CN110307119A - 一种减弱风暴侵袭的发电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减弱风暴侵袭的发电设备，主要应用于发电技术领域，具体包括：底座、固定钢架、风能转动组件和顶部，所述底座包括混凝土基座，所述混凝土基座上设置有所述固定钢架，所述固定钢架的第一立柱和第二立柱上设置有第一横梁和第二横梁，在第一横梁和第二横梁之间以预设距离间隔设置有n个风能转动组件，用于实现风能发电，n为正整数，每个所述风能转动组件包括一个圆柱形转筒和一个风力发电机，所述圆柱形转筒表面由m个风叶片组成，所述圆柱形转筒通过旋转轴旋转连接于第一横梁和第二横梁之间，所述圆柱形转筒可延旋转轴旋转，所述圆柱形转筒与风力发电机电连接，既可以抵御风暴对村庄和城市的侵袭，同时又实现了风力发电。

Description

一种减弱风暴侵袭的发电设备
技术领域
本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种减弱风暴侵袭的发电设备。
背景技术
地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍，早在二十世纪初就已经开始了，其技术是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
而风无孔不入，一个村庄抵御风暴的能力通常是6级大风，但如果风暴等级达到8级时，8级风暴吹向村庄的时候，那么整个村庄的人、动物和房屋等都将遭到巨大的损失。因此，如何把巨级大风暴降至村庄能够抵御的等级范围内或甚至降低到对人、动物和房屋不造成伤害的程度，以及，如何将这种巨级大风暴所蕴含的风能转化为电能，造福人民，从而在抵御大风暴侵袭的同时，实现村庄对用电的部分需求和人民收入的增长，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明公开了一种减弱风暴侵袭的发电设备,实现了将风暴的高速风转变成低速风，完成对风暴的第一梯度的风力削弱，再对低速风进行风能转化为电能的功能，既抵御了风暴对村庄和城市的侵袭，同时又实现了风力发电，完成风暴的第二梯度的风力削弱，满足了村庄对用电的部分需求和人民收入的增长。
第一方面，提供了一种减弱风暴侵袭的发电设备，具体包括：底座、固定钢架、风能转动组件和顶部；
所述底座包括混凝土基座，所述混凝土基座上设置有所述固定钢架；
所述固定钢架的第一立柱和第二立柱之间设置有第一横梁和第二横梁，在第一横梁和第二横梁之间以预设距离间隔设置有n个风能转动组件，用于实现风能发电，n为正整数，每个所述风能转动组件包括一个圆柱形转筒和一个风力发电机，所述圆柱形转筒表面由m个风叶片组成，其内部中空，所述圆柱形转筒通过旋转轴旋转连接于第一横梁和第二横梁之间，所述圆柱形转筒可延旋转轴旋转，所述圆柱形转筒与风力发电机电连接，所述n和m为正整数。
优选的，所述底座安装有风能发电蓄电装置和/或风能发电输出装置，所述风能发电蓄电装置和/或风能发电输出装置分别与所述风力发电机电连接。
优选的，所述圆柱形转筒通过齿轮与所述旋转轴连接。
优选的，所述顶部还包括太阳能光伏组件，所述太阳能光伏组件采用光电板材质。
优选的，所述风叶片采用光电板材质。
优选的，所述设备还包括光能发电机，所述圆柱形转筒与所述光能发电机电连接。
优选的，所述底座还安装有光能发电蓄电装置和/或光能发电输出装置，所述光能发电蓄电装置和/或光能发电输出装置分别与所述光能发电机电连接。
优选的，n＝1时，所述固定钢架包括一金属立柱，所述金属立柱通过齿轮与所述风能转动组件旋转连接。
本发明提供了一种减弱风暴侵袭的发电设备，其结构主要采用了传统的西藏转经筒的结构模型，制作成了风能发电组件，包括转筒和发电机，在转筒表明设置有多个风叶片，本发明主要有以下有益效果：
