CN104081042B - 用于产生混合能量的人造树 - Google Patents

用于产生混合能量的人造树 Download PDF

Info

Publication number
CN104081042B
CN104081042B CN201280068601.5A CN201280068601A CN104081042B CN 104081042 B CN104081042 B CN 104081042B CN 201280068601 A CN201280068601 A CN 201280068601A CN 104081042 B CN104081042 B CN 104081042B
Authority
CN
China
Prior art keywords
artificial tree
tank
blade
tree
tubular element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280068601.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104081042A (zh
Inventor
皮耶罗·彼得罗西洛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN104081042A publication Critical patent/CN104081042A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104081042B publication Critical patent/CN104081042B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/007—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with means for converting solar radiation into useful energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/11—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing electrical energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/13—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing gravitational potential energy
    • F03D9/14—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing gravitational potential energy using liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/10—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power including a supplementary source of electric power, e.g. hybrid diesel-PV energy systems
    • H02S10/12—Hybrid wind-PV energy systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Hydroponics (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本文描述了一种用于产生混合能量的人造树(1、2)，所述人造树包括被抬升的结构(100)，所述被抬升的结构连接至与地面(G)整合的基部结构(10)并由所述基部结构支撑。所述基部结构(10)包括模块化中央树干(70)，该模块化中央树干与地面整合并且由彼此连合的竖直叠加的管状构件(13‑16)形成。

