CN108700029A - 与构筑体相关联的风车式发电机 - Google Patents

Abstract

公开了一种构筑体(1)，其限定浸没在气流(10)中的体积，所述构筑体具有所述气流抵靠着撞击、引导、加速以及层流化的至少一个表面(6)，所述气流抵靠所述构筑体(6)的轮廓流向至少一个风力发电机(2)，所述至少一个风力发电机附接到所述轮廓的某个区域，在所述区域中，所述层流气流(11)相对于所述构筑体(1)仍然未分离。布置面向所述发电机(2)的至少一个板(9)，所述风力发电机(2)设置在所述板(9)与所述轮廓部分之间，从而确定空气入口和出口在所述风力发电机(2)的所述叶片上的风洞(14)；空气进入所述风力发电机的所述叶片的所述风洞(14)的入口邻近垂直于所述构筑体(1)上的风入射方向的最大区段的周边。

Description

与构筑体相关联的风车式发电机

技术领域

本发明可应用于提取包含在气流或气流中的势能进行发电的领域。更具体地，本发明涉及一种气流浸没式构筑体，其引导和加速所述气流通过至少一个与所述构筑体相关联的风车式发电机。所谓术语“构筑体”意指所有类型的住宅、建筑物、工厂、商店、棚屋等。

背景技术

自古以来，人类已经设法提取由气流携带的强大能量，将这种能量转换或转化成机械能以用于多种目的。典型的例子是风车，特别是位于荷兰、诺曼底和比斯开湾的风车，这些风车是翼型风车，即，帆布或类似物在适当的框架上伸展，在水平轴上旋转，并且相对于风向而放置在合适的位置以利用所述入射气流。

在过去的30年中，发电成本以及输电和配电网所需的投资不断增加，再加上大气中CO₂烟气排放所引起的生态问题也日益严重，这催生了对所谓的“可再生能源”的研究、开发和创造，其中使用由风携带的势能并将其转换成电功或机械功是非常有前景的。因此，开发了借助于多个风车驱动发电机来发电的风电园区或“风电场”，例如现存于Oaxaca(Mexico)或Bahia Blanca(Argentina)附近的风电设施，其中已经安装了数百根高柱，这些柱子的顶部是位于水平轴上的三个直径为数米的叶片转子并且与交流发电机相关联。这三个尺寸较大的装有叶片的风车会产生另一种环境污染，即，在其水平轴上转动叶片时会产生相应量的噪声。它们的不便之处还在于非常陡峭的结构，以及安装和维护成本。它们所产生的高噪声级使得无法在人口稠密地区附近安装这些设备。此外，这些设备被称为“鸟类杀手”，使得不幸进入设备路径的鸟群遭到严重的杀灭。

最近，特别是在亚洲(中国、马来西亚)，在一些阿拉伯联合酋长国和Punta delEste(乌拉圭)，我们发现了与水平轴风车式发电机集成的建筑物，其中叶片与整流罩一起旋转。还已知的是由桥架跨接的两个塔形成的建筑物，在这些建筑物上放置有一个或多个水平轴风车。

由于其结构设计和高环境噪声污染，与上述建筑物相关联的这三个装有叶片的水平轴风车具有相对低的性能，因为叶片必须具有比安装在风电场中的叶片更短的长度，因此它们的输出并不总是满足相关建筑物的总能量需求。另外，由于建筑物显然是静止的，因此在风向转换时无法将大量空气适当地引导朝向所述建筑物。

采用垂直轴风车设计，特别是Savonius类型的风车设计，部分地解决了上述问题。为此，已知有风车，例如在西班牙以商标“KILLUX”和“EXAWIND”销售，而在阿根廷则以品牌“TALLER GALAN”销售的风车。

通常，上述垂直轴风车具有低或中等输出，并且通常发现它们安装在活动房屋或大篷车、小型建筑物的屋顶上，或者直接悬挂在阳台或窗户上。事实上，已知的是在靠近住宅建筑物的地方放置大的门廊，并将一组所述垂直轴风车并排放置。这些风车产生的微小噪声使得使其可靠近城镇、建筑物或人口稠密地区。这些设备产生的能量在几千瓦/小时至最高数千千瓦/小时(例如：6,000千瓦/小时)范围内的输出，取决于这些设备的数量，当然还有盛行风速。