1、当风暴经过该设备时，风力可通过风叶片带动转筒旋转，在转筒高速旋转下，连接有风力发电机，实现将风暴的风能转化为电能的功能，并将转化的电能通过风能发电蓄电装置进行存储或通过风能发电输出装置将电能输出以供使用，从而满足了村庄对用电的部分需求和人民收入的增长；
2、将风叶片和顶部采用光伏电池板材质，可以有效的利用光能，将太阳能转化为电能，实现风光同时发电的功能，从而满足了村庄对用电的部分需求和人民收入的增长；
3、风暴经过该设备的风能发电组件，将风暴的高速风转变成低速风，完成对风暴的风力削弱，抵御了风暴对村庄和城市的侵袭；
4、当只有一个风能发电组件时，风暴经过该设备时，从设备出来的风变成低速风，从而形成了高速与低速的势能差，这种势能差促使了风能漩涡的形成，该设备就成为了漩涡的中心点，即相当于风暴的暴风眼，暴风眼是安全的，该设备也是安全的，仅仅作为风能到电能转化的通道，而不会受到破坏，实现利用暴风眼阻挡风暴对村庄和城市的侵袭的目的。
第二方面，提供了一种减弱风暴侵袭的发电设备的安装方法，包括：在风口处以成排的形式安装L排如上述实施例提供的任一种减弱风暴侵袭的发电设备，L为正整数，每一排包括至少一个所述减弱风暴侵袭的发电设备。
优选的，所述L＞1时，所述方法包括：第一排安装一个n＝1的所述减弱风暴侵袭的发电设备，形成第一道防护，通过人造风暴漩涡眼以消弱风力；第二排至第L排，每一排包括至少一个所述减弱风暴侵袭的发电设备，形成第二道防护，以消弱风力。
通过本发明实施例，在风口处以成排的形式安装L排所述减弱风暴侵袭的发电设备，以便形成两道防护，消弱风力，避免村庄和城市受到风暴的侵袭，更进一步的，在第一排只安装一个n＝1的所述减弱风暴侵袭的发电设备，通过制造风暴漩涡眼先大大的消弱风暴风力，从而提高第二道防护的安全性，同时，利用安装多排的所述减弱风暴侵袭的发电设备，可提高设备的发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1、为本发明提供的一种减弱风暴侵袭的发电设备的结构示意图；
图2、为本发明提供的另一种减弱风暴侵袭的发电设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种减弱风暴侵袭的发电设备，所述设备具体包括：底座、固定钢架、风能转动组件和顶部；
所述底座包括混凝土基座，所述混凝土基座上设置有所述固定钢架；
所述固定钢架的第一立柱和第二立柱之间设置有第一横梁和第二横梁，在第一横梁和第二横梁之间以预设距离间隔设置有n个风能转动组件，用于实现风能发电，n为正整数，每个所述风能转动组件包括一个圆柱形转筒和一个风力发电机，所述圆柱形转筒表面由m个风叶片组成，其内部中空，所述圆柱形转筒通过旋转轴旋转连接于第一横梁和第二横梁之间，所述圆柱形转筒可延旋转轴旋转，所述圆柱形转筒与风力发电机电连接，所述n和m为正整数。
需要说明的是，本发明实施例的核心原理是风暴来临时，风暴的高速风经过该发电设备的时候，风力可通过风叶片带动转筒旋转，在转筒高速旋转下，连接有风力发电机，实现将风暴的风能转化为电能的功能，并将转化的电能通过风能发电蓄电装置进行存储或通过风能发电输出装置将电能输出以供使用，实现了风能被转化成为电能的功能，同时，当风暴来临时，风暴没经过一个转筒的削弱，风力便减弱一次，最终从该设备出来的风变成低速风，在接近村庄的地方，可成排修建，每排的风能转动组件可以包括3个、5个或7个，间隔预设距离设置，风能转动组件的数量和预设的间隔距离可根据实际需求而设定，本发明实施例不做限定，从而形成风力发电和风力削弱。
