CN102817784A - 结合建筑物的风力发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种结合建筑物的风力发电系统，所述风力发电系统包括废热集风道，所述废热集风道设置在所述建筑物中或者附属在所述建筑物旁；至少一个热泵装置，所述热泵装置的废热或者所述热泵装置的组件的废热被排放到所述废热集风道；和风力发电机组，所述风力发电机组设置在所述废热集风道中，并且由所述废热集风道中的向上气流致动。本发明通过所述废热集风道和经所述废热增强的烟囱效应，在所述废热集风道中产生足够的向上气流，利用所述向上气流启动所述风力发电机组，产生电力；此外，本发明也能够将建筑物周围的气体引入所述建筑物内，改善所述建筑物内的空气质量；在火灾发生时，也可以将因为火灾产生的烟或者有毒气体排出所述建筑物。

Description

结合建筑物的风力发电系统
技术领域
本发明涉及一种风力发电系统，具体地说，涉及一种结合建筑物的风力发电系统。
背景技术
台湾发明专利公告第200930897号公开了一种热对流发电装置，通过阳光加热位于导管下方的热室，在导管内产生上升气流，从而推动风力发电机的叶轮。
台湾发明专利公告第200940832号公开了一种高温散热物体储藏场发电装置。利用炼钢厂的热压轧设备制造高温中间产品的热量，在中间产品的储藏场内产生上升气流，用于推动进行风力发电的发电轮机转动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结合建筑物的风力发电系统，通过废热集风道的烟囱效应以及来自热泵装置的废热，在所述废热集风道中产生向上气流，利用所述向上气流致动风力发电机组，产生电力。本发明的另一目的在于提供一种结合建筑物的风力发电系统，能够将所述建筑物周围的气体引入所述建筑物内，改善所述建筑物内的空气质量。本发明的又一目的在于提供一种结合建筑物的风力发电系统，在火灾发生时，可以将因为火灾产生的烟或者有毒气体排出所述建筑物。
为了达到上述的目的，本发明提供了一种结合建筑物的风力发电系统，包括：废热集风道，所述废热集风道设置在所述建筑物中或者附属在所述建筑物旁；至少一个热泵装置，所述热泵装置设置成所述热泵装置的废热或者所述热泵装置的组件的废热被排放到所述废热集风道；和风力发电机组，所述风力发电组设置在所述废热集风道中，并且由所述废热集风道中的向上气流致动。
优选地，所述废热集风道的下端直接或者间接与周围环境连通。
优选地，所述废热集风道的下端延伸到所述建筑物的地下室，并且经由所述地下室的风道口与所述周围环境连通。
优选地，所述热泵装置包括空调装置、冷冻装置、冷藏装置或者冰水主机，所述热泵装置的组件包括分离式热泵装置的外机或者热泵的散热器。
优选地，所述热泵装置或者所述热泵装置的组件设置成所述热泵装置的废热或者所述热泵装置的组件的废热经由连接风道排放到所述废热集风道。
优选地，所述风力发电机组是低风速风力发电机组。
优选地，所述风力发电机组设置在所述废热集风道的上端附近。
优选地，所述系统还包括设置在所述废热集风道的上端的太阳能聚光模组或者无动力抽风机。
总之，上述和其他目的是通过根据本发明的结合建筑物的风力发电系统来实现的。
因此，本发明通过所述废热集风道和经所述废热增强的烟囱效应，在所述废热集风道中产生足够的向上气流，利用所述向上气流致动所述风力发电机组，产生电力；也能够将建筑物周围的气体引入所述建筑物内，改善所述建筑物内的空气质量；在火灾发生时，也可以将因为火灾产生的烟或者有毒气体排出所述建筑物。
附图说明
图1为根据本发明实现的结合建筑物的风力发电系统的第1实施例；
图2为根据本发明实现的结合建筑物的风力发电系统的第2实施例，第2实施例是根据第1实施例的另一种改良形式，进一步设置有太阳能聚光模组；
图3为根据本发明实现的结合建筑物的风力发电系统的第3实施例，第3实施例是根据第1实施例的另一种改良形式，进一步设置有无动力抽风机。
附图标记说明如下：
风力发电系统1、废热集风道11、风力发电机组12、分离式热泵装置的外机13、热泵装置14、太阳能聚光模组15、无动力抽风机16、涡轮叶片161、转轴162、叶轮163、建筑物20、地下室21、风道口22。
具体实施方式
为了使审查员能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
图1为根据本发明实现的结合建筑物的风力发电系统(以下简称“风力发电系统”)的第1实施例。风力发电系统整体以附图标记1标示。
如图1所示，风力发电系统1包括废热集风道11和设置在废热集风道11中的风力发电机组12。废热集风道11设置在建筑物20内。
废热集风道11可以使用建筑物20已有的天井、采光井、通风道、排烟道等。也可以对建筑物20额外增设废热集风道11，或者将废热集风道11附属在建筑物20旁。
废热集风道11大致垂直延伸。废热集风道11内的空气因为烟囱效应或者在热源或者废热源的驱使下向上流动，形成上升气流。利用所述上升气流致动风力发电机组12，产生电力。根据所述上升气流的流速，适当地选择风力发电机组12的类型。相对于室外的自然风，所述上升气流的流速相对较低，因此优选使用低风速风力发电机组。
所述热源或者所述废热源可以是热泵装置14或者热泵装置14的组件(例如热泵装置14的散热器、冷凝器或者分离式热泵装置的外机13等等)。
在本实施例中，废热集风道11的下端延伸进入建筑物20的地下室21，并通过地下室21的风道口22与建筑物20室外的周围环境连通。当在废热集风道11内形成所述上升气流时，建筑物20室外的空气会经由地下室21的风道口22被吸入地下室21。通过这样，能够改善地下室21的通风。
