一种利用可变惯性盘的高层建筑风车串风力发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用可变惯性盘的高层建筑风车串风力发电装置，设置于建筑的换气通道出口上方，为建筑的照明系统供电，包括用于产生机械能的风车发电机构、用于将风车发电机构产生的机械能转换为电能的电能转换机构、传动轴，所述风车发电机构包括风车串、可变惯性盘，所述风车串固定于传动轴，传动轴的一端与所述电能转换机构的输入端连接，电能转换机构的输出端为建筑的照明系统供电，所述可变惯性盘固定于所述传动轴，并位于所述风车串与所述电能转换机构之间。本发电装置能充分利用建筑换气通道排出的气体和外部的流动风从而产生电能，为可再生资源的合理利用做出了进步，同时也节约了电网电能。约了电网电能。约了电网电能。

【技术实现步骤摘要】
一种利用可变惯性盘的高层建筑风车串风力发电装置


[0001]本专利技术涉及
，特别涉及一种利用可变惯性盘的高层建筑风车串风力发电装置。

技术介绍

[0002]随着社会的不断发展，电能已经成为了我们生活中不可缺少的资源，工业的发展离不开电，商业、生活也离不开电，电能不仅给我们带来了光明，还给我们的生活提供的基础保障。当然电能生产也离不开能源消耗，目前不可再生能源随着工业化和城市化的进步也在逐步的减少，况且传统能源的消耗也会给我们的生态环境造成重大的污染，在这种形势下，清洁无污染的风能将会成为未来重要的代替能源之一，它对能源的补给将会起着重要的作用。
[0003]如今城市的建筑物都在往高层发展，各个城市的高楼大厦鳞次栉比，在高楼林立的大都市中，高层建筑的楼顶和周围常会出现很大的风，这种风是一种非常好的风能，但是现在没有利用这种风的装置。
[0004]另外，比如一栋高层建筑有二十层左右，一层有三到五家住户，那么一栋楼中有接近百家住户。每家住户都会不断地排出气体并通过换气通道从建筑楼顶排除，那么一栋楼每天则会排出大量的气体，这种气体也可以转换为风能，但目前也没有能够很好利用这些风能的装置。
[0005]公开号为CN209510521U，名称为《一种利用高层建筑顶端排气通道的双轴传动风力发电装置》的专利公开的发电装置设置在建筑换气通道内，通过风力发电将高层建筑中排出的气流合理地利用起来。但是，该发电装置是设置在换气通道内的，那么建筑外的流动风就不能利用起来了，且其所使用的惯性块智能起到通过产生的惯性力为排气叶片提供补偿力的作用，但不能调整排气叶片的转速，则发电装置的利用效率会有所降低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于充分利用建筑的换气通道排出的气体以及外部的流动风产生电能，并且对产生机械能的风车发电机构的转速进行调整，以提高发电利用效率，提供一种利用可变惯性盘的高层建筑风车串风力发电装置。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一种利用可变惯性盘的高层建筑风车串风力发电装置，设置于建筑的换气通道出口上方，为建筑、小区等的照明系统供电，包括用于产生机械能的风车发电机构、用于将风车发电机构产生的机械能转换为电能的电能转换机构、传动轴，所述风车发电机构包括风车串、可变惯性盘，所述风车串固定于传动轴，传动轴的一端与所述电能转换机构的输入端连接，电能转换机构的输出端为建筑的照明系统供电，所述可变惯性盘固定于所述传动轴，并位于所述风车串与所述电能转换机构之间，可变惯性盘随风速增大惯量，以调节转速，同时储存更多的机械能。
[0008]在本方案中，所述风车发电机构的风车串利用换气通道排出的气体和外部的流动风进行旋转后产生机械能，产生的机械能带动传动轴转动，从而将风车发电机构产生的机械能传递至电能转换机构，电能转换机构再将机械能转换为电能后为建筑的照明系统供电；设置可变惯性盘在为风车串提供补偿力的情况下，还可以调节风车串的转速。本发电装置不仅能利用建筑换气通道排出的气体，还充分利用了外部的流动风从而产生电能，为可再生资源的合理利用做出了进步，同时也节约了电网电能。
[0009]更进一步地，所述可变惯性盘包括环状结构的内框架、环状结构的外框架、多个支撑杆以及多个滑块，所述内框架设置于所述外框架内，且所述支撑杆分别固定于所述内框架与外框架之间，并分别沿径向分布；各所述滑块分别套设于各支撑杆，并分别与对应的支撑杆构成滑动副，滑块用于沿支撑杆移动，以改变可变惯性盘的转动惯量。当风速太大时，滑块沿支撑杆移动，增大可变惯性盘的转动惯量以调节转速，同时存储更多的机械能。
[0010]在本方案中，当换气通道排出的气体和外部的流动风较弱时，可变惯性盘因惯性力存储的机械能可延长风车串的转动周期，以补偿风车串旋转动力，延长本发电装置的发电周期，提高发电效率。同时当可变惯性盘的转动速度过快时，滑块会滑动靠近可变惯性盘的外周，以降低可变惯性盘的转动速度，从而降低风车串的转速；当可变惯性盘的转动速度过慢时，滑块会滑动靠近可变惯性盘的内周，以维持可变惯性盘的转动速度，从而维持风车串的转速，使得风车串的转速可调，以提高发电利用效率。
