jīng)過風(fēng)孔道的風(fēng)力推動(dòng)旋轉(zhuǎn)發(fā)電；輸變電機(jī)構(gòu)將風(fēng)電機(jī)組所發(fā)的電力通過整流、逆變后提供給高層建筑的公共用電設(shè)備使用。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

上述的風(fēng)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)和風(fēng)輪；風(fēng)輪固定套裝在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上；飄浮氣囊的過風(fēng)孔道中環(huán)向設(shè)置有4-6根用于拉緊固定風(fēng)電機(jī)組的固定連接繩索。

上述的飄浮氣囊的外周面上等弧度安裝有四個(gè)能在風(fēng)力的作用下使飄浮氣囊過風(fēng)孔道的進(jìn)風(fēng)端口自動(dòng)旋轉(zhuǎn)朝向迎風(fēng)方向的對(duì)風(fēng)舵。

上述的飄浮氣囊的外周面上共安裝有4個(gè)用來警示過往飛行器的航標(biāo)燈；4個(gè)航標(biāo)燈分成兩對(duì)設(shè)置，其中：一對(duì)航標(biāo)燈間隔位于飄浮氣囊外周面的頂部，另一對(duì)航標(biāo)燈間隔位于飄浮氣囊外周面的底部。

上述的飄浮氣囊的內(nèi)部填充有密度小于空氣密度的氣體，飄浮氣囊的外周面上安裝有用于向飄浮氣囊的內(nèi)部補(bǔ)充氣體的充氣嘴。

上述的飄浮氣囊過風(fēng)孔道的進(jìn)風(fēng)端口成型有具有聚風(fēng)效應(yīng)能使風(fēng)速加速流經(jīng)過風(fēng)孔道的錐形聚風(fēng)腔,錐形聚風(fēng)腔為外端口大內(nèi)端口小的聚風(fēng)罩形狀。

上述的纜繩包括三根底端呈正三角分布連接在高層建筑頂面的抗拔纜繩和頂端連接飄浮氣囊的主纜繩，三根抗拔纜繩的頂端共連有連接鋼環(huán)，主纜繩的下端壓裝連接有能與該連接鋼環(huán)實(shí)現(xiàn)快速拆卸安裝配合的鋼環(huán)卡扣。

上述的輸變電機(jī)構(gòu)包括用于對(duì)風(fēng)電機(jī)組所發(fā)的電力進(jìn)行整流的整流器以及蓄電池組、控制電路、逆變器；蓄電池組用于存儲(chǔ)整流器整流后的電能，控制電路用于將整流器整流后的電能或存儲(chǔ)于蓄電池組的電能輸送給逆變器，逆變器將輸送來的電能經(jīng)交直流轉(zhuǎn)換后提供給高層建筑的公共用電設(shè)備使用。