Description

用于产生混合能量的人造树
技术领域
本申请涉及用于产生混合能量的人造树，即，可再生资源能量生成器，其具有合适的形状和材料以符合对于需要产生和分配能量给公共或私人用户的自然或城市户外环境而言是典型的美学性、景观性和材料相容性需求。具体而言，所述能量生成器适用于以组合的形式开采可再生风能源和光电技术能源，并使用适于对雨水进行悬浮积累、净化和分配的水池和水管。
背景技术
通常，在城市和城市外区域中安装和使用能量生成器必须要求开启景观相容性调查程序，该程序包括对有关建筑物进行识别的航空摄影测量；含有关于市镇政府和更高级别政府的城市规划要求和关于本地建筑物规范方面的安装物景观相容性认证的详细技术报告；附近区域的摄影证明文件、图纸和说明书，以及从环境角度强调重大存在物的历史鉴定环境报告以允许评估所建议的介入对景观的影响；针对景观规划措施所要求和授权内容使用的建筑物类型和材料的符合标准声明。
考虑到以上述方式规定的景观约束条件，具有可确定的或易于可确定的景观相容性的能量生成器是现有技术中就可再生资源能量生成器而言的关注话题。
US-2010158673描述了连接至中轴的竖直轴线式风力涡轮机，用于产生被插置和隐藏在装饰性结构中这种类型的电力，所述装饰性结构复制和仿造自然树木的树枝。
US-2011139215描述了用于被插置在具有自然树木形状的结构中的混合类型的工业、住宅和运输用途的能量生产模块。具体而言，US-2011139215描述了太阳能电池模块网络，所述网络与分布在城市结构中的混合车辆的充电站相联通。
GB-2374122描述了竖直轴线式风力涡轮机，用于产生被插置在自然树木形状中的电力。
小/中型能量生成器通常布置在与附近自然树木高度相容的竖直高度处。这暗示出在达到并维持能量效率目标方面的问题，首先是对于存在对平坦和丘陵城市以及城市外区域而言是典型的高度可变风速梯度和存在障碍物情况下的风力叶片。该问题涉及适应首先是风力类型的光谱功率密度，但同样还涉及在城市区域中存在障碍物情况下的太阳能梯度，障碍物阻碍具有景观相容性形状和尺寸的混合能量生成器的传播和使用，因此该生成器易受能量效率降低的风速和太阳能梯度的影响。
KR20100048534描述了风力涡轮机，其中磁力增加能量产生效率。风能生成器包括旋转部件和与磁系统整合的固定部件，所述磁系统借助于磁性排斥力来推动磁性部件旋转。
JP-2003139041描述了风力类型的能量生成器，该能量生成器凭借使用经受排斥磁力的固定和可动的磁铁利用低速风流进行操作。
US-2010/0289269描述了用于通过开采太阳能和风能来发电的人造树。
WO-2010/098656描述了用于从额外包括雨水收集水槽的太阳能源和风力源发电的设备。
发明内容
本发明的目标在于制造出与给定城市或城市外区域的景观性和美学性约束条件相配的用于产生混合能量的人造树。
本发明的另一个目标在于制造出能够根据大范围速率分布中的最佳功率曲线工作的用于产生混合能量的中/小型人造树。
本发明的又一个目标在于制造在任何地方都易于运输和安装的用于产生混合能量的人造树。
根据本发明，一种用于产生混合能量的人造树，该人造树包括被抬升的结构，该被抬升的结构连接至与地面整合的基部结构并由该基部结构支撑，其中，基部结构包括与地面整合的模块化中央树干，该模块化中心树干由彼此连合的竖直叠加的管状构件形成，支架被固定至管状构件中的一个管状构件，支架支撑被抬升的结构，该被抬升的结构包括被分离成储槽的储水池，储槽在顶部上限定出周边边缘，外壳，该外壳被额外设置并在中央被穿通以允许联接至管状构件，电池的阵列和净水器被容装在外壳中；以及盒体，该盒体同样在中央被穿通以允许联接至管状构件，磁性类型的发电机、充电调节器及逆变器被容装在盒体中，模块化中央树干由两个半壳闭合，在该模块化中央树干中的水管将储水池连接至外部用户，并且在该模块化中央树干中设有带电线的控制单元，被抬升的结构进一步包括径向流风力涡轮机，该涡轮机由叶片形成，所述叶片根据螺旋形状朝向中央会聚并借助于中轴连接，该中轴可旋转地与叠加的管状构件相关联并被固定至模块化中央树干的管状构件，涡轮机的每一个叶片包括凸形弯曲的外表面，该外表面在底部处连合至其他叶片以形成单一下边缘，叶片被固定至中轴以促动其旋转，凸形弯曲的外表面从顶部径向向下地扩展，以便在组装之后，下边缘保持在储水池的周边边缘内，从而使得雨水滑动至所述水池中，凸形弯曲的外表面支撑光电构件，该光电构件沿着凸形弯曲的外表面的曲线并随其转向。
附图说明
本发明将通过参考附图借助以非限制性实例提供的一些优选实施例被更详细地描述，在附图中：
图1示出了根据本发明第一实施例的人造树的主视图；
图2示出了沿图1中线II-II截取的剖视图；
图3示出了沿图1中线III-III截取的剖视图；
图4示出了沿图1中线IV-IV截取的剖视图；
图5示出了图1中的人造树的分解图；
图6示出了根据本发明第二实施例的人造树的主视图；
图7示出了沿图6中线VII-VII截取的剖视图；
图8示出了沿图6中线VIII-VIII截取的剖视图；
图9示出了沿图6中线IX-IX截取的剖视图；