最后，值得一提的是颁发给California Energy&Power的专利US 7,744,339 B，该专利教导使用垂直轴风车，该风车的与叶片或转子的作业与弯曲的气流导流板相关联，该弯曲的气流导流板朝向风向定位，从而限定了抵靠所述垂直轴转子引导风的弯曲表面。该风车在垂直杆上枢转以接受风向的转换，因此每个这种构筑体只能有一个转子，还有一个缺点是暴露了转子的活动部分。

现有技术未解决的问题：

首先，通过对本领域已知的所有风车设计的分析，应当理解，即使在最宏大的项目中，风力发电机在聚集或甚至结合到建筑物，例如根据专利WO 2008/001080 A1、WO 2010/124692 A1和US 2012/080884 A1所述的构筑体中时也不依赖于它们所关联的建筑物来起用或发挥作用。也就是说，构筑体的几何形状和结构不会改变或增强发电机的性能，反之亦然。事实上，在这些已知的构筑体中，我们只是将风车与所述建筑物并置。因此，发电机不会利用到建筑物结构的几何形状或设计，其结果是已知的风车不依赖于实际建筑物设计而运转。

还已知的是，即使在所有当前的发展中，与传统发电相比，风力发电具有较高的最终成本，尤其是在原油每桶价格显著降低的阶段。这是由于风力发电的初始安装和维护成本高。

当考虑到当前水平轴风车的预防性维护问题时，确切地检测到大多数现有的不便，因为这些大直径转子的每个叶片需要用于检查和最终更换的特殊设备，这涉及到非常高昂的支出。

因此，认为现有技术的风车发电被是“环境清洁性能源生产”，这是最先进的政府倾向于获得的结果，这就是为什么通常以补贴或一些重要贷款的方式来鼓励使用风力能源获得电力，但所述金融帮助带给纳税人的额外负担并非可忽略不计。

如上所述，风电场设施目前反映了环境污染与这些设施产生的非常高的噪声级之间的折衷，因此考虑将风电场与居住区域共存或靠近居住区域放置是不容易的，有时是不可能的，因此，可存在将产生的电力(配电网)铺设和运输到最终用户的问题。这意味着还必须评估潜在可居住区域的贬值，如果置于风电场附近，这些区域的价值可能会降低。

上述一些众所周知的解决方案涉及在建筑物上安装一系列垂直轴风力发电机，当固定到所述建筑物时，所述垂直轴风力发电机不依赖于盛行风向转换而运转，因此这些已知构筑体如上所述意味着所述简单的并置关系：即风车式发电机的作用并不依赖于建筑物的设计或几何形状，并且与风向以及其相对于建筑物的位置无关。

另一个严重的问题在于调节撞击在垂直轴风车的转子上的气流。实际上，根据已知的技术，只有当阵风形成可能损坏转子的风速时，才能使转子的叶片顺桨，这种情况很难用垂直轴设备实现，而另一方面，如果风速落入确定值的范围，则这些设备可能由于不具有强到足以允许以可持续速度运行的诱导气流而损失效率。

但是，由现有技术的风车驱动并且与现有构筑体或建筑物相关联的已知发电机面临的主要问题是，它们不能有效地将巨大气流引向合适的风车来提供正常稳定的层流气流，甚至能够提高增加撞击转子的风速，因此证明它们无法充分利用建筑物周围的风带来的现有势能。

此外，还已知的是，所述建筑物越高，入射到建筑物上的气团的移动速度越快，仍有待解决的问题是设法在不考虑建筑物高度的情况下有效地捕获能量。

大多数现有构筑体或建筑物具有前表面，风气流碰撞该前表面而导致增加的湍流状态，尤其是在建筑物的边缘或顶点处，从而导致气流从建筑物表面的脱离，从而破坏任何层流气流。

通常，当前构筑体的几何形状导致其下风边缘处的气流湍流(即，离开建筑物表面的风流)的增加，使得具有其本身的相关联风车的另一第二构筑体不能放置在靠近离开上游第一建筑物的第一建筑物湍流气流的下游，因此必须在所述两个建筑物或构筑体之间设置相当大的距离。

