CN208268004U - 一种节能型建筑风力发电系统 - Google Patents
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Abstract
一种节能型建筑风力发电系统，它包括若干建筑屋顶风洞、等间距排列分布设置在所述建筑屋顶风洞内的若干风力发电机组、充电控制器、蓄电池组、逆变器和电缆，所述风力发电机组、所述充电控制器、所述蓄电池组和所述逆变器分别通过所述电缆串联连接，各风力发电机组中安装有超声波风速传感器和齿轮变换装置，所述超声波风速传感器电连接所述齿轮变换装置并触发所述齿轮变换装置动作，各风力发电机组还通过所述齿轮变换装置传动连接有空气压缩机。该节能型建筑风力发电系统具有设计科学、提高风能利用率、减小风力发电机组低功率损耗、寿命更高、更节能的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及节能技术领域，具体的说，涉及一种节能型建筑风力发电系统。
背景技术
风能是一种可再生的清洁的自然能源，由于传统的化学能源日益减少，而且不可再生，因此，迫切需要寻找新的可再生的稳定能源以及对自然能源加以改善利用。风能一般用于发电，风力发电装置占地空间大，建筑屋顶能够提供较多的风力发电空间，然而风能是不稳定的，也无法控制，风力发电装置在低风速下发电功率太低，远远小于风力发电装置的额定功率，既对风力发电机造成损耗，寿命低，又对风能的利用产生浪费。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、提高风能利用率、减小风力发电机组低功率损耗、寿命更高、更节能的节能型建筑风力发电系统。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种节能型建筑风力发电系统，它包括若干建筑屋顶风洞、等间距排列分布设置在所述建筑屋顶风洞内的若干风力发电机组、充电控制器、蓄电池组、逆变器和电缆，所述风力发电机组、所述充电控制器、所述蓄电池组和所述逆变器分别通过所述电缆串联连接，各风力发电机组中安装有超声波风速传感器和齿轮变换装置，所述超声波风速传感器电连接所述齿轮变换装置并触发所述齿轮变换装置动作，各风力发电机组通过所述齿轮变换装置传动连接有空气压缩机。
基上所述，所述风力发电机组包括风车铁塔、风车转子叶片、风车机舱、增速机、调速机构和发电机，所述风车铁塔固定设置在所述建筑屋顶风洞内，所述超声波风速传感器安装所述风车铁塔上，所述风车铁塔的顶端安装有风力发电机架，所述风力发电机架的前端安装有轴承座，所述轴承座内安装有回转轴，所述风车转子叶片安装在所述回转轴上，所述风车机舱安装在所述风力发电机架的后端，所述增速机、所述调速机构和所述发电机均安装在所述风车机舱中，所述回转轴的尾端通过所述齿轮变换装置分别传动连接所述增速机和所述空气压缩机，所述增速机的输出端传动连接所述调速机构，所述调速机构的输出端传动连接所述发电机，所述发电机、所述充电控制器、所述蓄电池组和所述逆变器分别通过所述电缆依次串联连接。
基上所述，所述齿轮变换装置包括油缸、电磁阀、油缸控制器、第一垂直导轨、第二垂直导轨、滑动在所述第一垂直导轨上的第一滑块、滑动在所述第二垂直导轨上的第二滑块、安装在所述第一滑块上的第一齿轮和安装在所述第二滑块上的第二齿轮，所述第一垂直导轨对应固定设置在所述回转轴的尾端与所述增速机的主动轴端之间的正下方，所述第二垂直导轨对应固定设置在所述回转轴的尾端与所述空气压缩机的主动轴端之间的正下方，所述第一齿轮在所述第一滑块的带动下滑动至所述第一垂直导轨的顶端与所述回转轴的尾端和所述增速机的主动轴端均相啮合，所述第二齿轮在所述第二滑块的带动下滑动至所述第二垂直导轨的顶端与所述回转轴的尾端和所述空气压缩机的主动轴端均相啮合，所述超声波风速传感器连接所述油缸控制器并触发所述油缸控制器动作，所述油缸控制器连接所述电磁阀以控制所述电磁阀的开关，所述电磁阀设置在所述油缸的油管管路上以控制所述油缸动作，所述油缸驱动所述第一滑块沿所述第一垂直导轨上下滑动，同时驱动所述第二滑块沿所述第二垂直导轨下上滑动，所述第一滑块与所述第二滑块反向联动。
基上所述，所述空气压缩机为活塞式压缩机。