图10为沿图6中线X-X截取的剖视图；
图11为图6的分解图；
图12示出了图1中的人造树的分解图，该人造数设有被固定至风力叶片的光电构件；
图13示出了图12中的人造树的部分竖直剖视图；
图14示出了图1中的人造树的主视图，该人造树具有被整合至风力叶片中的光电构件；
图15示出了图1中的人造树的主视图，该人造树具有被整合至风力叶片中的光电树叶；
图16示出了图6中的人造树的主视图，该人造树具有被整合至风力叶片中的光电构件；
图17示出了图6中的人造树的主视图，该人造树具有被整合至风力叶片中的光电构件和光电树叶。
具体实施方式
尤其参见图1至图5，第一类型的用于产生混合能量的人造树1包括被抬升的结构100，该被抬升的结构连接至基部结构10并由该基部结构支撑，所述基部结构借助于设有钢螺纹锚定螺栓11的板12而与地面G中的钢筋混凝土地基F整合。
基部结构10包括模块化中心树干70，该树干由叠加的管状构件13-16形成，管状构件例如由镀锌铁制成，所叠加的管状构件的带凸缘的和穿通的端部利用抗腐蚀螺栓连合。
待叠加的管状构件13-16的数量根据树1的期望总高度而定。
中心树干70的模块化允许组成构件13-16在任何地方组装期间的容易运输性。
设有孔的四个径向突出的轮廓件18固定至管状构件15并利用螺栓联接至四个等距间隔开并径向突出的支架19的相应的穿通的端部，所述支架也由镀锌不锈钢制成。
中心树干70和支架19之间的连接构成刚性的载荷支承结构，该结构又进一步借助于紧箍件加固，该紧箍件由连接至支架19的突出端部的镀锌铁环20和连接每一支架19的中线的环21组成。
所述中心树干70加衬有由两个半壳22、23形成的层合木制盖罩。一系列的层合木制肋状件28从盖罩22、23的上端部径向地突出。由网122加强的人造树叶罩盖罩覆盖住由支架19形成的帽形形状。
在形成于所述盖罩22、23内的隔室中设有PVC水管24，该水管利用水分配器25连接至用户，并且设有控制单元26，该控制单元利用沿中心树干70的内腔延伸的电线27连接。
所述支架19支撑储水池80，所述储水池分成四个水槽101-104，其例如由塑料制成，并在底部处成形成用以固定至所述支架19并在顶部处界定出周边边缘81。
所述水槽101-104在中央成形成用以连合并形成无水的流体密封式柱形隔室130。
外壳105容纳在所述腔室130中，外壳105在中心穿通以允许沿管状构件16安装，其中电池106的阵列和净水器107被容装在外壳105内。
也在中心穿通以允许沿管状构件16安装的盒体108沿着外壳105放置。尤其是包括发电机109、充电调节器110和逆变器111的电气设备被容装在盒体108中。设有一系列的绕内周均匀分布的磁铁的内冠状部117与容装在盒体108中的发电机的定子构件相整合。
径向流风力涡轮机90由叶片112、113和114形成，该叶片例如用玻璃纤维、碳或铝制成，按螺旋形状朝中央会聚，并借助于中央轴115连接，该中央轴可转动地与叠加的管状构件17相关联，该管状构件17借助于一对滚珠轴承固定至被容装在所述隔室130中的所述构件16。与中空轴115整合的旋转冠状部116具有一系列的沿外周均匀分布的磁铁。
旋转冠状部116与定子冠状部117的同轴联接形成了由排斥磁极形成的磁马达。
特别参见图12，每一叶片112-114具有凸形弯曲的外表面91，该表面在底部处与其他叶片114、113、112结合从而形成风力涡轮机90的单个下边缘92。所述叶片112-114固定至所述中轴115以促动该中轴旋转。
所述弯曲表面91从顶部向下径向扩展，使得组装后所述下边缘92保持在水池80的边缘81中。因此，雨水可容易地沿弯曲表面91滑动并有利地进入水池80中。
表面91支撑光电构件34，所述光电构件跟随所述表面91的曲线形状并与该表面一起旋转(图12和图13)。所述构件34包括光电表面，该光电表面可为刚性的或由织物制成(多色树叶效果)。有利地，可利用整个光电太阳能辐射收集表面(而不是仅仅是被暴露的南方、东南方和西南方)。
水接收件118借助于轴承119安装在管状构件17的端部上。
光电盖帽120与水接收件118整合(图2)。
风速计121叠加在与人造树1整合的一体式混合能量生成器之上。
风力涡轮机90可以覆盖有防雪盖帽。
人造树1因此包括风力涡轮机90，该风力涡轮机具有被分成三块面板(具有螺旋形状的半径，即叶片112-114)的大型盖帽，每一面板例如可由玻璃纤维和/或碳和/或铝和/或尼龙制成，其中帽区段上表面具有半圆的和/或椭圆的轮廓，在盖轮廓上整合有光电衬套34(图14)，风在径向方向上冲击该光电衬套。盖帽形状允许形成与风力叶片整合的大型光电收集表面，凭借叶片自身的瞬间旋转运动由太阳能辐射整体地冲击所述收集表面(且因此不仅仅是面向南方、东南方或西南方的部分)。风力系统和所整合的光电系统之间的协同作用允许反应表面加倍，并因此同样使产生的光电能量加倍。
或者(图15)，光电构件34可由人造塑料树叶和/或人造光电织物树叶制成的衬套组成，以代替图14中所示的光电表面，所述光电表面由风在径向方向上冲击。