最后，放置在路过建筑物或居住于所述建筑物的人群附近的旋转团块存在相关联的安全问题，因此将便利的是能够将垂直轴风车转子封闭在保护外壳内，该保护外壳能够避免与所述转子的意外接触，同时用于消减由所述风车发出的噪声级。另外，所述外壳防止美观干扰物损害建筑物设计的和谐，从而可方便地隐藏所述转子。

本发明的目的

本发明的一个目的是使围绕构筑体或建筑物的风能最大化，所述构筑体或建筑物的体积浸没在气流中。

本发明的另一个目的是设计建筑物或构筑体，所述建筑物或构筑体能够协作引导并同时加速大部分层流的气流，从而将所述层流气流驱动至结合到建筑物或构筑体中的风力发电机的至少一个垂直轴转子的进气口中。

本发明的另一个目的是提供一种体积浸没在气流中的构筑体，所述构筑体能够将传送所述层流气流的所述气流朝向与所述建筑物连接的至少一个垂直轴风车的转子的入口不间断地加速和层流化，所述至少一个垂直轴风车放置在使其发电能力最佳化的适当位置。

本发明的另一个目的是所述构筑体为是住宅或公寓建筑物，或车间、工厂、商店或棚屋，而在不依赖于任何外部能量分配网的输入的情况下，借助于与所述构筑体相关联的至少一个风车所提供的能量输出满足或超过所述建筑物、车间、工厂或商店的总能量需求。

本发明的另一个目的是，与所述构筑体相关联的这些风车发电机可以在风速和风向两者中利用具有可变风状态的气流连续运行。

本发明的另一个目的是其电能容量与入射气流的可变方向无关。

本发明的另一个目的是提供一种建筑物或构筑体，所述建筑物或构筑体的轮廓允许减小其上的入射气流的湍流并引导所述气流，并且能够将所述气流朝向与所述建筑物相关联的一个或多个发电机的垂直轴转子入口或进气口。

本发明的另一个目的是与所述构筑体相关联的至少一个风车式发电机具有至少一个屏障，所述至少一个屏障能够通过对隐蔽所述风车的建筑物视觉外观进行协调来提供隔音，以及防止由于人接触转子而导致的事故的保护和美观隐蔽。

本发明的另一个目的是使得气流的下游湍流离开第一建筑物的可能性较小，以便保留潜在的风能来供置于第一建筑物下游的第二建筑物使用；以这种方式，根据本发明，可以建造住宅和其他构筑体的整个邻域，每个邻域通过其本身的风车来发电，电力可并入覆盖整个所述邻域的电网或配能网。

本发明的另一个目的是一种建筑物，所述建筑物被设计成协同优化低成本风车式发电机的使用，例如WAWT，方式是将所述风车的转子的不活动的非活动部分插入建筑物的体积中并接收使它们转动的气流，从而防止所述非活动部分用作所述转子的旋转运动的制动，并且仅将转子的活动部分提供给入射风向。

最后，本发明的另一个目的是，在所获得的Kw/h中测量的具有相同输出性能的现有技术风车发电机中存在的实际电流成本方面，实现了安装和维护成本的显着节省。

发明内容

一种浸没在气流中的构筑体，其将所述气流引导并且加速通过与所述构筑体相关联的至少一个风车式发电机，特征在于所述构筑体具有所述气流抵靠着入射、引导、加速以及层流化的至少一个表面，所述气流抵靠所述构筑体的所述表面的轮廓流向至少一个风车式发电机，所述至少一个风车式发电机附接到所述轮廓的某个区域，在所述区域中，所述大致层流的气流相对于面向所述发电机的构筑体的壁仍然未分离；放置至少一个竖直板以使得所述至少一个风车式发电机定位在所述板和建筑物的轮廓部分之间，从而在所述板与构筑体之间建立入口和出口，所述入口和出口限定供仅作用于所述风车的转子的活动部分的气流通过的通道；朝向所述至少一个风车的转子引导的所述气流通道的入口邻近垂直于所述构筑体上的气流的入射方向的横截面的周边放置。

具体实施方式

为了举例说明本发明的优选实施例，附上以下附图以支持下面给出的描述。这些示例性实施例必须被认为是本发明的可能构筑体之一，因此向这些实施例赋予对本发明范围的任何限制意义是不合适的，本发明的范围由所附的权利要求确定。

