CN100432426C - 风力发电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电方法，包括如下步骤：(1)在建筑物上或依附于建筑物的表面设置上下走向的通道，所述通道的顶部有出风口，所述通道的底部有进风口；(2)将步骤(1)所述的进风口连通地下停车场，使停车场内聚集的热气沿着所述通道上升；(3)在通道顶部出风口处安装风力发电机，利用通道内上升的气流发电。采用本发明的技术方案可以有效地利用地下停车场内车体释放的热量、汽车运动产生的气流和排放的尾气，将停车场内的气体变废为宝，而且由于通道出风方向稳定，不容易受外界气流变化的影响，避免了对发电机进行复杂的设计以适应于不断变换的风向，可明显的降低实施成本，简化所需设备。

Description

风力发电方法

【技术领域】

本发明涉及利用地下停车场内汽车运动产生的气流和排放的尾气作为风力发电动力的一种风力发电方法。

【背景技术】

随着社会工业化、城市化进程的不断加快，能源危机已成为一个无法回避的问题。人们追切需要寻找各种清洁、经济的可再生能源来代替那些日益枯竭的不可再生资源，包括石油、天然气、煤炭等。目前研究、应用较为广泛的可再生能源主要包括水能、太阳能、风能等，而对于这些能源的利用，主要依赖于它们在自然界的天然存在状态。例如，修建水电站要在水流急落差大的狭窄处、太阳能装置需要安装在终年日照时间足够的地区，风力发电厂则建设在地平且广的高原。随着人类活动范围的不断扩大，地球上已越来越明显的留下了“人造”的痕迹，怎样将人类的建设活动与能源的开发和利用结合起来，是一个具有重大意义的课题。

现在在城市的规划与建设过程中，人们已逐渐意识到将建筑与环境和能源消耗进行综合考虑的重要性。尽量避免无规划或错误规划所带来的人为灾害，例如，对建筑的高度和密度进行合理设置和搭配，减少“热岛效应”和“狭管效应”等；在建筑的材料选择和结构设计上，注意通风、隔热以及进行热量的回收或循环使用，以降低建筑能耗。事实证明，在整体规划和局部设计中趋利避害具有环境和经济上的双重意义。

在人造建筑与能源开发的综合考虑过程中，曾经有人提出利用高楼之间的“狭管效应”产生的局部强风进行发电，遗憾的是，由于在该设想中存在如下问题：1、发电机需要安装在两栋高楼之间，难以寻找适合的固定位置，即使固定了，也会带来安全方面的隐患并影响市容；2、高楼间的瞬时风强虽大，但风向和有风的时间都不稳定，需要设置昂贵的控制装置以保证发电机有正确的朝向；因此最终也没有真正的得到实施。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种风向稳定、易于实现、利用地下停车场内汽车运动产生的气流和排放的尾气进行风力发电的方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：包括如下步骤：

1)在建筑物上或依附于建筑物的表面设置上下走向的通道，所述通道的顶部有出风口，所述通道的底部有进风口；

2)将步骤1所述的进风口连通地下停车场，使停车场内聚集的热气沿着所述通道上升；

3)在通道顶部出风口处安装风力发电机，利用通道内上升的气流发电。

优选地，还包括在所述通道的气流出口处设置导风管的步骤。

优选地，还包括在所述导风管上还设置调节阀的步骤，通过改变导风管的口径来调节出风的大小。

优选地，还包括在所述墙体的表面覆盖玻璃幕墙的步骤，所述通道是由玻璃幕墙与支撑该玻璃幕墙的墙体之间形成。

采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：

1)利用地下停车场内汽车运动产生的气流和排放的尾气作为作为风力发电的动力与通道相连进行发电，与其他利用自然风进行发电的方法不同，该方法不容易受外部环境气流变化的影响，出风强度能保持在一个较为稳定的状态。这样，就避免对发电机进行复杂的设计以适应不断变换的风向和风力，可明显的降低实施成本，简化所需设备，同时可以实现能源的循环利用，将汽车排放的尾气进行废物利用。此外，由于出风口向上，发电机也可以很容易的安装和固定在建筑物上，避免造成危险。

2)用导风管将通道的出风收集起来再输送给发电机，一是可以使出风更集中，当出风口面积较大时，这样的设置具有明显的优点，可明显加快风速充分利用通道所产生的风力资源；二是便于设置调节阀，在风速高时扩大管径使其放缓，在风速低时减小管径使其加速，这样能够进一步保证出风强度的稳定性，降低对发电机的要求。

3)利用玻璃幕墙与建筑物墙体之间的空隙作为气流通道，实属一大创举。目前城市中具有玻璃幕墙的建筑物可谓比比皆是，由于结构的原因幕墙与墙体之间具有少则数十厘米多则一、两米的空隙，其间形成的风力之强甚至能够将固定在幕墙上的玻璃吹落下来，因此成为建筑时必须考虑的一个因素。只需要按本发明方法进行简单设计，就可以变害为利，将幕墙后稳定而强劲的风源源不断的变为电能加以利用。此外，如果建筑物具有上小下大的形状，自然的越往上，风速会逐渐增大，并且也更便于在出风口进行收集，因此，这种形状是特别优选的。设计者如果在建造之初就考虑到幕墙风的能量利用问题，即可结合此因素来考虑建筑物的构型。