风力涡轮机90的曲线轮廓盖帽形状具有以下功能：协同地允许扩大可用的光电表面(与叶片112-114整合)以及用于拦截大量雨水的表面，所述雨水在表面上滑动并通过重力运送。随后，雨水同样还会借助于以圆形方式布置的大型水接收件125(图2)储存在水池80中，所述水接收件由水池80的盖127上的靠近边缘81的圆形开口组成。当水池80装满时，水接收件125通过连接至定位在水池80内的溢流浮子126的特定机构关闭。
水池80为具有曲线轮廓的盖帽形状，所述曲线轮廓向下朝向中央会聚以允许所收集的雨水通过重力朝向净水器107和位于中心树干70处的配水管24传送。
根据本发明的人造树2的第二实施例参考图6至图11描述。
有意使用了与第一人造树1相同的元件符号，第二人造树2基本上包括树1的所有部件。
树2与树1不同之处在于，树2的长形向上形状模仿柏树的形状。
从结构的观点来看，形状的不同暗示了水池80的不同构造，该水池由总体上呈截头锥形状(具有在中央的柱形孔105)并向上渐缩的多层堆叠的储槽101-104形成。
由此得到的水池80的双重模块化：带有围绕中央树干70并排布置的四个水槽101-104的水池80的水平模块化；以及带有朝向树2和顶部向上渐缩(图7和图11)的径向尺寸的多个储槽层101-104的水池80的垂直模块化。
和树1不同，树2包括在中央被穿通的外壳105，以允许沿管状构件14安装在水槽101-104下方。在所有情况下，电池106的阵列和净水器107被容装在外壳105中。此外，盒体108在中央被穿通以允许将管状构件17安装在水池80上方。
因此，隔室130仅用于界定出用于与中央树干70联接的空间。
树2进一步包括附加的水接收件31，所述附加的水接收件布置在水池80的头部上从而形成雨水收集环。
在树的竖直树冠上还设有光电表面32，其可以同样由光电织物制成的人造塑料树叶和/或人造树叶制成(图16、图17)。
储水池80占用的空间通过镀锌铁制成的稳定环路20划界，所述稳定环路以规则的节距分布在与人造树2的竖直中轴线齐平的表面上并借助于钢索30竖直地连接。
与人造树1、2整合的混合能量生成器的能量功率覆盖自数千瓦特至五十万瓦特的范围。
树本身的高度可根据所开发的能量功率和安装该树的环境类型改变。
人造树1、2包括与景观约束条件相容的组合的风力和光电技术。
与风力系统整合的磁性马达的组合允许足以从可再生资源产生能量的最小旋转，从而解决在出现弱风速梯度或受干扰的风速梯度时操作的问题。
混合操作允许回应于在非城市化区域中自给自足的需要而进行的能源的组合开发，所述非城市化区域未连接至电源和水干线，例如沙漠或低降雨区域以及山脉、农业区域和近郊区域。
树1、2允许从可再生的风、磁和光电资源产生能量，并能够积聚悬浮水，所述悬浮水积聚在景观影响和转变方面不是突兀的。此外，该结构可以移动和拆除。在下雨期间收集的雨水储存在水池中，经净化后用于动物和人类饮用、用于卫生用途以及用于地球上不能连接至传统水干线或频繁干旱而不允许种植农作物的区域中的灌溉。
整个结构由模块化构件形成，所述模块化构件由易于组装以允许在难以到达的偏远区域中使用的可回收利用的材料制成。
通过位于管状构件13-17处的铰链33(树1和2)来促进安装，所述铰链允许在组装期间在仅仅通过利用配备有用于到达地点的运输工具的起重装置或滑轮而不需要将大型起重机运输到安装地点的情况下对被组装在地面上的结构竖直地安装顶端。
凭借所述系统，竖直结构可布置在地面上用于定期维护。
有利地，根据本发明的人造树1、2允许在没有连接至水或输电干线的地方提供对人类、动物和植物生存必须的主要资源，例如(用于加热、照明或其他的)能量以及(同样净化的)水，或者允许在已具备所述连接的城市化区域中开发可持续能量和水开发。
人造树1、2结合有数种可再生风、光电和水资源技术机构，在降雨量低或不宜的气候条件(例如，低/无太阳能辐射)不允许未设有高容量水收集池的传统风力和光电系统的最佳且恒定开发的环境中，所述机制在其中协同地工作并同时保证储存大量水以及产生并储存与组成构件的尺寸成比例的大量干净能量的可能性。
有利地，基部结构由数个模块模组和铰链组成，其使得在较大树干的难以达到的位置中的安装和拆卸同样得以简化。
人造树1、2可包括电动马达，所述电动马达用于在出现低或无风强度时开始旋转叶片或用于在出现低风强度时协助旋转叶片。通过控制单元管理马达并通过电池阵列中累积的能量供电所述马达，所述能量转而通过整合在风力叶片中的光电系统产生。
传统风力系统、与叶片112-114整合的磁性马达系统117(所述系统同样在出现低强度风时允许增加叶片的旋转)、(用于在出现低和/或无风速时启动/协助旋转的)电动马达系统124和与风力叶片112-114和/或与人造光电织物树叶整合的光电系统34的协作动作同样在(由于各种因素)出现低风强度时允许较高的总体可再生资源能量生产，因为可合计由光电系统、与风力叶片和/或人造树叶整合的大收集表面和由磁性马达和电动马达协助的风力系统得到的单一能量生产。
根据本发明的人造树1、2可包括LED照明构件，所述LED照明构件由树1、2本身的发电机供电。

