丘陵山區風洞氣流風力發電裝置的製作方法

2023-05-15 03:02:26 2

專利名稱：丘陵山區風洞氣流風力發電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種丘陵山區風洞氣流風力發電裝置。在部分丘陵山區
人們屠住較為分散的地方，因地形複雜、交通不便、建設離低壓輸電線路較遠而且電流損 耗大、電壓低等原因，至今還有相當一部分人沒有用上電，本實用新型通過在丘陵和山區 的山腳處先水平式向裡挖洞，然後洞深順著丘陵和山坡坡向逐歩向上傾斜，並沿著山坡地 表層下面向山半腰和山頂延伸，直至風洞內氣流的出氣口，在山半腰或山頂露出地面，這 就充分利用了風洞氣流進氣口和出氣口之間的海拔高度差和風洞氣流進氣口與出氣口之間 的氣壓差，設置的強制式氣流定向流動隧道風洞，根據風洞距離長短，可以在風洞內安裝 幾臺到幾十颱風力發電機-這種風洞的特點是，不論地球表面外層空間一年當中的春垔秋 冬、白天黑夜氣溫溫差變化多麼巨大，在風洞內的空氣溫度因地殼內溫度相對穩定，常年 變化不大，所以，在這種氣流常年不停，並穩定流動的風洞內安裝風力發電機，就可以不 用再配套蓄電池，就可以不用靠蓄電池來延長供電時間，也能保證常年供電。該實用新型 不僅節約了安裝風力發電機的投資和使用成本，還能為常年屠住在佔地球陸地面積四分之 三的丘陵山區的屠民以及邊防哨所鐵路、公路隨道、礦山開發、旅遊、森林管理等日常生 產生活用電WI方便，
背景技術 目前公知的發電方式有石油燃氣發電、燃煤火力發電、水力發
電、潮汐發電、核電站、太陽能發電、風力發電、生物發電、地熱發電等，現在儘管風力 發電技術己經十分成熟，世界上各個國家都在大力發展推廣風力發電，而且風力發電應用 了幾十年的時間，風力發電機多種多樣，其風機採風形式有單葉、雙葉、多葉、擴散式、 聚集式、渦輪式、車翼式、空氣俸導式、陽光塔式、文杜裡式、約束，渦式、動力導流式、 旋風塔式等。這些風力發電機安裝選擇地點都有一個共同特點 一是平原多風地區二是 草原多風地區；三是沿海海岸線附近，雖然在丘陵和山區的頂部也可以安裝風力發電機， 但是要求在風力發電機安裝地點和周圍附近特別是上風頭最好要有一定的開闊地、無樹木、 無森林、無高大建築物，然而這些又和大力發展林業，保護水土流失產生矛盾，如果選擇 在丘陵和山區安裝風力發電機，又要求風力發電機的支撐架和塔架的高度必須要高出樹梢 頂部以上一定高度才行。要建造十幾米到幾十米高的風力發電機支撐架和塔架，就要求建 造支撐架和塔架的材質標準高，大型風力機就要求建造的塔架像蓋大樓的框架一樣高大堪 固，否則，風力發電機在遇到大風、颱風、冰雹等自然災害時很容易遭到嚴重損壞。再則, 現有的風力發電機基本上都是安裝在離地球表面以上幾米到幾十米的空間，而地球表面的 風向、風速大小受太陽光紅外線對地球表面某一ili區照射強弱的直接影響，有時一個地區在幾天甚至十天半月時間內都沒有風，進而又影響到了風力發電機的發電效率，這就是現 有的風力發電機在全世界，特別是在丘陵山區不能普遍推廣利用的最大薄弱環節和難點。 儘管現在人們瞀遍採用了風力發電機和蓄電池相結合的方式，在無風天氣情況下，可以通 過蓄電池來延長供電時間，但是這只能針對相對來說常年風力較充足的地區而言，而對於 在一年當中絕大部分時間無風或少風地區來說，仍然不夠實用，另外，蓄電池壽命短，用
戶每使用兩年、最多三年時間就會報廢，霜要重新更換新蓄電池，而且報廢的舊蓄電池因 回收處理不當，又會給環境造成嚴重汙染，並且因蓄電池壽命短、遣價離，在整個風力發