4)采用贯穿建筑物或依附于建筑物表面的管状结构形成气流通道，丰富了收集风的渠道，并且，可以比较容易的对具有地下停车场的现有现有建筑进行附建来实现，例如，在地下停车场顶部的地面建筑上设置中空的竖直管道等，管道与地下停车场相连通。地下停车场由于大量汽车尾气排放的原因都具有较高的温度，是容易产生上升气流的地方。

5)采用具有空心结构的地下停车场来形成气流通道，可以在修建地下停车场时即设计好其用于风力发电的通道，来大量收集汽车尾气而产生的上升气流，产生巨大的能量，并且可根据发电规模来确定停车场的大小。此外，对地下停车场的墙面进行设计和材料选择，使之能够保温或产生温室效应，能够加速通道内上升气流的速度，增大气流量。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

【附图说明】

图1是利用与地下停车场相连的具有玻璃幕墙的建筑物进行风力发电示意图。

图2是利用建筑物的附属管道进行风力发电示意图。

图3是利用上表面为倒喇叭形的地下停车场进行风力发电示意图。

【具体实施方式】

本发明提供一种利用建筑物进行风力发电的方法，该方法利用与地下停车场相连的上下走向的通道内的上升气流作为风力发电的动力，通道由贯穿建筑物或依附于建筑物表面的管状结构形成，其下部连通地下停车场，上部为出风口，在通道上部出风口处安装风力发电机，气流推动发电机发出电能。在所述通道的气流出口处可以设置导风管，将气流集中起来，然后输送给风力发电机。在所述导风管上还可以设置调节阀，通过改变导风管的口径来调节出风的大小。

下面通过不同的通道形成方式，详述本发明的实现：

实施例一、通道由与地下停车场相连的建筑物的一部分结构形成。

结合图1，高层建筑1具有上小下大的梯形截面，其侧面为玻璃幕墙2所覆盖。玻璃幕墙2与高层建筑1的墙体之间具有间隙，形成通道3。从地下停车场汇拢来的上升气流沿图1中箭头方向经通道3逐渐加速到达的高层建筑1的顶部，经在气流出口处设置的导气管汇聚后推动安装在高层建筑1顶部的风力发电机发出电能(停车场、导气管和发电机未在图中画出)。

实施例二、与地下停车场相连的通道由建筑物的一部分结构形成，并且该部分结构是在原建筑物上附建的。

结合图2，建筑物4具有上下一致的长方体结构，在其四角处沿墙边各搭建了一根竖直中空管道5，管道5的内部即为通道，其下端与地下停车场相连。从地下停车场汇拢来的上升气流沿图2中箭头方向经管道5到达的建筑物4的顶部，经在气流出口处设置的导气管会聚后推动安装在建筑物4顶部的风力发电机发出电能(地下停车场、导气管和发电机未在图中画出)。

实施例三、通道由地下停车场的上表面整体形成。

结合图3，通道为地下停车场的上表面形成为倒喇叭形，内部中空形成通道，喇叭口与地面之间具有间隙，由柱子7支撑在地面上，墙体即通道的壁采用金属搭架，表面覆盖薄膜的结构。从地下停车场内汇拢来的上升气流沿图3中箭头方向到达通道6的顶部，经在气流出口处设置的导气管汇聚后推动安装在通道6顶部的风力发电机发出电能(导气管和发电机未在图中画出)。

本例中的通道采用框架覆膜结构，重量轻，便于搭建，可以设置在诸如城市广场、海滨浴场等车流量较大且具有一定开阔面积的区域。在地下停车场内和通道上可以安装射灯等照明设备，为建筑所处的区域提供照明，而所耗电力则全部或部分来源于通道上所安装的风力发电机。

在实施例一～三中，还可以在地下停车场或通道上设置蓄电装置，在白天不需要照明的时候，将聚集风力发出的电能用蓄电装置储存起来，集中供应给夜间使用。

Claims (4)

1、一种风力发电方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在建筑物上或依附于建筑物的表面设置上下走向的通道，所述通道的顶部有出风口，所述通道的底部有进风口；

2)将步骤1所述的进风口连通地下停车场，使停车场内聚集的热气沿着所述通道上升；

3)在通道顶部出风口处安装风力发电机，利用通道内上升的气流发电。

2、根据权利要求1所述的风力发电方法，其特征在于：还包括在所述通道的气流出口处设置导风管的步骤。

3、根据权利要求2所述的风力发电方法，其特征在于：还包括在所述导风管上还设置调节阀的步骤，通过改变导风管的口径来调节出风的大小。

4、根据权利要求1～3任意一项所述的风力发电方法，其特征在于：还包括在所述墙体的表面覆盖玻璃幕墙的步骤，所述通道是由玻璃幕墙与支撑该玻璃幕墙的墙体之间形成。

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