Claims (8)

1.一种用于产生混合能量的人造树(1、2)，该人造树包括被抬升的结构(100)，该被抬升的结构连接至与地面(G)整合的基部结构(10)并由该基部结构支撑，
其特征在于，
基部结构(10)包括与地面整合的模块化中央树干(70)，该模块化中央树干由彼此连合的竖直叠加的管状构件(13-16)形成，支架(19)被固定至管状构件中的一个管状构件(15)，支架(19)支撑被抬升的结构(100)，该被抬升的结构包括被分离成储槽(101-104)的储水池(80)，储槽在顶部上限定出周边边缘(81)，
外壳(105)，该外壳被额外设置并在中央被穿通以允许联接至管状构件(14、16)，电池(106)的阵列和净水器(107)被容装在外壳中；以及盒体(108)，该盒体同样在中央被穿通以允许联接至管状构件(16)，磁性类型(116、117)的发电机(109)、充电调节器(110)及逆变器(111)被容装在盒体中，
模块化中央树干(70)由两个半壳(22、23)闭合，在该模块化中央树干中的水管(24)将储水池(80)连接至外部用户，并且在该模块化中央树干中设有带电线(27)的控制单元(26)，
被抬升的结构(100)进一步包括径向流风力涡轮机(90)，该涡轮机由叶片(112、113、114)形成，所述叶片根据螺旋形状朝向中央会聚并借助于中轴(115)连接，该中轴可旋转地与叠加的管状构件(17)相关联并被固定至模块化中央树干(70)的管状构件(13-16)，
涡轮机(90)的每一个叶片(112、113、114)包括凸形弯曲的外表面(91)，该外表面在底部处连合至其他叶片(112、113、114)以形成单一下边缘(92)，叶片(112、113、114)被固定至中轴(115)以促动其旋转，
凸形弯曲的外表面(91)从顶部径向向下地扩展，以便在组装之后，所述下边缘(92)保持在储水池(80)的周边边缘(81)内，从而使得雨水滑动至所述储水池(80)中，
凸形弯曲的外表面(91)支撑光电构件(34)，该光电构件沿着凸形弯曲的外表面(91)的曲线并随其转向。
2.根据权利要求1所述的人造树(1)，其特征在于，储槽(101-104)在中央成形成用以通过连合形成没有水的不透流体的柱形隔室(130)，外壳(105)和盒体(108)被容装在该隔室中。
3.根据权利要求1所述的人造树(2)，其特征在于，储水池(80)由储槽(101-104)的多个层形成，从而实现储水池(80)的水平模块化，其中储槽(101-104)围绕模块化中央树干(70)并排地布置；并实现储水池(80)的竖直模块化，其中储槽(101-104)的所述多个层堆叠。
4.根据前述权利要求中任一项所述的人造树(1、2)，其特征在于，人造树包括电动马达(124)，该电动马达用于在出现低风或无风强度时启动叶片(112、113、114)旋转，并用于在出现低风强度时辅助叶片(112、113、114)旋转，所述电动马达由控制单元管理，并由电池(106)的阵列所累积的能量供电，该能量又由被整合在风力叶片(112、113、114)中的光电构件(34)产生。
5.根据前述权利要求1-3中任一项所述的人造树(1、2)，其特征在于，人造树包括以圆形方式布置的水接收件(31、125)，该水接收件由在储水池(80)的盖(127)上靠近周边边缘(81)的圆形开口构成，当储水池(80)充满时，水接收件(31、125)由位于储水池(80)内的特定溢流浮子(126)关闭。
6.根据前述权利要求1-3中任一项所述的人造树(1、2)，其特征在于，光电构件(34)由光电织物制成的人造塑料树叶衬套和/或人造树叶组成。
7.根据前述权利要求1-3中任一项所述的人造树(1、2)，其特征在于，在人造树的竖直树冠上还设有光电表面(32)。
8.根据权利要求7所述的人造树(1、2)，其特征在于，所述光电表面(32)由光电织物制成的人造塑料树叶衬套和/或人造树叶制成。
CN201280068601.5A 2011-12-28 2012-12-27 用于产生混合能量的人造树 Active CN104081042B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI2011A002410 2011-12-28
IT002410A ITMI20112410A1 (it) 2011-12-28 2011-12-28 Generatore energetico ibrido integrato in un albero artificiale.
PCT/IB2012/057738 WO2013098766A1 (en) 2011-12-28 2012-12-27 Artificial tree for generating hybrid energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104081042A CN104081042A (zh) 2014-10-01
CN104081042B true CN104081042B (zh) 2017-07-28

