[发明专利]一种高层风力发电建筑物

说明书

本发明公开了一种高层风力发电建筑物，包括至少三个独立的塔楼，塔楼围绕一个对称中心均匀分布，所述塔楼的单层形面为翼型，所有塔楼的翼型前缘朝向对称中心，翼型后缘沿着对称中心向四周辐射；所述塔楼沿着纵向从后缘到前缘的外侧面为集风面，相邻塔楼的两个集风面之间为集风口；所述塔楼分布的对称中心为发电区域，风力发电装置设置在发电区域内且外部风力由集风面经过集风口进入风力发电装置；本发明将居民楼设计为可以进行风力发电的结构，实现了能量自我供应，在我国风力充足的区域有非常大的推广价值，可以实现清洁能源城市的建立。

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体来说涉及到利用高层建筑物的结构设计和布局实现风力发电。

背景技术

我国有丰富的可再生风源资源。lOm高度层的风能理论可开发总储量为226亿kW，实际可开发的风能储量按理论值的1／10估计，并考虑风能转换装置风轮的实际扫掠面积，应乘以0.785，这样可计算出实际可开发风能总储量约为2.53亿kw。我国风能资源丰富地区主要分布在西北、华北、东北的草原或戈壁，还有东部、东南沿海及岛屿，这些地区一般缺少煤炭资源。另外，在季节上，冬、春季风大而降雨量小，夏季风小而降雨量大，风电与水电的枯水期和丰水期有较好的互补性。

目前风力发电技术已经成熟，均是在空旷区域建设风力发电塔。风力发电相对于传统的火电、水电具有明显的优势，属于清洁能源，但是因为受到建造环境和电力传输的原因，使得风力发电的成本相当高，而且风力发电塔是独立建造，不具备二次开发利用；因此。就现有技术而言，风力发电还不能完全取代传统能源。

发明内容

本发明的目的是结合风力发电的原理，基于低速空气动力学设计原理，设计一种高层建筑物，利用高层建筑物的外形结构，配合相应的发电设备实现风力发电，从而实现发电同时进行对建筑物供电，解决风力发电的远距离传输导致的电能损耗。

本发明的另一目的是在解决风力发电的基础上，对建筑物表面进行改进，从而实现太阳能发电，解决在少风期间的发电问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高层风力发电建筑物，包括至少三个独立的塔楼，塔楼围绕一个对称中心均匀分布，所述塔楼的单层形面为翼型，所有塔楼的翼型前缘朝向对称中心，翼型后缘沿着对称中心向四周辐射；

所述塔楼沿着纵向从后缘到前缘的外侧面为集风面，相邻塔楼的两个集风面之间为集风口；

所述塔楼分布的对称中心为发电区域，风力发电装置设置在发电区域内且外部风力由集风面经过集风口进入风力发电装置。

在上述技术方案中，所述塔楼围绕对称中心成圆形分布,对称中心即为圆心。

在上述技术方案中，翼型形面从后缘到前缘为中心对称，对称轴线与圆形的一条直径重合。

在上述技术方案中，相邻塔楼之间的集风口从后缘到前缘进行收缩，收缩比根据相邻塔楼的夹角确定。

在上述技术方案中，相邻塔楼翼型的两个前缘之间的距离设为a，两个后缘之间的距离设为b，收缩比为a:b=1:8～1:10之间。

在上述技术方案中，两个塔楼之间的夹角不大于120°，单个塔楼与对称轴线之间的夹角不大于60°。

在上述技术方案中，对所述塔楼的翼型后缘的尖端部进行截断，翼型后缘用弧形端代替尖端。

在上述技术方案中，所述发电区域沿着纵向设置若干段，每段可以设置独立的风力发电装置。

在上述技术方案中，所述风力发电装置为磁悬浮发电机，磁悬浮发电机纵向设置。

在上述技术方案中，所述塔楼的外表面敷设光伏电板和与之匹配的储能装置。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：