根据本发明，可以认为根据其教导建造的任何构筑体将证明在产生能量方面更有效，并且其任务是在气流中产生尽可能少的下游湍流，所述构筑体在最终设计方面具有更多的空气动力学考虑。这就是为什么根据本发明，优选考虑具有锥形水平横截面的圆柱形建筑物或构筑体。

本发明适用于各种各样的建筑物轮廓或形状，并且本发明的以下描述解释了实现其提出的结果的最合适的方式之一。

因此，在此描述了这种方法，通过所述方法，从具有配备单个风车式发电机的建筑物或构筑体的实施例开始，可以获得配备多个风车的构筑体，所述多个风车方便地放置在所述构筑体周边的具有最大直径的横截面处，所述横截面处根据盛行风向垂直于入射气流，这取决于利用在任何时候面向确定的构筑体或建筑物的气流的需求。

在以下附图中，相同的参考标记表示与本文所用相同或等同的构件。

图1描绘了一般建筑物或构筑体的透视图，示出根据本发明安装风车式发电机的几个阶段；

图1a是图1的实施例的俯视图，示意性地示出当面向所述建筑物时的入射气流。

图1b描绘了与图1a相同的俯视图，但示出具有不同入射角的风流，该入射角相对于图1a中的风流偏移45°。

图1c示出了具有风车式发电机的四边形横截面建筑物的顶视图，所述风车式发电机几乎完全设置在所述四边形横截面的顶端内，从而改善了整体的空气动力学特性和发电效率。

图1d是与前一个图的平面图对应的许多可能的构筑体之一的局部简化透视图。

图2是根据本发明的构筑体的局部透视细节，其从外部示出了该构筑体，其中风车被至少一个板或竖直屏障封闭和隐藏。

图3以另一透视图示出了图2的实施例，其例示出入射在建筑物的风车式发电机之一上的层流气流。

图4是图3的放大细节的水平横截面。

图5以水平横截面示出了本发明的另一设计或实施例，示出了所获得的并且作用于风车的风流层流状态。

图6是本发明的又一个实施例的水平横截面，其中风车局部竖直壳体通过固定在建筑物表面上的切向板重建，从而避免提供其中放置风车的半圆柱形凹槽(按照前几个图)。

图7示出了一系列板布置的简化透视截面，借助于该布置，在作用于风车转子上的气流上获得文丘里效应。

图8示出了本发明的又一种构筑体的俯视图，其中风车式发电机布置成与具有圆形平面并且放置在径向桥架的建筑物相切，所述径向桥架能够绕所述建筑物的垂直轴旋转。

图8a是图8的简化透视图。

在所述附图中，通常由附图标记(1)表示根据本发明的实施例之一的构筑体。这种构筑体可以是住房单元、工厂或办公室建筑物，或如图1至3所示，它是多层构筑体，例如公寓楼。在所述图1、1a和1b中，所述建筑物具有圆形平面。这是针对当所述构筑体受到可变风向气流的影响时而专门设计的，旨在以尽可能具有空气动力学特性的方式使建筑物轮廓呈现给风，以便提高与所述构筑体相关联的发电机组的整体效率。因此需要具有圆形布局，其具有四个垂直轴风车式发电机，彼此相隔90°，以允许它们中的至少一个无论入射风的实际方向如何都有效地运转。

另外，虽然本发明也适用于具有带垂直轴和水平轴两者的转子的风车，但其同样优选地应用于垂直轴设备，特别是“Savonius”类型的风车，其转子的叶片可能是弯曲的或扁平的横截面，包括曲率可变的轮廓。根据该实施例，建筑物的结构从空气动力学的角度隐藏了入射抵靠所述气流方向前进(意指绕其轴线转动)的转子叶片上的风的入射，使得只有随风转动的叶片暴露于所述气流。这也使得对于在风车发电区域中从一个方向或从相反方向进入的风而言，发电机同样有效。因此，图1所示的构筑体具有四个正交布置的Savonius风车(2)，其中在所述图中仅示出四个风车中的两个，即(2a、2b)。根据本发明的一个优选实施例，这些发电机(2)放置在具有恒定直径横截面的半圆柱形凹槽(3)内，使得它们的直径(4)至少部分地与建筑物的横截面的弯曲轮廓(6)相切并且基本上与放置在每个半圆形凹槽(3)内的所述风车(2)的轴线(5)重合。