Family

ID=45561002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280068601.5A Active CN104081042B (zh) 2011-12-28 2012-12-27 用于产生混合能量的人造树

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10050162B2 (zh)
EP (1) EP2802770B1 (zh)
JP (1) JP6049149B2 (zh)
CN (1) CN104081042B (zh)
AU (1) AU2012360097B2 (zh)
BR (1) BR112014015894A2 (zh)
CA (1) CA2859612A1 (zh)
IT (1) ITMI20112410A1 (zh)
RU (1) RU2014129887A (zh)
WO (1) WO2013098766A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2988144B1 (fr) * 2012-03-14 2016-12-23 Newwind Aerogenerateur comprenant un tronc et une pluralite de branches s'etendant a partir de ce tronc.
ITBO20130423A1 (it) * 2013-07-31 2015-02-01 Sandra Castaldini Generatore ausiliario di energia elettrica.
DE102014015672A1 (de) * 2014-10-23 2016-04-28 Festo Ag & Co. Kg Versorgungsstation
DE102016201113A1 (de) * 2016-01-26 2017-07-27 Bender Gmbh & Co. Kg Laststeuerung einer Ladestation für ein Elektrofahrzeug
IT201600038429A1 (it) * 2016-07-12 2018-01-12 Novotech Advanced Aerospace Tech S R L Rotore eolico-solare per la generazione di energia
US9874006B1 (en) * 2016-08-01 2018-01-23 Inhabit Solar, Llc Modular roof mounting system
JP2018178740A (ja) * 2017-04-04 2018-11-15 バルデブ クリシャン ソーラーセルを埋め込まれたソーラーパワー式風力ブレードを使用する、カットイン風速の低減またはゼロ化
FR3065997B1 (fr) * 2017-05-05 2021-10-08 Xavier Coulon Eolienne a pales verticales a production continue ou quasi-continue d’energie
CN107395113B (zh) * 2017-09-06 2019-12-17 合肥凌山新能源科技有限公司 一种收放式太阳能发电控制系统及其方法
CN111207041B (zh) * 2020-03-11 2021-01-15 平湖佐越机械制造股份有限公司 一种用于沙漠的光学发电装置
WO2022106877A1 (en) * 2020-11-23 2022-05-27 Waldemar Piskorz System for accelerating wind turbine rotation

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1245616A (en) * 1917-03-08 1917-11-06 Walter F Pressler Automatic water-supply regulator for windmills.