该发电设备的结构采用了传统西藏成排转经筒的结构模型，把转精桶表面的桶皮变成了风叶片，风叶片可以包括多个，设置成3个风叶片为最佳，其快速旋转起来后，也会呈现出转经筒桶皮的视觉。同时在转经筒旋转的旋转轴下连接有风力发电机，可实现将风能转化为电能。
优选的，所述底座安装有风能发电蓄电装置和/或风能发电输出装置，所述风能发电蓄电装置和/或风能发电输出装置分别与所述风力发电机电连接，可以将该设备转化的电能用以存储在风能发电蓄电装置内或通过风能发电输出装置将电能输出使用。
优选的，所述圆柱形转筒通过齿轮与所述旋转轴连接。
优选的，所述顶部还包括太阳能光伏组件，所述太阳能光伏组件采用光电板材质。
优选的，所述风叶片采用光电板材质。
优选的，所述设备还包括光能发电机，所述圆柱形转筒与所述光能发电机电连接。
优选的，所述底座还安装有光能发电蓄电装置和/或光能发电输出装置，所述光能发电蓄电装置和/或光能发电输出装置分别与所述光能发电机电连接。
需要说明的是，把转筒的风叶片利用光电板材质制作，以及把顶部替换成光电板材质，从而可以增加光能的发电设计，在实现风暴风力的减弱，以及利用风暴的风能发电的同时，还可以有效的利用光能进行发电，实现风光同时发电的功能。底座还包括安装有光能发电蓄电装置和/或光能发电输出装置，从而可以将利用光能发电的电能进行储存或输出使用。
本发明实施例中的固定钢架上的立柱可以是木桩或水泥桩，也可以是钢结构的金属桩。
如图2所示，在上述实施例的基础上，还提供了另一种减弱风暴侵袭的发电设备，n＝1时，所述固定钢架包括一金属立柱，所述金属立柱通过齿轮与所述风能转动组件旋转连接。
需要说明的是，当高速流体突然变为低速流体时，高速流体会沿着低速流体旋转，从而形成巨大的漩涡，把周围的高速流体迅速的吸引过来，漩涡的中心就是旋涡眼，利用这种漩涡形成原理，人为的制作暴风旋涡，阻挡风对村庄和城市的侵袭，当风暴来临且经过该设备时，从设备出来的风变成低速风，从而形成了高速与低速的势能差，这种势能差促使了风能漩涡的形成，该设备就成为了漩涡的中心点，即相当于风暴的暴风眼，暴风眼是安全的，该设备也是安全的，仅仅作为风能到电能转化的通道，而不会受到破坏，实现暴风眼阻挡风暴对村庄和城市的侵袭的目的。
且，风暴的高速风经过该发电设备的时候，风力可通过风叶片带动转筒旋转，在转筒高速旋转下，连接有风力发电机，实现将风暴的风能转化为电能的功能，并将转化的电能通过风能发电蓄电装置进行存储或通过风能发电输出装置将电能输出以供使用，实现了风能被转化成为电能的功能，同时，把转筒的风叶片利用光电板材质制作，以及把顶部替换成光电板材质，从而可以增加光能的发电设计，在实现风暴风力的减弱，及利用风暴的风能发电的同时，还可以有效的利用光能进行发电，实现风光同时发电的功能。底座还包括安装有光能发电蓄电装置和/或光能发电输出装置，从而可以将利用光能发电的电能进行储存或输出使用。
当然，本发明不仅可以建在村庄或城市，用以保护村庄或城市免受风暴的侵袭，以及利用风暴的风能或利用光能发电的作用，还可以利用在近海边的台风、陆地上突然形成的暴风、季节性的寒风等风能发电。
在上述图1和图2实施例的基础上，本发明还提供了一种减弱风暴侵袭的发电设备的安装方法，包括：在风口处以成排的形式安装L排如上述实施例提供的任一种减弱风暴侵袭的发电设备，L为正整数，每一排包括至少一个所述减弱风暴侵袭的发电设备。
具体的，可以将多个所述减弱风暴侵袭的发电设备以成排的形式安装在村庄或城市风口，也可以包括多排设备，每一排包括至少一个所述发电设备，当风经过该成排的发电设备时，风力可经由每一排发电设备减弱，最后形成低速风，可有效减弱风暴的侵袭，具体的，所述发电设备的安装排数以及每一排安装的发电设备数量，可根据实际应用场景设定，本发明不作任何限定。
