利用雙軌軌道系統上列車行駛時造成的風力來發電的高效方法
2023-10-07 00:32:59
專利名稱：利用雙軌軌道系統上列車行駛時造成的風力來發電的高效方法
技術領域：
本發明涉及能源利用技術，尤其涉及了列車(俗稱火車)高速行駛時在其旁測產生的風力廢能源被收集利用的方法。一主要是用於道路照明。
背景技術：
利用太陽能發電提供道路照明的方法，已經被人們採用，其不足在於在類似於梅雨季節的時間段內(陽光不足)，將會給人們的使用帶來不便。目前，取之不盡的風力能源的利用(發電)受到了廣泛的重視，然而，由人為造成的風力廢能源如何被收集利用的問題，尚未引起人們的關注，例如，列車(火車)高速行駛時在其旁邊產生的風力(其功率並不小)廢能源，尚沒有解決好它的被收集利用的問題。
發明內容
本發明之目的就是提出一種對上述由列車高速行駛時必然造成的上述風力廢能源的收集利用的技術解決方案。為了實現上述發明目的，擬採用以下的技術將風力發電裝置設置在雙軌軌道系統的的兩側位置或/和中心線的位置上，並利用該發電裝置的兩個側部斷續行駛而過的列車帶動空氣產生的斷續大功率的風力，來驅動位於該列車側部的風力發電裝置旋轉發電，再經過整流並通過蓄電池的蓄能過程，間接地為軌道上的信號燈或/和夜間的路燈提供持續的小功率直流電力(例如36伏)輸出。所述的構成風力發電裝置的旋轉葉片所形成的正向迎風平面與列車行駛方向成
大於零度且小於90度的夾角。-該夾角大小與風力發電裝置的輸出功率有關,通過實驗
可以測試出在同等條件下(指車型、車速與離開風力發電裝置的平行距離均相同)獲得的最大輸出功率時的夾角數據。所述的雙軌軌道系統中相對行駛的兩列列車，在該二者的交匯路段中的上述中心線的位置上不要設置風力發電裝置(以此確保風力發電裝置進行高效率的風力發電)；——風力發電裝置在二列相對行駛的列車所驅動吹來的二股大小相反而方向相反的風力的作用下，將會讓其風扇葉片停止旋轉，即停止發電。所述的雙軌軌道系統中相對行駛的兩列列車，當第一列列車通過設置風力發電裝置的位置之後的風力發電裝置至少間隔N時間(例如5分鐘)之後才允許相反方向行駛而來的第二列列車通過同一個風力發電裝置的位置。一一不同方向吹動風力發電裝置時，其風扇葉片的旋轉方向必然也相反，當作用於風力發電裝置的風力隨著第一列列車的遠離而停止之後，原先葉片旋轉的慣性仍然存在，當間隔了 N分鐘待上述葉片停穩時，反向行駛過來的第二列列車過來時讓上述葉片反向重新旋轉，不會造成旋轉能量的損失，於提高風力發電的效率有利。—列車行駛是的的時間準時率是相當高的，因此，以上第二個與第三個「所述的」條件要求是極其容易做到的。—風力發電裝置由常規的風力發電機(交流)以及設置在該風力發電機上形成軸流風扇結構形式的常規旋轉葉片構成；本發明的特點由於在列車軌道旁將在固定位置收集到的大功率但斷續的風力進行風力發電，然後再將相對來說的該斷續的大功率電力，方便地通過蓄電池轉化成相對來說的小功率持續的電力輸出，為實現對小功率的道路信號燈或/和夜間的路燈提供服務的且相當簡單(可操作性很強)的技術路線創造了條件。
圖示意了本發明的一個實施例。1:列車軌道；2 :風力發電裝置；3 :高速行駛的列車；4 :雙軌軌道系統的中心線；a :構成風力發電裝置的風力發電機；b :構成風力發電裝置的葉片。
具體實施例方式將風力發電裝置2(例如取100-1000瓦的裝機容量待實驗後再決定其具體數據)設置在二條軌道I當中讓高速行駛而方向相反的二列列車3所造成的無用風力，同時可以利用同一個風力發電裝置2就近驅動風力來發電。儘管構成風力發電裝置2的葉片b工作時出於受到的風力作用方向是不同的，其旋轉方向也必然不一樣，然而，發出來的電卻總是交流的，因此，通過整流，總是可以將其變為正常的直流電輸出；目前，雙軌道I系統中雙軌之間的距離偏小，如果實施本發明，可以適當考慮通過實驗確定最合適的上述間距，以提高風力發電效率(供以後上工程時參考)；風力發電裝置2中葉片b所形成的直徑應該略大於列車3車廂的高度，風力發電裝置2的總高度也可以略高於列車3車廂離開地面的高度。