CN110485651A - 一种小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及绿色建筑技术领域，具体是一种小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统，包括土建钢筋混凝土女儿墙基座，所述土建钢筋混凝土女儿墙基座上架设有土建钢筋混凝土格架，所述土建钢筋混凝土格架内置模块钢箱，所述模块钢箱内置安装有若干道垂直轴风电机组，所述模块钢箱内还设置有若干道安全防护格栅，所述模块钢箱上安装有低压输出插座，所述土建钢筋混凝土女儿墙基座内侧设置等电位端子箱和配电控制箱，当无土建框架时，需要在所述基座内侧架设方钢立柱，所述方钢立柱的顶部可架设小型风电机，所述小型风电机可提供风机组启动所需的动力。本发明能够满足建筑功能性需要，同时解决风电机组固定与安装问题，提供持续电力供应。

Description

一种小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统
技术领域
本发明属于一种全新的、集发电、防护、装饰多功能集成的绿色建筑一体化构件，具体是一种加装垂直轴风力发电机组的建筑女儿墙构件集成系统。
背景技术
BIPV技术在建筑领域得到飞速发展，然而风电技术的建筑一体化研究却因为风电机自身问题，无法进行大规模普及应用。
欧洲国家在零能耗建筑项目试点中，主要利用高杆顶部架设单台小型风电设备，发电效率不高；部分建筑师在大型高层公共建筑上装设的风机系统，如伦敦Strata大厦、巴林世贸中心等则存在技术难度过大，且不具有普适性特点；水平轴风电机的侧推力和高噪音对建筑结构带来的影响与其收益不匹配。
萨沃纽斯风机发明于一个世纪前，达里厄风机也有80年的历史，然而直到本世纪初垂直轴风电机才再次引起全球的重视。日本三菱重工在2003年采用小尺寸的变速无齿轮永磁同步电机在冲绳安装了2MW风机，2006年在东京安装了10KW组合型风电机，即由外部达里厄和内部S型风轮组合；2007年英国推出了直驱内嵌式垂直轴风力发电机，安装在支撑杆上，具有自动关闭和高峰跟踪功能，加拿大cleanfield energy公司也研制了适用于建筑上的3.5KW升力桨叶型垂直轴风电机。我国的风力发电技术在2002年便在建筑上应用，但是建筑一体化技术尚在起步阶段，而垂直轴风电机的发电效率低也制约了其实际应用范围。
滇西地区四季风力资源丰富，风速高，气候条件适合小型风电装置联合使用，研发适合建筑一体化集成的风力发电系统产品，拥有广阔的市场应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统，包括土建钢筋混凝土女儿墙基座，所述土建钢筋混凝土女儿墙基座上架设有土建钢筋混凝土格架，所述土建钢筋混凝土格架内安置模块钢箱，所述模块钢箱内置安装有若干道垂直轴风电机组，所述模块钢箱内还设置有若干道安全防护格栅，所述垂直轴风电机组分别架设在相应的安全防护格栅内，所述模块钢箱上安装有低压输出插座。
作为本申请的进一步方案：所述土建钢筋混凝土格架的范围内安装有模块方钢底板，所述模块方钢底板通过锁合螺栓安装在土建钢筋混凝土女儿墙基座上，所述模块方钢底板与土建钢筋混凝土女儿墙基座之间倾斜架设有角钢支架。
作为本申请的进一步方案：在无土建框架支持时，所述土建钢筋混凝土女儿墙基座均可沿一定距离安装有方钢立柱。
作为本申请的进一步方案：所述土建钢筋混凝土女儿墙基座的底部分别安装有等电位端子箱和控制箱，所述模块钢箱、垂直轴风电机组分别与等电位端子箱、控制箱呈电连接。
作为本申请的进一步方案：所述控制箱内置安装有蓄电池、逆变器和继电器。
作为本申请的进一步方案：所述土建钢筋混凝土格架与方钢立柱的顶部架设有小型风电机，所述小型风电机可为垂直轴风电机组提供启动动力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明系针对建筑屋顶构件配装垂直轴风电机组的一体化模块集成系统，既满足建筑功能性需要，同时解决风电机组固定与安装问题，在提供持续电力供应的同时，塑造全新的技术美学形象构件。本产品适合新建建筑的一体化设计与施工，围绕建筑四周的钢筋混凝土女儿墙及格架支撑，模块化产品定制安装，在滇西地区毋须限定高度即可满足建筑亮化及部分照明用电需求。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，以示出符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。同时，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为图1的俯视角结构示意图。
图3为图1的侧视角结构示意图。
图4为本发明实施例二的的结构示意图。
图5为图2的俯视角结构示意图。
图6为图2的侧视角结构示意图。
图中：1-土建钢筋混凝土女儿墙基座、11-土建钢筋混凝土格架、12-等电位端子箱、13-控制箱、14-模块钢箱、15-垂直轴风电机组、16-安全防护格栅、17-低压输出插座、18-方钢立柱、21-模块方钢底板、22-角钢支架、5-小型风电机、51-驱动辊轴、52-曲型扇叶。
具体实施方式