优选的，所述L＞1时，所述方法包括：第一排安装一个n＝1的所述减弱风暴侵袭的发电设备，形成第一道防护，通过人造风暴漩涡眼以消弱风力；第二排至第L排，每一排包括至少一个所述减弱风暴侵袭的发电设备，形成第二道防护，以消弱风力。
具体的，在第一排安装一个n＝1的所述减弱风暴侵袭的发电设备，即风能转动组件只有一个，形成第一道防护，通过人造风暴漩涡眼以消弱风力；第二排至第L排，每一排安装至少一个所述减弱风暴侵袭的发电设备，该每一排安装的至少一个所述减弱风暴侵袭的发电设备的n既可以＝1，也可以大于1，形成第二道防护，以消弱风力。
进一步的，第二排至第L排，每一排安装的所述减弱风暴侵袭的发电设备的风能转动组件数量大于1为最佳，在第一道防护通过制造风暴漩涡眼以消弱风力的情况下，可提高风力消弱力度和风力发电的效率。
通过本发明实施例，在风口处以成排的形式安装L排所述减弱风暴侵袭的发电设备，以便形成两道防护，消弱风力，避免村庄和城市受到风暴的侵袭，更进一步的，在第一排只安装一个n＝1的所述减弱风暴侵袭的发电设备，通过制造风暴漩涡眼先大大的消弱风暴风力，从而提高第二道防护的安全性，同时，利用安装多排的所述减弱风暴侵袭的发电设备，可提高设备的发电效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种减弱风暴侵袭的发电设备，其特征在于，所述设备具体包括：底座、固定钢架、风能转动组件和顶部；
所述底座包括混凝土基座，所述混凝土基座上设置有所述固定钢架；
所述固定钢架的第一立柱和第二立柱之间设置有第一横梁和第二横梁，在第一横梁和第二横梁之间以预设距离间隔设置有n个风能转动组件，用于实现风能发电，n为正整数，每个所述风能转动组件包括一个圆柱形转筒和一个风力发电机，所述圆柱形转筒表面由m个风叶片组成，其内部中空，所述圆柱形转筒通过旋转轴旋转连接于第一横梁和第二横梁之间，所述圆柱形转筒可延旋转轴旋转，所述圆柱形转筒与风力发电机电连接，所述n和m为正整数。
2.根据权利要求1所述的减弱风暴侵袭的发电设备，其特征在于，所述底座安装有风能发电蓄电装置和/或风能发电输出装置，所述风能发电蓄电装置和/或风能发电输出装置分别与所述风力发电机电连接。
3.根据权利要求2所述的减弱风暴侵袭的发电设备，其特征在于，所述圆柱形转筒通过齿轮与所述旋转轴连接。
4.根据权利要求3所述的减弱风暴侵袭的发电设备，其特征在于，所述顶部还包括太阳能光伏组件，所述太阳能光伏组件采用光电板材质。
5.根据权利要求4所述的减弱风暴侵袭的发电设备，其特征在于，所述风叶片采用光电板材质。
6.根据权利要求5所述的减弱风暴侵袭的发电设备，其特征在于，所述设备还包括光能发电机，所述圆柱形转筒与所述光能发电机电连接。
7.根据权利要求6所述的减弱风暴侵袭的发电设备，其特征在于，所述底座还安装有光能发电蓄电装置和/或光能发电输出装置，所述光能发电蓄电装置和/或光能发电输出装置分别与所述光能发电机电连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的减弱风暴侵袭的发电设备，其特征在于，n＝1时，所述固定钢架包括一金属立柱，所述金属立柱通过齿轮与所述风能转动组件旋转连接。
9.一种减弱风暴侵袭的发电设备的安装方法，其特征在于，包括：在风口处以成排的形式安装L排如权利要求1-8任一项所述的发电设备，L为正整数，每一排包括至少一个所述减弱风暴侵袭的发电设备。
10.根据权利要求9所述的减弱风暴侵袭的发电设备的安装方法，其特征在于，所述L＞1时，所述方法包括：第一排安装一个n＝1的所述减弱风暴侵袭的发电设备，形成第一道防护，通过人造风暴漩涡眼以消弱风力；第二排至第L排，每一排包括至少一个所述减弱风暴侵袭的发电设备，形成第二道防护，以消弱风力。
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