電供電設備中，成本折舊費傘離達5諷以上，給用戶造成了很大的經濟負擔，這是當前風力 發電技術的最大缺點，所以，建造丘陵山區風洞氣流風力發電裝置可以不用再配套使用蓄 電池，就能保證在一年四季不論春夏秋冬、地表外層空間有沒有風，都能常年發電，大大 離了安裝風力發電機的投資費用和鄉折舊成本，至今還沒有發現在丘陵山區的山腳處， 先水平式向裡挖洞，然後洞深順著丘陵和山坡坡向逐歩向上傾斜，並沿著山坡地表層下面， 向山半腰和山頂延伸直至風洞氣流出氣口，在山半腰或山頂露出地面，並利用山腳處風滴 氣流進氣口和山頂風洞氣流出氣口之間的海拔髙度差與氣壓差產生的空氣流動的特點，所 產生的風，並在風洞內安裝風力發電機發電的例子，
發明內容； 本實用新型的目的是提供一種丘陵山區風洞氣流風力發電裝置，這 種風動氣流風力發電的最大特點是整個風洞全部都是在丘陵和山區的山體之內(地表層 下面) 一年四季不論春垔秋冬，白天黑夜，不管地^面氣候如何變化、溫差多麼巨大、 有風無風，而在風洞內的空氣溫度常年變化不大，空氣氣流流動速度均衡，空氣氣流流動 方向始終都是由山腳處風洞進氣口向山頂處風洞內氣流出氣口流動，而這種在具有海拔離 度差和氣壓差的風洞內流動著的空氣氣流也就是風，因不受地球表面外層空間氣候變化的
影響，所以這種安裝在丘陵山區風洞內的氣k風力發電裝置，不霱要配套蓄電池，就能達
到常年發電並向用戶供電的目的。而且這種在山體內的風洞氣流進氣口和山頂氣流出氣口 之間的海拔離度差越大，其風洞內的氣壓差也就越大，氣流流動的速度就越快，風力也就 越大，風力發電機的發電量就越大，根據山體內風洞距離長短、風量大小，可以在風洞內 安裝幾臺到幾十颱風力發電機同時發電。其主要技術是在丘陵和山區的山腳處的土體或 山體上先上下垂直開挖一平面，而後在垂直的平面上再在水平方向向丘陵或山體內挖一圓 形洞、並使水平洞深在3-5米就行，然後是洞深順著丘陵和山體外的地表層坡度方向，在 地表層下面逐歩向上傾斜延伸直到洞口在山半腰和山頂露出地面。為了長期利用風洞風力 發電機，應對丘陵或山體內的風洞洞壁逬行磚石或鋼筋水泥加固，並且在圓形風洞內壁上 的兩個對應直徑點上打孔，用螺栓對應畫定一橫行T字型過梁，並在T字型橫過梁的中心位置上打孔，用钃栓把風力發電機底座固定在T宇型橫梁上，而風力發電機也正處於風洞 內的中心位置上，該實用新型是利用風洞進氣口與出氣口之間的海拔高度差及氣壓差產生 空氣氣體流動的原理，讓在風洞內不停流動的空氣氣流吹動安裝在風洞內的風力發電機受 風葉輪轉動，從而傳動風力發電機發電的目的，並把風力發電機發電的引凼線順著T字型 橫粱餓風洞內壁一直延伸到風洞外用戶的電器上，並且在山腳處的風洞進氣口處安裝有兩 個半畫型門組成的風洞氣流閘門，人們可以通過風洞氣流闌門開口大小來控制風洞內氣流 的通氣量，以達到控制風力發電機葉輪轉速快慢的目的，在圓形風洞闌門的內側安裝有安 全網，並在圓形風洞內壁的相對低處，順洞壁從風洞傾斜向上延伸一直到山頂，風洞氣流 出氣口處，建有行人樓梯式歩道攀梯，以便於人們方便的進入風洞內對風力發電機的安裝 檢修，在山頂風洞氣流的出氣口處安裝有安全網，並在洞口上方間隔一定離度，安裝有支 撐架和蓋板，可起到防止雨雪、泥石流等進入風洞內損害風力發電機的作用，而安全網可 根據風力發電機的安裝檢修霱要隨時打開和關閉，以確保風洞內風力發電機不受外界的影 響，在佔地球陸地面積四分之三的丘陵山區建設這種新型風洞氣流風力發電裝置，不必配 用蓄電池，降低了安裝使用風力發電機的投資成本和使用成本，不僅節約了大量的不可再 生的石油、煤炭資源，減少了廢舊蓄電池回收處理的麻煩，還減少了因燃氣、燃煤發電遣 成的二氣化碳等有害氣體向大氣層的排放量，降低了地球大氣層的溫室效應，起到了節能 環保的作用，本實用新型丘陵山區風動氣流風力發電裝置特別適合於地形複雜、交通不便、' 人們屠住較為分散的丘陵山區使用，

圖1是本實用新型的組裝結椅原理示意圖。圖2是丘陵山區風動氣
流風力發電裝置的實施示意圖及剖視圖a圖中1-1、風力發電機示意圖a 1-2、風力發電機
受風葉輪示意圖。1-3、 T字型橫梁，1—4、 T字型橫梁面定螺栓示意圖，1-5、風力發電機 固定螺栓示意圖，l"6、風洞洞壁剖視圖。
