[发明专利]风电城治沙、发电装置系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用风电城治理沙漠技术。风电城治沙、发电装置系统是由风电墙和大棚工厂构成。风电墙全面拦截、集聚风能。大棚工厂借助于风电墙，建大棚工厂将沙漠全部覆盖，在大棚工厂内种植植物，利用植物的光合作用将太阳能转化为生物能，用风电城治沙、发电装置系统实现现代农业的工厂化生产，变沙害为沙利，变风力为电力。

背景技术

沙漠作为地球上的癌症，是人类一直希望攻克的顽疾。传统的绿洲治沙方法并不能解决问题，这种方法仅能对因为人类活动导致的沙化土地起到一定作用，但对于黄沙滚滚的沙漠确是无能为力的。

科学研究表明，在降水量大于400毫米的地方才能生长乔木；在降水量大于200毫米的地方草才能生长。如果要在沙漠中造出绿洲，必须用大量的水浇灌；可是沙漠中最为缺乏的就是水，如果仅靠沙漠中的地下水种树，也只能是“绿了一条线，黄了一大片”。虽然目前也有一些化学方法治沙，但沙漠中天天有风，风的问题不解决，这些办法只能是治标不治本。

当前通行的风力发电场、风力发电田，其功能是单一的发电。由于当前主流的水平轴风力发电机受结构及风叶长度的限制，无法造出大功率或超大功率风力发电机；这是因为水平轴风力发电机的叶长超过百米，塔架高度也超过百米，受林料强度、刚度限制，其制造、安装技术已近极限。无论怎样优化与自适应浆距控制，都无法将其功率进一步做大。特别是风速一旦超过额定风速，必须调节风叶攻角，将过量的风能泄掉，白白地浪费了风能。

另一种竖直轴风力发电机，它是利用空气阻力做功。典型的S型风轮机结构虽然简单，但受其风轮结构的限制，其风轮所受的阻力不断变化，其效率较水平轴风轮机低。这种风轮机结构是由两个错开的半圆柱形叶片构成，其优点是启动力矩大，缺点是由于围绕着风轮产生不对称气流，从而对风轮产生侧向推力。因受偏转与安全极限的限制，这种阻力差型结构很难造出大功率风力发电机。

发明内容

本发明的目的在于针对上述沙漠治理和风力发电的不足之处，而提供了一种用风电城治理开发沙漠技术。风电城是由风电墙和大棚工厂构成，用风电墙代替塔架，利用风电墙上的风斗全面拦截、集聚风能，多面体风轮安装在风道内，用小直径的风轮，实现大功率的输出。

同时用风电墙建造大棚工厂，由风电墙和大棚工厂构成风电城治沙、发电装置系统，取得了风变电、沙漠变工厂的双重效益。

为达上述目的，风电城治沙、发电装置系统是由风电墙和大棚工厂两部份构成。

风电墙是由风斗和风道构成，风斗进口将自然风全面拦截，集聚成高速风流进入风道。风道的设计是两段圆弧形风道壁。因而进入风道的风流不因风轮的偏转而损失部分风能，同时使阻力差变为阻力和的多面体风轮始终单面受到阻力做功。多面体风轮是一个多面体风叶外伸结构，多面体的平面与风叶平面成一定的角度。因此多面体风轮在转动过程中，将风斗集聚的风能再次集聚到多面体风轮的风叶上，增大了力矩，提高了风能利用效率。

基于上述所述的多面体风轮上的旋转轴，固定在风道中心上盖板与底板的轴承内。上盖板的轴承也可用软索固定在风道的立柱上。

基于上述所述的旋转轴，还与安装在风道底板的下面的制热搅拌器联接。制热搅拌器内装有液体，多面体风轮的旋转轴带动的制热搅拌器的旋转轴转动，制热搅拌器的旋转轴上安装叶片，叶片搅拌液体而制热，并且此叶片是可以伸长或缩短，这样可以实现对多面体风轮的转速进行调节控制，将发电机额定风速之外的风能转化为热能。多面体风轮和制热搅拌器的叶轮实现了增速效应，使多面体风轮传动给发电机的转速平稳而有力。

基于上述所述，多面体风轮的旋转轴与制热搅拌器的旋转轴之间，同轴安装传动轮驱动单台发电机，也可以将此传动轮经传动装置与多台多面体风轮旋转轴上的传动轮互联，共同驱动几台大功率发电机，可以根据风速的变化切换发电机，使风能得到充分的利用。

基于上述所述的制热搅拌器制出的热量，用热管将其取出，经管道供热大棚工厂及用户。

基于上述所述的风电城的四面发电墙，利用此四面高墙建造大棚工厂，其大棚工厂大棚棚顶龙骨固定在四面风电墙的风斗底斜面上。龙骨上面铺设透光材料，用一种Ω形卡将透光材料固定在龙骨上，在地面上设置立柱，支撑大棚棚顶的重量。

基于上述所述，大棚工厂透光棚顶上，铺设保温层，保温层是可以卷起或铺开的保温软材料。此保温层除了保温外，还可以防止雨、雪、冰雹对透光材料的破坏。

基于上述所述，工厂大棚内还设有换气窗和雨水收集管道，在大棚顶部设有喷淋器材。