此外，根据图1，每个发电机(2)的轴(5)的下端可以通过穿入腔室(8)中的通道(7)，在所述腔室中设有发电机或其他相关联设备(例如转换器)并且存储所获得的电力。轴(5)的上端可插入轴衬或滚珠轴承(未示出)中，所述轴衬或滚珠轴承与所述风车的垂直轴的高度一致地放置，在为此目的而布置于建筑物顶部处的支架中。

根据本发明，放置面向每个风车式发电机(2)的至少一个竖直板或屏障(9)，并且优选地，放置用于下述目的的一系列阶梯式屏障(9、9a、9b)。

图1a示出了图1的建筑物的俯视图，其中观察到气流的最终入射湍流风流(10)撞击面向其的屏障或板(9)'；其他板或屏障(9a、9b)用作入口风挡，这些入口风挡在苯发明的一些实施例中为可调节风挡，所述可调节风挡通过绕轴转动至(9a'、9b')来限制气流入相应的风车(2d)，从而使在发电能力方面可能无效的扇形区段流线型化，由于阻挡了空气入口，因此其可防止入射气流驱动风车式发电机进入它的旋转位移。所述湍流气流(10)在到达放置在所示位置(9a'、9b')的板时开始层流化，从而将所述湍流风状态转化成环绕构筑体表面的层流气流(11)。所述气流因此被加速并且加入围绕建筑物的所述扇形区段的其他气流中，然后进入与所述建筑物的外表面(6)相切的入口(12)。当加速时，符合伯努利定律相，以一定速度面向建筑物的气流倾向于将其能量集中在由适当布置的风车在该环境中捕获的较小区段中。结果是，与在自由气流中布置的情况相比，通过使用较小直径的风车转子可以获得更多的能量。我们可以回想一下，气动力取决于气流风团的速度的平方。

图1a示出了图1的建筑物的平面图，其具有一系列板或屏障(9、9a、9b)，由此实现了多个彼此平行的入口(12)，从而使作用于相应风车式发电机(2)上的气流(11)层流化，在这种特定情况下是风车(2a、2c)，从而提高了其效率和性能。

图1b，假设恒定的湍流气流(10)有助于显示建筑物上的风挡板的入射变化如何不显著地改变相关联风车的产能容量或性能。事实上，可以在图1b中观察到，在根据前面图1a的入射风方向上有45°的位移。在后一种情况下，活动垂直轴风车式发电机是运动型平叶片(112b、112c)。气流团分成两股流，并且在(112b、112c)处产生旋转运动之后，由于下游导流板而对准且定向地离开，这又减小了气流限制层与建筑物的壁分离的趋势，由此实现层流状态，这能够诱导在其他风车(112d、112a)中产生额外的旋转运动，从而增加由同一建筑物或结构产生的总发电量。该图还示出了将面向建筑物的一大部分气流朝向垂直轴风车进行加速和引导的优点。

图1d和1d示出了本发明的另一实施例，其中建筑物(111)具有四边形横截面，例如大致棱柱形的建筑物。在本发明的该实施例中，风车式发电机(112)(在这种情况下具有平叶片转子)几乎完全放置在建筑物的横截面内，以提高整体空气动力学发电效率。还观察到(参见图1c)用作挡板或风挡的板或屏障如何有利于气流的正确定向，从而增加所有发电机的输出并改善整体的空气动力学特性。图1d示出垂直轴风车式发电机安装或装配到建筑物的几个阶段。

图1、2和3允许观察根据本发明的实施例，尽管最终使用水平轴风车，但优选使用垂直轴风车，并且后者可以延伸到建筑物的几乎全部高度。这并非是任意的布置，事实上，通过占据建筑物侧面的大部分或全部高度，就会迫使气流通过风车的转子叶片，从而形成能够引导气流的风洞效应然而，如果我们在建筑物中只安装了一个具有离散或不连续长度的风车，则根据费马原理气流会选择沿循最小能耗的路径，也就是说，其优选地通过障碍物较少或没有障碍物的地方，从而避开转子的叶片。