[0011]更进一步地，所述风车串包括若干个风车叶，若干个所述风车叶分别固定于换气通道口上方的传动轴，且风车叶面向换气通道设置，既能吸纳常年不息的楼顶风，还能吸纳来自换气通道流动的空气风。
[0012]更进一步地，还包括增速箱，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴，所述风车串固定于第一传动轴，第一传动轴的一端与增速箱的输入端连接，且所述可变惯性盘设置于风车串与增速箱之间的第一传动轴；第二传动轴的一端与增速箱的输出端连接，另一端与电能转换机构的输入端连接。
[0013]在本方案中，风车串通过气流旋转，带动第一传动轴转动，再利用增速箱加大第二传动轴的转速，以提高发电效率。
[0014]更进一步地，所述第一传动轴与增速箱输入端的连接处还套设有耐磨环套，以及第二传动轴的一端与增速箱的输出端的连接处也套设有耐磨环套，减小装置中增速箱的磨损，提高增速箱的使用寿命，同时也减少了由于增速箱与传动轴之间的摩擦而导致的发电效率下降。
[0015]更进一步地，所述电能转换机构包括发电机、整流器、逆变器，所述发电机通过第一传动轴和第二传动轴将若干风车串旋转产生的机械能转换为交流电能，发电机的输出端与整流器的输入端连接，整流器的输出端与逆变器的输入端连接，逆变器为建筑的照明系统输出供电。
[0016]在本方案中，所述发电机为单轴发电机，容易理解的，也可以为双轴发电机，则需要两组风车发电机构和传动轴，两组风车发电机构可以设置在不同的换气通道出口上方，使得发电量更大。
[0017]更进一步地，所述电能转换机构还包括超级电容，所述超级电容的输入端连接整流器的输出端，超级电容的输出端连接所述逆变器的输入端，逆变器为建筑的照明系统输
出供电。
[0018]更进一步地，所述发电机外部还设置有电机保护壳。
[0019]更进一步地，所述电能转换机构还包括固定支架，用于支撑所述发电机、整流器、逆变器。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：（1）本方案的发电装置使用风车发电机构不仅利用了建筑换气通道排出的气体，还充分利用了外部的流动风，当换气通道排出的气体向上流动以及外部有流动风时，气流推动风车串旋转，从而能将风能转换为机械能，通过传动轴将机械能传递到发电转换机构，发电转换机构将机械能转换为电能，经内部交直转换后为建筑的照明系统供电；风车串还可以利用建筑外部的流动风加速旋转，风车串在旋转运动的同时也可以加快换气通道内的气流上升，从而加快气体排出的速度。
[0021]（2）本方案的发电机可以使用单轴发电机或双轴发电机，若使用双轴发电机则将风车发电机构分别设置于不同的换气通道出口上方，可以提高发电效率，降低损耗，节约成本。
[0022]（3）本方案在风车串的下方增加了可变惯性盘，用于储存部分机械能，当换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用可变惯性盘的高层建筑风车串风力发电装置，设置于建筑的换气通道出口上方，为建筑的照明系统供电，其特征在于：包括用于产生机械能的风车发电机构、用于将风车发电机构产生的机械能转换为电能的电能转换机构、传动轴，所述风车发电机构包括风车串、可变惯性盘，所述风车串固定于传动轴，传动轴的一端与所述电能转换机构的输入端连接，电能转换机构的输出端为建筑的照明系统供电，所述可变惯性盘固定于所述传动轴，并位于所述风车串与所述电能转换机构之间。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述可变惯性盘包括环状结构的内框架、环状结构的外框架、多个支撑杆以及多个滑块，所述内框架设置于所述外框架内，且所述支撑杆分别固定于所述内框架与外框架之间，并分别沿径向分布；各所述滑块分别套设于各支撑杆，并分别与对应的支撑杆构成滑动副，滑块用于沿支撑杆移动，以改变可变惯性盘的转动惯量。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述风车串包括若干个风车叶，若干个所述风车叶分别固定于所述传动轴，且风车叶面向换气通道设置。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括增速箱，...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏舒怡，孙昭，张秀霞，储金全，杨来龙，肖其容，马浩哲，李晓英，郝健，邢东源，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：发明
国别省市：