[发明专利]一种利用结构风载荷发电的方法及装置

说明书

技术领域

本发明公开一种利用结构风载荷发电的方法及装置，是对现有风力发电方法及设备的改进，属于风力发电技术领域。

背景技术

本发明涉及的结构风载荷是指包括建筑、实心墙体、山坡、拦水坝及广告牌、静态和动态太阳能电池板等空间几何形状形成的结构表面，在有风流动时产生的动态风载荷。

目前，利用建筑物等风载荷发电的装置多为将风聚集起来，采用叶片发电机结构发电的技术方案。这种方式结构复杂、成本较高、风能利用效率较低、对建筑外形影响较大，难于在建筑、广告牌和光伏电池等结构上推广。

发明内容

本发明公开一种利用结构风载荷发电的方法，利用各种结构表面风载荷作为动力源进行发电。

本发明还提供了上述方法制成的装置，为实际生产和生活提供电能，解决了叶片发电机发电装置结构复杂、成本较高、风能利用效率较低等缺欠。

本发明的技术解决方案如下：利用各种结构表面风载荷作为动力源，当自然风速达到一定值时，结构表面产生的风载荷经导向板、导流板流向长轴风轮，驱动长轴风轮产生旋转推动发电机发电。

具体发电装置结构为：结构表面的迎风面上装置有导流板、阻风板、长轴风轮和发电机，其中，阻风板垂直固定于迎风面的表面，轴承支撑座镶嵌在阻风板上，支承座上装置有长轴风轮，长轴风轮与发电机的输入轴连接，导流板罩在长轴风轮的外侧，构成风载荷导向通道，将产生的风载荷作用在长轴风轮上驱动其转动，带动发电机工作发电。

所述的长轴风轮由数片与轴线平行、均匀分布的叶片和旋转轴组成，叶片和旋转轴较通常的长度要长，旋转轴的两端由轴承支撑，一端与发电机连接。

这种风力发电装置的输出功率与风速、长轴风轮长度与径向尺寸(面积)成正比。

本发明与现有技术比较的积极效果在于：采用长轴风轮及阻风板、导流板构成风载荷导向通道，利用各种结构表面风载荷作为动力源，驱动长轴风轮产生旋转推动发电机发电。装置结构简单，工作性能可靠，风能利用率高，安装成本低廉，对结构外形影响较小，即可用于建筑、广告牌、静态和动态太阳能电池板，也可利实心墙体、山坡、拦水坝、山坡等结构表面在有风时产生的动态风载荷作为动力源，驱动发电机发电。

附图说明

图1为本发明结构原理图；

图2为建筑物墙角发电的实施例结构原理图；

图3为建筑物无定平面发电的实施例结构原理图；

图4为广告牌发电的实施例结构原理图。

1、迎风面；2、支承座；3、长轴风轮；4、导流板；5、阻风板；6、发电机。

具体实施方式：

通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。

实施例1

根据图1所示，建筑物的墙壁作为迎风面1，阻风板5垂直固定于迎风面1上，轴承支撑座2镶嵌在阻风板5上，支承座2上装置有长轴风轮3，长轴风轮3由数片与轴线平行、均匀分布的叶片和旋转轴组成，旋转轴较通常的长度要长，旋转轴的两端由轴承支撑座2支撑，一端与发电机6连接，导流板4罩在长轴风轮3的外侧，构成风载荷导向通道，将产生的风载荷作用在长轴风轮3上驱动其转动，带动发电机6工作发电，实现风力发电功能。

实施例2

结合图2所示，建筑物的墙角两个相交面均为迎风面1，阻风板5垂直于迎风面1固定其上，支撑座2跨接在两个迎风面1上，将长轴风轮3支撑定位与发电机6连接，燕形导流板4罩在长轴风轮3外侧，在阻风板5和导流板4作用下，迫使风载荷流向长轴风轮3，驱动其转动，带动发电机6工作发电。长轴风轮3由数片与轴线平行、均匀分布的叶片和旋转轴组成，叶片和旋转轴较通常的长度要长，旋转轴的两端由轴承支撑，一端与发电机6连接。

实施例3

图3为双导流板发电结构用于平面建筑物墙体风载荷发电的实施方案。

平面建筑物墙体作为迎风面1，阻风板5及支承座2垂直在迎风面1上，支撑座2上支撑的长轴风轮3及发电机6，导流板4上下两块对扣罩在长轴风轮3上，与阻风板5一同构成风载荷导向通道，迫使风载荷流向长轴风轮3，以增加能量。

实施例4

图4所示，广告牌的面板作为迎风面1，其产生的风载荷作用在由支撑座2支撑的长轴风轮3，螺栓用于固定导流板4，测向阻风板5迫使风载荷流向长轴风轮3，以增加能量，长轴风轮3的机械能传给风力发电机6，为广告提供电能。