图2示出构筑体(1)的透视局部侧视图。在该图中，观察到板(9、9a、9b)虽然彼此单独地构成连续表面，但它们被分段以在必要时有助于进行更换，并且转子(2)也被分段(未示出)以用于相同的目的。如图2所示，这些板(9、9a、9b)限定了多个入口(12)。

沿着建筑物的壁放置并且面向该壁的所述风挡板或板(9、9a、9b)限定通道或风洞(14)，在该通道或风洞内放置风车式发电机(2)的转子。图3描绘了本发明的非常有趣的特性，而在图4中，我们发现在其中所示的优选构筑体中，通过入口(12)进入风洞(14)的层流气流(11)由于(2)的旋转叶片在出口(15)处产生的搅动而发生从层流向湍流气流的转换，但板(9、9a1、9b1)与构筑体的表面(6)一起限定了层流(13)的出口(15)，有助于再次对准气流并阻止气流与发电机的建筑物下游的壁脱离，从而减少剩余的湍流，以使得所述气流可被具有这些相同风车式发电机的其他下游建筑物使用，然后可以放置在靠近上游建筑物的下游。这将每个发电机的旋转叶片的湍流作用减至最小，从而允许类似的建筑物放置在下游。在与建筑物或构筑体相关联的情况下，这种新颖的结果无法通过迄今已知的所提到的现有技术获得。

作为对图3的补充，图4还示出了一种构筑体，其中一些板或屏障例如板(9a')的枢转端用作进入风洞(14)的气流的风挡。该实施例特别重要，因为它允许在诸如强风、风暴等的恶劣天气条件下调节并最终关闭通向风洞(14)的进气口。如图4中所示，风车转子(2)的轴(5)与构筑体的外表面(6)相切(例如：与凹槽3的入口相切)，而该凹槽(3)放置在所述构筑体的弯曲表面(6)的具有较大直径(16)的部分的附近。

图5示出给予适于本发明目标的建筑物和/或构筑体的另一轮廓。在这里我们可以看到，构筑体(1)的轮廓具有侧表面(6)，该侧表面具有水滴状横截面，从而有助于在其出口(17)处产生少量的湍流。该特定轮廓对于具有限定方向趋势的风或者其中构筑体的整体可相对于可变风向定向的情况是理想的。上述的优点是安装的发电容量始终以其最大潜力运行。在这些特定实施例中，在Savonius风车中使用凹凸型叶片是正确的选择，因为s形的风总是相对于建筑物的水平轴线从同一方向盛行。

图6示出了本发明的又一个实施例，其中如在前面的图中那样在表面(6)上限定半圆形凹槽(3)是期望的或不切实际的情况下，可以提供板(18)，所述板最终与(6)相切放置并且其自由端(19)到达表示包含所述边缘(19)的竖直平面的线(16a)，线(16a)平行于壁(6)或其切线(16)并且与转子(2)的轴(5)重合。

图7示出本发明的另一个实施方案。如在前面的实施例中已经看到的那样，在板(9)与构筑体的侧壁(6)之间形成风洞(14)，最终包括竖直凹槽(3)，在所述竖直凹槽中引导转子(2)上的入射的层流气流(11)。在所述图7中，风洞(19)由端部(21)与壁(6)间隔开的板和具有中央凹陷(20)的板(9a)形成，所述中央凹陷限制入射气流的流动，从而根据伯努利定理利用所述风洞(19)与其上下封闭物(未示出)的相对高度来提高气流的速度，由此气团必须必要地与发电机(2)的转子叶片一致地加速。图7的实施例适用于本发明的所有构筑体。

图8示出了本发明的另一实施例的俯视平面图，其中可以将风车式发电机(2)集成到桥架或龙门架(22)上，所述发电机在圆形构筑体(23)上绕其垂直轴(24)旋转，从而允许所述风车根据入射的风向而放置在最佳位置。该布置与整个侧壁(6)邻接放置或围绕建筑物的周边放置，包括建筑物的顶部(25)，从而围绕建筑物的纵向轴线旋转。该相同的实施例可以应用于半圆锥形或半球形构筑体(未示出)或具有水平圆形横截面的任何构筑体，以允许承载所述风车的这种桥架或门廊绕建筑物的垂直轴旋转，同时与壁(6)或侧向轮廓保持最小的距离，使得可有效地应用本发明提供的优点。