顯然，實施本發明時，只要注意並妥善處理了在「發明內容」段落中上述的「後二個所述的」內容在相對開來的兩列列車的交匯路段中的上述中心線4位置上不要設置風力發電裝置2，以及當第一列列車3通過設置風力發電裝置2的位置之後至少間隔N時間(例如2至5分鐘)之後才允許相反方向行駛而來的第二列列車3通過同一個風力發電裝置2的位置。就能夠做到雙軌軌道I系統中，在獲得相同風力功率的前提下，由於每條軌道I兩側都有風力發電裝置2，當一列列車3經過時，可以達到接近於事半功倍的發電效果。本發明中採用的燈最好用節能型的發光兩極管類光源來充當，可以設想，以每小時上百公裡的時速行進的一列列車3，通過一個風力發電裝置2旁邊時，造成的風力可以達到幾百瓦甚至超千瓦的數量級(設置風力發電裝置2的最大裝機容量通過實地測試即可準確地獲得)，假定每列列車3造成的近距離的風功率達到200瓦和風力持續時間為10秒，那麼，點亮一隻I瓦的發光兩極管類的光源(相當亮了)，可以持續的時間為2000秒。一不難設想，每天24小時裡，只要在每個風力發電裝置2旁側的軌道I上通過一列列車3，那麼，就可以在設計上確保上述的一隻I瓦的發光兩極管類的光源就可以點亮2000秒。顯然，一旦在軌道I鋪設完成，其側部設置的風力發電裝置2的數量會遠遠多於一個，而且，一旦軌道I通車後，每天路過一個風力發電裝置2的列車3，也會遠遠多於一列，……以上述方法類推的計算結果(採用本發明可以發出的總電量與可以亮燈的總瓦數)就相當可觀了。可以想像，只要設計得當，整個列車軌道I系統上所需要的燈光能源，全部可以由本發明揭示的方法予以解決，而且，無論氣候如何變化，只要軌道I系統中有列 車3行駛，就不會影響本發明的正常實施。——很有可能，本發明所揭示的方法可以滿足現代軌道I系統中所有輔助用電設施(主要指照明與通信等低能耗設施)的耗用電力。
權利要求
1.一種利用雙軌軌道系統上列車行駛時造成的風力來發電的高效方法，將風力發電裝置(2)設置在雙軌軌道(I)系統的兩側位置或/和中心線(4)的位置上，並利用該發電裝置(2)的兩個側部斷續行駛而過的列車(3)帶動空氣產生的斷續大功率的風力，來驅動位於該列車(3)側部的風力發電裝置(2)旋轉發電，再經過整流並通過蓄電池的蓄能過程，間接地為軌道(I)上的信號燈或/和夜間的路燈提供持續的小功率直流電力輸出； 所述的構成風力發電裝置(2)的旋轉葉片(b)所形成的正向迎風平面與列車(3)行駛方向成大於零度且小於90度的夾角； 所述的雙軌軌道(I)系統中相對行駛的兩側列車(3)，在該二者的交匯路段中的上述中心線(4)的位置上不要設置風力發電裝置(2); 所述的雙軌軌道(I)系統中相對行駛的兩列列車(3)，當第一列列車(3)通過設置風力發電裝置(2)的位置之後的風力發電裝置(2)至少間隔N時間之後才允許相反方向行駛而來的第二列列車(3)通過同一個風力發電裝置(2)的位置。
2.根據權利要求1所述的利用雙軌軌道系統上列車行駛時造成的風力來發電的高效方法，其特徵在於風力發電裝置(2)由常規的風力發電機(a)以及設置在該風力發電機(a)上形成軸流風扇結構形式的常規旋轉葉片(b)構成。
全文摘要
一種利用雙軌軌道系統上列車行駛時造成的風力來發電的高效方法，其特徵在於將風力發電裝置(2)設置在雙軌軌道(1)系統的二側與中心線(4)的位置上，並利用該發電裝置(2)的兩個側部斷續行駛而過的列車(3)帶動空氣產生的斷續大功率的風力，來驅動位於該列車(3)側部的風力發電裝置(2)旋轉發電，再經過整流並通過蓄電池的蓄能過程，間接地為軌道(1)上的信號燈或/和夜間的路燈提供持續的小功率直流電力輸出；所述的風力發電裝置(4)由常規的風力發電機(a)以及設置在該風力發電機(b)上形成軸流風扇結構形式的常規旋轉葉片(b)構成。——在雙軌軌道(1)系統中，由列車(3)高速行駛時必然造成的風力廢能源的收集利用的技術解決方案，具有可操作性很強的特點。
文檔編號F03D9/02GK102996361SQ20111037030
公開日2013年3月27日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年9月17日
發明者梁嘉麟 申請人:梁嘉麟