基上所述，所述风力发电机组还连接有防雷装置以保护所述风力发电机组。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型的所述超声波风速传感器实时监测所述建筑屋顶风洞中的风速，所述齿轮变换装置根据风速进行动作，低风速时使所述回转轴的尾端通过所述第二齿轮传动连接所述空气压缩机的主动轴端，使低风速的风能被储存到所述空气压缩机中，所述空气压缩机能够应用于建筑的中央空调系统中，提高风能利用率，风力发电系统更节能；风速达到/高于所述风力发电机组的切入风速要求时，使所述回转轴的尾端通过所述第一齿轮传动连接所述增速机的主动轴端，所述增速机传动所述调速机构，所述调速机构传动所述发电机，所述发电机运转发电，在该风速下，可保证所述风力发电机组的发电功率达到额定功率要求，从而减小所述发电机和所述充电控制器在低发电功率下的损耗，寿命更高。
进一步的，所述防雷装置用于保护所述风力发电机组，避免雷雨天所述风力发电机组遭受雷电损坏。
其具有设计科学、提高风能利用率、减小风力发电机组低功率损耗、寿命更高、更节能的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1. 充电控制器；2. 蓄电池组；3. 逆变器；4. 电缆；5. 超声波风速传感器；6. 齿轮变换装置；7. 空气压缩机；8. 风车铁塔；9. 风车转子叶片；10. 风车机舱；11. 增速机；12. 调速机构；13. 发电机；14. 风力发电机架；15. 轴承座；16. 回转轴。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种节能型建筑风力发电系统，它包括若干建筑屋顶风洞、等间距排列分布设置在所述建筑屋顶风洞内的若干风力发电机组、充电控制器1、蓄电池组2、逆变器3和电缆4，所述风力发电机组、所述充电控制器1、所述蓄电池组2和所述逆变器3分别通过所述电缆4串联连接，各风力发电机组中安装有超声波风速传感器5和齿轮变换装置6，所述超声波风速传感器5电连接所述齿轮变换装置6并触发所述齿轮变换装置6动作，各风力发电机组通过所述齿轮变换装置6传动连接有空气压缩机7。
所述风力发电机组包括风车铁塔8、风车转子叶片9、风车机舱10、增速机11、调速机构12和发电机13，所述风车铁塔8固定设置在所述建筑屋顶风洞内，所述超声波风速传感器5安装所述风车铁塔8上，所述风车铁塔8的顶端安装有风力发电机架14，所述风力发电机架14的前端安装有轴承座15，所述轴承座15内安装有回转轴16，所述风车转子叶片9安装在所述回转轴16上，所述风车机舱10安装在所述风力发电机架14的后端，所述增速机11、所述调速机构12和所述发电机13均安装在所述风车机舱10中，所述回转轴16的尾端通过所述齿轮变换装置6分别传动连接所述增速机11和所述空气压缩机7，所述增速机11的输出端传动连接所述调速机构12，所述调速机构12的输出端传动连接所述发电机13，所述发电机13、所述充电控制器1、所述蓄电池组2和所述逆变器3分别通过所述电缆4依次串联连接。
所述齿轮变换装置6包括油缸、电磁阀、油缸控制器、第一垂直导轨、第二垂直导轨、滑动在所述第一垂直导轨上的第一滑块、滑动在所述第二垂直导轨上的第二滑块、安装在所述第一滑块上的第一齿轮和安装在所述第二滑块上的第二齿轮，所述第一垂直导轨对应固定设置在所述回转轴16的尾端与所述增速机11的主动轴端之间的正下方，所述第二垂直导轨对应固定设置在所述回转轴16的尾端与所述空气压缩机7的主动轴端之间的正下方，所述第一齿轮在所述第一滑块的带动下滑动至所述第一垂直导轨的顶端与所述回转轴16的尾端和所述增速机11的主动轴端均相啮合，所述第二齿轮在所述第二滑块的带动下滑动至所述第二垂直导轨的顶端与所述回转轴16的尾端和所述空气压缩机7的主动轴端均相啮合，所述超声波风速传感器5连接所述油缸控制器并触发所述油缸控制器动作，所述油缸控制器连接所述电磁阀以控制所述电磁阀的开关，所述电磁阀设置在所述油缸的油管管路上以控制所述油缸动作，所述油缸驱动所述第一滑块沿所述第一垂直导轨上下滑动，同时驱动所述第二滑块沿所述第二垂直导轨下上滑动，所述第一滑块与所述第二滑块反向联动。
所述空气压缩机7为活塞式压缩机。
所述风力发电机组还连接有防雷装置以保护所述风力发电机组。