风力发电系统1还包括作为所述热源(尤其是所述废热源)的热泵装置14。在本实施例中，在废热集风道11内设置有两个分离式热泵装置的外机13(例如分离式冷气机的室外单元)，并且在废热集风道11的下端设置有热泵装置14，使得分离式热泵装置的外机13和热泵装置14的废热排放到废热集风道11中。
作为热泵装置14，可以使用分离式热泵装置或者非分离式热泵装置。本发明可以使用各种类型的热泵装置。所述的热泵装置指的是具有热泵的装置，诸如空调装置、冷气机、除湿机、冷冻装置、冷藏装置、电冰箱、制冰机和冰水主机等等。分离式热泵装置的外机13或者热泵装置14的设置位置和数量并没有特别限制。
一般而言，分离式热泵装置的外机13或者热泵装置14设置在风力发电机组12的下方，但不限于此。虽然没有图示，如果分离式热泵装置的外机13或者热泵装置14的设置位置是远离废热集风道11，那么，可以通过连接管道将分离式热泵装置的外机13或者热泵装置14的废热导引到废热集风道11中。因此，分离式热泵装置的外机13或者热泵装置14也不需要一定要设置在废热集风道11内或者设置成与废热集风道11直接邻接。
虽然在本实施例中，废热集风道11的下端延伸进入建筑物20的地下室21，但不限于此。废热集风道11的下端也可以终止在地面或者地面附近，或者是终止在建筑物20接近地面的楼层，例如从地面起算的第1楼层或者第2楼层等等。废热集风道11的下端最好是直接或者间接与建筑物20室外的周围环境连通，以便在废热集风道11内产生烟囱效应，从废热集风道11的下端吸入建筑物20室外的空气。
图2为根据本发明实现的结合建筑物的风力发电系统的第2实施例。相同或者相似的部位将以相同的附图标记标示，并省略附图标记的说明。
与第1实施例不同的地方在于，第2实施例的风力发电系统1进一步在废热集风道11的上端设置有太阳能聚光模组15，用于加热废热集风道11上端附近的空气，以便增强烟囱效应。也可以使用其他类型的太阳能加热装置。
图3为根据本发明实现的结合建筑物的风力发电系统的第3实施例。相同或者相似的部位将以相同的附图标记标示，并省略附图标记的说明。
与第1实施例不同的地方在于，第3实施例的风力发电系统1进一步在废热集风道11的上端设置有无动力抽风机16。典型地，这种无动力抽风机16包括涡轮叶片161以及通过转轴162与涡轮叶片161固定连接的叶轮163。构造成类半球状的涡轮叶片161暴露在室外，利用室外的自然风驱动涡轮叶片161转动。随着涡轮叶片161转动，叶轮163也会跟着转动，将废热集风道11的空气往上抽，由此增强废热集风道11内的上升气流。
虽然没有图示，如果废热集风道11的上端具有从建筑物20本体延伸出的延伸段，则可以同时在废热集风道11的上端设置太阳能聚光模组15以及无动力抽风机16。在这种情况下，太阳能聚光模组15设置成对所述延伸段加热，进而加热在所述延伸段内的空气；而无动力抽风机16则设置在所述延伸段的顶端。
如果建筑物20的地下室21作为停车场使用，汽车的废气和废热则有助于增强废热集风道11的烟囱效应。随着废热集风道11内的所述上升气流的产生，建筑物20室外的新鲜空气可以被吸入地下停车场，改善地下停车场的空气质量，而且可以省去安装在地下停车场的通风设备或者是减少通风设备的安装数量或者规模。
因此，本发明通过所述废热集风道和经所述废热增强的烟囱效应，在所述废热集风道中产生足够的向上气流，利用所述向上气流启动所述风力发电机组，产生电力；本发明也能够将建筑物周围的气体引入所述建筑物内，改善所述建筑物内的空气质量；在火灾发生时，也可以将因为火灾产生的烟或者有毒气体排出所述建筑物。
需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种结合建筑物的风力发电系统，其特征在于，所述风力发电系统包括：
废热集风道，所述废热集风道设置在所述建筑物中或者附属在所述建筑物旁；
至少一个热泵装置，所述热泵装置设置成所述热泵装置的废热或者所述热泵装置的组件的废热被排放到所述废热集风道；和
风力发电机组，所述风力发电组设置在所述废热集风道中，并且由所述废热集风道中的向上气流致动。
2.如权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述废热集风道的下端直接或者间接与周围环境连通。
3.如权利要求2所述的风力发电系统，其特征在于，所述废热集风道的下端延伸到所述建筑物的地下室，并且经由所述地下室的风道口与所述周围环境连通。
4.如权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述热泵装置包括空调装置、冷冻装置、冷藏装置或者冰水主机，所述热泵装置的组件包括分离式热泵装置的外机或者热泵的散热器。
5.如权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述热泵装置或者所述热泵装置的组件设置成所述热泵装置的废热或者所述热泵装置的组件的废热经由连接风道排放到所述废热集风道。
6.如权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述风力发电机组是低风速风力发电机组。
7.如权利要求1～6任一所述的风力发电系统，其特征在于，所述风力发电机组设置在所述废热集风道的上端附近。
8.如权利要求1～6任一所述的风力发电系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述废热集风道的上端的太阳能聚光模组或者无动力抽风机。
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