圖1中、在(3) T字型橫梁和(6)風洞洞壁用(4)固定嫘栓固定在一起，(1)風 力發電機和(3) T字型橫梁用(5)風力發電機固定蠊栓園定在一起，(2)風力發電機受風 葉輪和(1)風力發電機連為一體。
在圖2所示實施例中圖中2-1、風力發電機示意圖。2-2、風力發電機受風葉輪示 意圖。2-3、 T字型橫粱示意圖，2-4、風洞示意圖。2-5、丘陵土體或山體示意圖。2-6、風 洞氣流閘門示意圖。2-7、山腳處風洞氣流進氣口示意剖視圖。2-8、山頂風洞氣流出氣口 示意剖視圖。2-9、山腳處風洞內氣流進氣口安全兩示意圖。2-i0、山頂風洞內氣流出氣口 安全網示意圖。2-11、支撐架示意圖。2-12、 ^板示意圖。2-13、行人樓梯式歩道攀梯示 意圖。2-!4、風洞洞壁示意剖視圖。閨2中、(5)丘陵土體或山體中挖有一條順山坡坡向向上傾斜的風洞，空氣氣流從(7)山腳處風洞氣流進氣口及(6)風洞氣流闞門處經過(9) 安全兩後吹動(2)風力發電機受鳳葉輪轉動並傳動(1)風力發電機發電，氣流最後從(8) 山頂風洞氣流出氣口流出，而(1)風力發電機(2)風力發電機受風葉輪通過(3) T字型 橫梁用鑤栓固定在(14》風洞洞壁上，圖中(6)風洞氣流闡門可根據需要打開和關閉來控制 風洞內氣流大小，(9)山腳處風洞氣流進氣口安全網和(10)山頂風洞氣流出氣口安全網， 可根據風力發電機安裝與檢修的痛要，隨對打開和關閉，(13)行人樓梯式步道攀梯以便於 安裝維修工方便的進入風洞內對(1)風力發電機安裝檢修，在(8〉山頂風洞氣流出氣口 上方安裝有(U)支撐架和(12)蓋板，可以起到阻止雨雪、泥石流等進入風洞內起到保 護風力發電機的作用，
具體實施方式
在屠住地附近的丘陵土體或山體的山腳處，順土丘或山坡坡
向的地表層下面，傾斜向山頂挖一洞，在洞裡安裝上有雙葉或多葉受風葉輪的風力發電機, 通過山腳處氣流進氣口進入風洞內向山頂處風洞氣流出氣口不停流動著的空氣氣流，來吹 動風力發電機葉輪轉動並發電，通過在山腳處風洞氣流進氣口處的風洞氣流閘門開口的大 小來控制進入風洞氣流流動《的大小，以達到控制風力發電機發電功率大小的目的。這種 依靠風洞內常年不停流動著的空氣氣流來吹動風力發電機進行發電的方式，不用再配套蓄 電池，就能達到保證常年發電和供電的目的，
權利要求1、丘陵山區風洞氣流風力發電裝置其特徵是在丘陵和山區的山腳處的土體或山體上先上下垂直開挖一平面，然後在垂直的平面上再水平方向向丘陵或山體內挖一圓形洞，並使水平洞深3-5米，然後使洞深順著丘陵或山體外的地層山坡坡度方向在地表層下面逐步向上傾斜延伸直到風洞內氣流出氣口在山半腰或山頂露出地面，並對風洞內壁進行磚石或鋼筋水泥加固，且在圓形風洞內壁上的兩個對應直徑點上打孔用螺栓對應固定-T字型橫梁，並在T字型橫梁的中心位置上打孔用螺栓把風力發電機底座固定在T字型橫梁上，充分利用山腳處風洞氣流進氣口與山頂風洞氣流出氣口之間的海拔高度差、氣壓差所產生的空氣流動的原理，利用風洞內不停流動著的空氣氣流吹動安裝在風洞內的風力發電機的受風葉輪轉動從而傳動風力發電機發電。
專利摘要一種在丘陵、山區，不配用蓄電池的情況下就能達到常年使用風力發電機發電目的的風洞氣流風力發電裝置。該實用新型充分利用山腳處風洞氣流進氣口與山頂上風洞氣流出氣口之間的海拔高度差和氣壓差，及地殼內溫度相對穩定的特點，從山體的山腳處順著山坡坡向的地表層下面挖洞直至風洞氣流出氣口在山頂露出地面，不論地球表面外層空間氣候變化多麼巨大，安裝在山體內風洞裡的風力發電機都能常年不停地發電，且不必配用蓄電池。
文檔編號F03D9/00GK201301779SQ20082012876
公開日2009年9月2日 申請日期2008年8月18日 優先權日2008年8月18日
發明者郭良田 申請人:郭良田