[實用新型]一種基于城市風(fēng)場非定常性的高層建筑屋頂風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020100639.8
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN211549896U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶金龍;朱建勇
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽航空航天大學(xué)
• 主分類號: F03D5/06
• 分類號: F03D5/06;F03D9/45;F03D9/25;F03D9/11;F03D15/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

一種基于城市風(fēng)場非定常性的高層建筑屋頂風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，葉片轉(zhuǎn)軸通過軸承支座水平設(shè)在高層建筑屋頂，直板葉片固連在葉片轉(zhuǎn)軸上并與之隨動，阻尼彈簧機構(gòu)位于直板葉片背風(fēng)側(cè)，阻尼彈簧機構(gòu)一端與直板葉片固連，阻尼彈簧機構(gòu)另一端與高層建筑屋頂固連；第一單向棘輪機構(gòu)的動力輸入端與葉片轉(zhuǎn)軸一端固連，第一單向棘輪機構(gòu)的動力輸出端與第一變速箱的動力輸入端固連，第一變速箱的動力輸出端與第一發(fā)電機的電機軸相固連；第二單向棘輪機構(gòu)的動力輸入端與葉片轉(zhuǎn)軸另一端相固連，第二單向棘輪機構(gòu)的動力輸出端與第二變速箱的動力輸入端相固連，第二變速箱的動力輸出端與第二發(fā)電機的電機軸相固連；第一單向棘輪機構(gòu)和第二單向棘輪機構(gòu)互為反向安裝。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于城市風(fēng)場非定常性的高層建筑屋頂風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著化石能源與環(huán)境問題的日益緊張，風(fēng)能作為清潔可再生能源，其占可再生能源的比重越來越大。城市是能源需求量最大的場合，如果能夠有效利用城市風(fēng)場進行風(fēng)力發(fā)電，就可以有效的減少因電力長距離輸送而產(chǎn)生的電能損耗。

目前，小型風(fēng)力機因其具有尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢，是最為適合在城市風(fēng)場環(huán)境下進行分布式發(fā)電。

但是，由于城市風(fēng)場環(huán)境存在低風(fēng)速、高湍流度及強非定常性的氣動特點，小型風(fēng)力機通常需要安裝在高層建筑的屋頂，用以獲得較大的風(fēng)速，然而受到建筑物的阻擋效應(yīng)，在屋頂或墻角邊緣的迎風(fēng)方向上，來流方向流通常會與水平方向呈現(xiàn)約45度的傾斜角，根據(jù)研究表明，傾斜來流會導(dǎo)致風(fēng)力機葉輪的氣動載荷的均勻性變差，進而導(dǎo)致傳統(tǒng)小型風(fēng)力機發(fā)電效率低下，現(xiàn)階段并沒有很好的解決辦法。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種基于城市風(fēng)場非定常性的高層建筑屋頂風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，可以替代傳統(tǒng)的小型風(fēng)力機實施風(fēng)能發(fā)電，能夠充分利用城市風(fēng)場非定常性的特點，有效實現(xiàn)連續(xù)發(fā)電，相比于傳統(tǒng)的小型風(fēng)力機具有更高的發(fā)電效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種基于城市風(fēng)場非定常性的高層建筑屋頂風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括直板葉片、葉片轉(zhuǎn)軸、阻尼彈簧機構(gòu)、第一軸承支座、第二軸承支座、第一單向棘輪機構(gòu)、第一變速箱、第一發(fā)電機、第二單向棘輪機構(gòu)、第二變速箱及第二發(fā)電機；所述葉片轉(zhuǎn)軸水平設(shè)置在高層建筑屋頂，葉片轉(zhuǎn)軸一端通過第一軸承支座與高層建筑屋頂相連，葉片轉(zhuǎn)軸另一端通過第二軸承支座與高層建筑屋頂相連；所述直板葉片固連在葉片轉(zhuǎn)軸上，直板葉片與葉片轉(zhuǎn)軸隨動，所述阻尼彈簧機構(gòu)位于直板葉片的背風(fēng)側(cè)，阻尼彈簧機構(gòu)一端固連在直板葉片上，阻尼彈簧機構(gòu)另一端固連在高層建筑屋頂；所述第一單向棘輪機構(gòu)的動力輸入端與葉片轉(zhuǎn)軸一端相固連，第一單向棘輪機構(gòu)的動力輸出端與第一變速箱的動力輸入端相固連，第一變速箱的動力輸出端與第一發(fā)電機的電機軸相固連；所述第二單向棘輪機構(gòu)的動力輸入端與葉片轉(zhuǎn)軸另一端相固連，第二單向棘輪機構(gòu)的動力輸出端與第二變速箱的動力輸入端相固連，第二變速箱的動力輸出端與第二發(fā)電機的電機軸相固連；所述第一單向棘輪機構(gòu)和第二單向棘輪機構(gòu)互為反向安裝。

所述第一發(fā)電機和第二發(fā)電機并聯(lián)接入整流控制器，整流控制器外接儲能電池或電驅(qū)負載。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的基于城市風(fēng)場非定常性的高層建筑屋頂風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，可以替代傳統(tǒng)的小型風(fēng)力機實施風(fēng)能發(fā)電，能夠充分利用城市風(fēng)場非定常性的特點，有效實現(xiàn)連續(xù)發(fā)電，相比于傳統(tǒng)的小型風(fēng)力機具有更高的發(fā)電效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種基于城市風(fēng)場非定常性的高層建筑屋頂風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A剖視圖；

圖中，1—直板葉片，2—葉片轉(zhuǎn)軸，3—阻尼彈簧機構(gòu)，4—第一軸承支座，5—第二軸承支座，6—第一單向棘輪機構(gòu)，7—第一變速箱，8—第一發(fā)電機，9—第二單向棘輪機構(gòu)，10—第二變速箱，11—第二發(fā)電機。