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，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或同种要素。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1、图2和图3，一种小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统，包括土建钢筋混凝土女儿墙基座1，所述土建钢筋混凝土女儿墙基座1上架设有土建钢筋混凝土格架11，所述土建钢筋混凝土格架11内置模块钢箱14，所述模块钢箱14内置安装有若干道垂直轴风电机组15，所述模块钢箱14内还设置有若干道安全防护格栅16，所述垂直轴风电机组15分别架设在相应的安全防护格栅16内，所述钢箱14上安装有低压输出插座17。
所述土建钢筋混凝土女儿墙基座1的底部分别安装有等电位端子箱12和控制箱13，所述垂直轴风电机组15与等电位端子箱12、控制箱13呈电连接，所述控制箱13内置安装有蓄电池、逆变器和继电器等相关电气件。
本申请采用土建钢筋混凝土格架11及土建钢筋混凝土女儿墙基座1形成结构框架，内置模块钢箱14，本申请在模块钢箱14内设置有垂直轴风电机组15，本申请利用风能驱动带动曲型扇叶52转动，曲型扇叶52带动驱动辊轴51转动，垂直轴风电机组15内置电刷，外置线圈，通过电磁感应原理，将动能转换为电能，从而利用风能进行发电。
所述土建钢筋混凝土格架11的范围内安装有模块方钢底板21，所述模块方钢底板21通过锁合螺栓安装在土建钢筋混凝土女儿墙基座1上，所述模块方钢底板21与土建钢筋混凝土女儿墙基座1之间倾斜架设有角钢支架22。模块方钢底板21作为本申请的基础支座，保证底部根基的稳点性，角钢支架22通过三角形支撑原理，进一步保障女儿墙的稳定。
优选的，本申请采用储能及逆变输出设施、小型风电机组，不建议并网发电，可以直接连接亮化照明等用电设施或储能装置。
实施例二：
请参阅图4、图5和图6，本实施例作为本系统遇到无法预设钢筋混凝土格架时的补充措施，在土建钢筋混凝土女儿墙基座1内侧，沿一定距离安装有方钢立柱18，所述方钢立柱18为本申请的另一种结构补充，本申请通过方钢立柱18与女儿墙基座对模块钢箱14进行作业承载，从而保证作业的稳定性。
实施例三：
请参阅图6，本实施例作为上述实施例进一步的补充说明，所述土建钢筋混凝土格架11与方钢立柱18的顶部架设有小型风电机5。所述小型风电机5与垂直轴风电机组15呈一一匹配，所述小型风电机5上竖向设置有驱动辊轴51，所述驱动辊轴51的底部安装在垂直轴风电机组15上，所述小型风电机可为垂直轴风电机组提供启动动力，便于垂直轴风电机组15朝着风向转动，便于对风能的利用。所述驱动辊轴51上等角度安装有若干道曲型扇叶52，曲型扇叶52的弧度呈与风力呈切线型方向，辅助垂直轴风电机组15转动。
本发明系针对建筑屋顶构件配装垂直轴风电机组的一体化模块集成系统，既满足建筑功能性需要，同时解决风电机组固定与安装问题，在提供持续电力供应的同时，塑造全新的技术美学形象构件。本产品适合新建建筑的一体化设计与施工，围绕建筑四周的钢筋混凝土女儿墙及格架支撑，模块化产品定制安装，在滇西地区毋须限定高度即可满足建筑亮化及部分照明用电需求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统，包括土建钢筋混凝土女儿墙基座(1)，所述土建钢筋混凝土女儿墙基座(1)上架设有土建钢筋混凝土格架(11)，所述土建钢筋混凝土格架(11)内安置模块钢箱(14)，其特征在于，所述模块钢箱(14)内置安装有若干道垂直轴风电机组(15)，所述模块钢箱(14)内还设置有若干道安全防护格栅(16)，所述垂直轴风电机组(15)分别架设在相应的安全防护格栅(16)内，所述模块钢箱(14)上安装有低压输出插座(17)。
2.根据权利要求1所述的小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统，其特征在于，所述土建钢筋混凝土格架(11)的范围内安装有模块方钢底板(21)，所述模块方钢底板(21)通过锁合螺栓安装在土建钢筋混凝土女儿墙基座(1)上，所述模块方钢底板(21)与土建钢筋混凝土女儿墙基座(1)之间倾斜架设有角钢支架(22)。
3.根据权利要求2所述的小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统，其特征在于，所述土建钢筋混凝土女儿墙基座(1)的底部分别安装有等电位端子箱(12)和控制箱(13)，所述模块钢箱(14)、垂直轴风电机组(15)分别与等电位端子箱(12)、控制箱(13)呈电连接。
4.根据权利要求3所述的小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统，其特征在于，所述控制箱(13)内置安装有蓄电池、逆变器和继电器。
5.根据权利要求1所述的小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统，其特征在于，所述土建钢筋混凝土女儿墙基座(1)均可沿一定距离安装有方钢立柱(18)。
6.根据权利要求1-5任一所述的小型垂直轴风力发电建筑女儿墙构件集成系统，其特征在于，所述土建钢筋混凝土格架(11)与方钢立柱(18)的顶部架设有小型风电机(5)。
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