本实用新型的节能型建筑风力发电系统的工作过程和原理：所述超声波风速传感器5实时监测所述建筑屋顶风洞中的风速，所述油缸控制器根据超声波风速传感器5的监测信号控制所述油缸动作，所述低风速时，所述第二齿轮向上滑动至所述第二垂直导轨的顶端与所述回转轴16的尾端和所述空气压缩机7的主动轴端均相啮合，相应的所述第一齿轮向下滑动至所述第一垂直导轨的末端，所述风车转子叶片9在低风速下驱动所述回转轴16缓慢转动，所述回转轴16的尾端传动所述空气压缩机7的主动轴端，使低风速下的风能储存到所述空气压缩机7中，所述空气压缩机7能够应用于建筑的中央空调系统中，提高风能利用率，风力发电系统更节能；风速达到/高于所述风力发电机组的切入风速要求时，所述第一齿轮向上滑动至所述第一垂直导轨的顶端与所述回转轴16的尾端和所述增速机11的主动轴端均相啮合，相应的所述第二齿轮向下滑动至所述第二垂直导轨的末端，所述风车转子叶片9在该风速下驱动所述回转轴16高速转动，所述回转轴16的尾端传动所述增速机11的主动轴端，所述增速机11传动所述调速机构12，所述调速机构12传动所述发电机13，所述发电机13运转发电，在该风速下，可保证所述风力发电机组的发电功率达到额定功率要求，从而减小所述发电机13和所述充电控制器1在低发电功率下的损耗，寿命更高；所述防雷装置用于保护所述风力发电机组，避免雷雨天所述风力发电机组遭受雷电损坏。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (5)
1.一种节能型建筑风力发电系统，其特征在于：它包括若干建筑屋顶风洞、等间距排列分布设置在所述建筑屋顶风洞内的若干风力发电机组、充电控制器、蓄电池组、逆变器和电缆，所述风力发电机组、所述充电控制器、所述蓄电池组和所述逆变器分别通过所述电缆串联连接，各风力发电机组中安装有超声波风速传感器和齿轮变换装置，所述超声波风速传感器电连接所述齿轮变换装置并触发所述齿轮变换装置动作，各风力发电机组通过所述齿轮变换装置传动连接有空气压缩机。
2.根据权利要求1所述的节能型建筑风力发电系统，其特征在于：所述风力发电机组包括风车铁塔、风车转子叶片、风车机舱、增速机、调速机构和发电机，所述风车铁塔固定设置在所述建筑屋顶风洞内，所述超声波风速传感器安装所述风车铁塔上，所述风车铁塔的顶端安装有风力发电机架，所述风力发电机架的前端安装有轴承座，所述轴承座内安装有回转轴，所述风车转子叶片安装在所述回转轴上，所述风车机舱安装在所述风力发电机架的后端，所述增速机、所述调速机构和所述发电机均安装在所述风车机舱中，所述回转轴的尾端通过所述齿轮变换装置分别传动连接所述增速机和所述空气压缩机，所述增速机的输出端传动连接所述调速机构，所述调速机构的输出端传动连接所述发电机，所述发电机、所述充电控制器、所述蓄电池组和所述逆变器分别通过所述电缆依次串联连接。
3.根据权利要求2所述的节能型建筑风力发电系统，其特征在于：所述齿轮变换装置包括油缸、电磁阀、油缸控制器、第一垂直导轨、第二垂直导轨、滑动在所述第一垂直导轨上的第一滑块、滑动在所述第二垂直导轨上的第二滑块、安装在所述第一滑块上的第一齿轮和安装在所述第二滑块上的第二齿轮，所述第一垂直导轨对应固定设置在所述回转轴的尾端与所述增速机的主动轴端之间的正下方，所述第二垂直导轨对应固定设置在所述回转轴的尾端与所述空气压缩机的主动轴端之间的正下方，所述第一齿轮在所述第一滑块的带动下滑动至所述第一垂直导轨的顶端与所述回转轴的尾端和所述增速机的主动轴端均相啮合，所述第二齿轮在所述第二滑块的带动下滑动至所述第二垂直导轨的顶端与所述回转轴的尾端和所述空气压缩机的主动轴端均相啮合，所述超声波风速传感器连接所述油缸控制器并触发所述油缸控制器动作，所述油缸控制器连接所述电磁阀以控制所述电磁阀的开关，所述电磁阀设置在所述油缸的油管管路上以控制所述油缸动作，所述油缸驱动所述第一滑块沿所述第一垂直导轨上下滑动，同时驱动所述第二滑块沿所述第二垂直导轨下上滑动，所述第一滑块与所述第二滑块反向联动。
4.根据权利要求3所述的节能型建筑风力发电系统，其特征在于：所述空气压缩机为活塞式压缩机。
5.根据权利要求4所述的节能型建筑风力发电系统，其特征在于：所述风力发电机组还连接有防雷装置。
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