应当注意，在上面所有的图中，并未对板(9)的结合、板用作风挡时可能发生的位移以及风车(2)的当前连接进行详细说明，因为这是本领域中已知的事项。

Claims (13)

1.一种气流浸没式构筑体，其将所述气流引导并且加速通过与所述构筑体相关联的至少一个风车式发电机，特征在于具有所述气流抵靠着入射、引导、加速以及层流化的至少一个表面，所述气流抵靠所述构筑体的所述表面的轮廓流向至少一个风车式发电机，所述至少一个风车式发电机附接到所述轮廓的某个区域，在所述区域中，所述大致层流的气流相对于所述构筑体的壁仍然未分离；面向所述风车式发电机设置至少一个竖直放置的板，所述至少一个风车式发电机定位在所述板与所述建筑物的所述轮廓部分之间，从而在所述建筑物与所述板之间确定具有入口和出口的风洞，所述风洞对作用于所述风车的转子的叶片上的气流进行引导；朝向所述转子引导所述气流的所述风洞的所述入口邻近垂直于入射在所述构筑体上的风向的较大横截面的周边放置。

2.如权利要求1所述的气流浸没式构筑体，特征在于所述至少一个风车式发电机选自水平轴风车转子或垂直轴风车转子。

3.如权利要求2所述的气流浸没式构筑体，特征在于所述垂直轴风车是WAWT型，特别是Savonius型。

4.如权利要求1至3所述的气流浸没式构筑体，特征在于具有所述构筑体的外表面，在平坦壁表面或弯曲壁表面之间抵靠所述外表面来选择所述入射气流。

5.如权利要求1至4所述的气流浸没式构筑体，特征在于其中面向所述风车式发电机并且限定内部放置所述风车式发电机的所述转子的所述风洞的板由第一外板以及至少两个半板限定，所述至少两个半板大致平行并且与所述第一外板分开，并且放置在所述第一板与所述构筑体的侧表面之间，在所述风洞内的所述气流的入口开口和出口开口两者中，所述第二板相对于所述第一板侧向偏移，所述至少一个风车式发电机放置在所述风洞中。

6.如权利要求1至5中所述的气流浸没式构筑体，特征在于限定作用于所述风车的所述转子叶片上的排放气流的所述风洞包括在所述建筑物的侧面上获得的竖直凹槽，所述风车式发电机放置在所述竖直凹槽内，所述凹槽与所述板相对放置。

7.如权利要求6所述的气流浸没式构筑体，特征在于所述凹槽具有圆形恒定横截面，所述圆形恒定横截面的半径略大于所述风车式发电机的所述转子所描述的半径，所述垂直轴转子的旋转轴与所述圆形凹槽同轴。

8.如权利要求1至7所述的气流浸没式构筑体，特征在于所述第二半板中的至少一个可在其垂直轴上选择性地移位，从而确定所述风洞内的所述气流的入口和/或出口风挡，所述风车式发电机放置在所述风洞内。

9.如权利要求1至7中所述的气流浸没式构筑体，特征在于所述第一板的一部分面向风车的转子轴，其中两个端部翼片向外弯曲，从而限定垂直轴文丘里管。

10.如权利要求1至9所述的气流浸没式构筑体，特征在于所述至少一个风车式发电机放置在能够围绕构筑体的圆形截面的几何中心旋转移位的龙门架或桥架上，所述至少一个发电机附接至所述龙门架靠近所述构筑体的侧壁或顶部的区域。

11.如权利要求1至10所述的气流浸没式构筑体，特征在于所述风洞由竖直斜板形成并连接到所述建筑物结构的侧面，所述竖直斜板彼此分开并且具有相反的斜率，所述垂直轴风车式发电机放置在所述斜板之间，所述斜板的自由端与所述风车式发电机的所述垂直轴对齐。

12.如权利要求1至11所述的气流浸没式构筑体，特征在于所述风车式发电机基本上沿着所述建筑物的整个侧面放置，并且优选地在所述建筑物结构的任一侧上彼此成对地对齐。

13.如权利要求1至11所述的气流浸没式构筑体，特征在于邻近所述建筑物的较大区段的周边并且垂直于风向的所述风车式发电机至少部分地占据所述周边。