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4200904A (en) * 1978-04-14 1980-04-29 Duc Doan Solar powered street lighting system
US5779051A (en) * 1996-09-09 1998-07-14 Boutin; Raymond Two-plane stacking container for liquids
IT1311773B1 (it) * 1999-01-26 2002-03-19 Calzavara S P A Albero artificiale per il camuffamento di antenne.
GB2374122A (en) 2001-04-03 2002-10-09 David Mcknight Wind turbine disguised as a tree
JP2003139041A (ja) 2001-11-02 2003-05-14 Kudo Kensetsu Kk クロスフロー型風力発電装置
US7045702B2 (en) * 2002-03-19 2006-05-16 Ravindra Kashyap Solar-paneled windmill
JP2004052511A (ja) * 2002-07-17 2004-02-19 Ueda Seni Kagaku Shinkokai 自然エネルギーを活用した環境利用型ストリートファニチャ
JP2005036779A (ja) * 2003-07-14 2005-02-10 Kazuya Atsumi 電柱
US7888584B2 (en) * 2003-08-29 2011-02-15 Lyden Robert M Solar cell, module, array, network, and power grid
CH699791A2 (it) * 2008-10-24 2010-04-30 Vittorio Perregrini Dispositivo generatore integrato per la produzione di energia da fonti alternative rinnovabili ad emissioni zero nel rispetto e protezione ambientale.
KR101484008B1 (ko) 2008-10-31 2015-01-20 재단법인 포항산업과학연구원 자기력을 이용한 풍력발전장치
US8487469B2 (en) * 2009-02-21 2013-07-16 Frank L. Christy Solar wind tree
MY164584A (en) * 2009-02-24 2018-01-15 Univ Malaya Wind, solar and rain harvester
US8030790B2 (en) * 2009-04-08 2011-10-04 Kamen George Kamenov Hybrid water pressure energy accumulating wind turbine and method
US8432053B2 (en) * 2009-06-15 2013-04-30 Kevin E. Frayne Wind turbine solar control system
JP2011108549A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Panasonic Electric Works Co Ltd ソーラーライト
US20100158673A1 (en) * 2010-03-02 2010-06-24 Gregory Keene Artificial Tree and Vertical Axis Wind Turbine Combination
US7988413B2 (en) * 2010-04-23 2011-08-02 Eastern Wind Power Vertical axis wind turbine
CN102251932B (zh) * 2011-06-10 2013-01-16 马元威 一种蝴蝶翼型风光能源复合型发电装置及其用途

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1245616A (en) * 1917-03-08 1917-11-06 Walter F Pressler Automatic water-supply regulator for windmills.

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012360097A1 (en) 2014-08-07
BR112014015894A2 (pt) 2017-07-04
JP2015503698A (ja) 2015-02-02
RU2014129887A (ru) 2016-02-20
CN104081042A (zh) 2014-10-01
US10050162B2 (en) 2018-08-14
EP2802770B1 (en) 2016-08-10
JP6049149B2 (ja) 2016-12-21
EP2802770A1 (en) 2014-11-19
ITMI20112410A1 (it) 2013-06-29
US20140305497A1 (en) 2014-10-16
WO2013098766A1 (en) 2013-07-04
AU2012360097B2 (en) 2017-08-10
CA2859612A1 (en) 2013-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104081042B (zh) 用于产生混合能量的人造树
Chel et al. Renewable energy for sustainable agriculture
Newman et al. Green urbanism in Asia: the emerging green tigers
US20130118550A1 (en) Infrastructure for solar power installations
Goodall Ten Technologies to Save the Planet: Energy Options for a Low-Carbon Future
Saprykina et al. Sustainable development of spatial habitat Environment as a challenge to civilization
Brown et al. Infrastructural ecologies: alternative development models for emerging economies
Igliński et al. Can energy self-sufficiency be achieved? Case study of Warmińsko-Mazurskie Voivodeship (Poland)
Beller Urban wind energy. State of the Art 2009
Kruger Options for sustainability in building and energy: A South African permaculture case study
Hayes Energy: The Solar Prospect. Worldwatch Paper 11.
Okamura et al. Development and introduction of a pico-hydro system in southern Tanzania
CN102359092A (zh) 悬空水库发电站
van Timmeren Climate Integrated Design and Closing Cycles: Solutions for a Sustainable ‘Urban Metabolism’
Islam et al. Applications of vertical axis wind turbines for remote areas
Lafe Abulecentrism: Rapid Development of Society Catalyzed at the Local Community Level
CN202265808U (zh) 悬空水库发电站
Mitra et al. Sustainable urban spaces: a case study of an indian smart city
Kouzelis VERNACULAR ARCHITECTURE: DESIGN PRINCIPLES AS RESOURCES OF COMPENSATION IN THE PLANNING PROCESS
Peters Parasitos: reimagining a northern hydroelectric landscape
Soegiono et al. Sustainable Aspects of Wall Constructions of Traditional Houses: Insights from the Bajau Tribe House, Indonesia
KR100938891B1 (ko) 친환경 채광장치를 이용한 다목적 조경 구조물
GREEN GREEN+ ARCHITECTURE
Palz Wind Power Development in the European Union
Gordon et al. Centro de Educación Creativa [PowerPoint]

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant