一种多方位发电装置的制作方法

本发明涉及一种风力发电装置，属于风力发电技术领域。

背景技术：

随着能源与环境问题的日益突出，世界各国正在把更多的目光投向可再生资源，其中风能因其自身优势，作为可再生资源的重要类别，具有巨大蕴藏量、可再生、分布广、无污染的特性，成为全球普遍欢迎的能源之一，风力发电成为目前最具规模化开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式。由于现有的不可再生能源的危机以及环境污染等因素的影响，以及风力发电节能环保的特点，风力发电被广泛利用。

风力发电是将风的动能转变成机械能，再将机械能转变成电能。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。风力发电机组大体上可分风轮、发电机和塔筒三部分，风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由若干只叶片组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，多用玻璃钢或其它复合材料来制造。由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。

但是风力发电本身也存在一些弊端，一次性投入的成本较高，发电时受风向的限制，受叶片形状和材质的制约，转速不能过高，转速过高需要停机以避免叶片损坏，因此，风力发电受风向和转速的限制使其风能利用率较低。

技术实现要素：

本发明为了解决现有的风力发电存在一次性投入的成本较高，发电时受风向的限制，转速不能过高，过高需要停机，受风向和转速的限制使其风能利用率较低的问题，而提供一种多方位发电装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种多方位发电装置,包括风轮、风轮轴、发电机、支架和风筒，风轮轴竖直地转动设置在支架上，风轮轴上固定设有风轮，风筒竖直固定在支架上，风筒的圆周上均匀设有多个风道，每个风道与风轮相对应设置，进入到每个风道的出风口斜对设置使单独进入每个风道的风均能带动风轮转动，风轮轴带动发电机转动。

优选地，所述风轮包括套筒和多个叶片，套筒套设固定在风轮轴上，套筒圆周上均匀固定设有多个叶片，每个风道的出风口与套筒上的叶片相对设置。

优选地，所每个叶片的形状均为圆弧形，且相邻两个叶片的凹面朝向相同。

优选地，一种多方位发电装置，还包括一对磁极相对设置的磁铁，其中一个磁铁固定设置在风轮轴上，另一磁铁固定设置在支架上，两个磁铁相临设置。

优选地，每个风道是由四周为双层的板固接制作而成，且双层的板之间设有活性炭颗粒。

优选地，一种多方位发电装置，还包括传动机构，传动机构包括a齿轮和b齿轮，a齿轮固定设在风轮轴上，b齿轮固定设在发电机的轴上，a齿轮与b齿轮相互啮合。

优选地，一种多方位发电装置，还包括传动机构，传动机构包括a皮带轮、b皮带轮和皮带，a皮带轮固定在风轮轴上，b皮带轮固定在发电机的轴上，a皮带轮和b皮带轮通过皮带连接传动。

优选地，一种多方位发电装置，还包括变速器，变速器的输出端与发电机的轴连接，变速器的输入端与风轮轴连接。

优选地，一种多方位发电装置，还包括水泵、储水罐、蓄水池、水轮发电机，水轮发电机位于蓄水池的位置，储水罐固定在支架上并呈一定高度设置，蓄水池通过进水管与储水罐连接，进水管上设有水泵，水泵通过发电机带动，储水罐通过出水管与蓄水池连接，出水管的出水口位于水轮发电机的上方，出水管上设有阀门，其中水泵与蓄水池连接的一侧为吸水端。

优选地，一种多方位发电装置，还包括太阳能电池板，太阳能电池板设置在支架顶部。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本发明利用风筒上的多个风道，使不同方位的风吹入风筒内带动风轮转动，以适应多方位的风进入风筒内进行发电，进而提高风能的利用率。

二、本发明结构简单，制造成本低，既可以民用，也可商用。

三、本发明不受风速和风向变化的影响，无需在风速较小或风速过高时停机，可一直发电，更加灵活高效的利用风能。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是图1的a向视图；

图3是图1的俯视图；

图4是逆变器、蓄电池与发电机连接的示意图；

图5是本发明风轮的一种结构的示意图；

图6是本发明风轮与风筒5位置关系示意图；

图中附图标记：1、风轮，2、风轮轴，3、发电机、4、支架，5、风筒，6、磁铁，7、板，8、水泵，9、储水罐，10、蓄水池，11、水轮发电机，12、出水管，13、a皮带轮，14、b皮带轮，15、太阳能电池板，16、逆变器，17、蓄电池，18、风管，1-1、套筒，1-2、叶片，5-1、风道。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案的前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1：如图1所示，本实施例一种多方位发电装置，包括风轮1、风轮轴2、发电机3、支架4和风筒5，风轮轴2竖直地转动设置在支架4上，风轮轴2上固定设有风轮1，风筒5竖直固定在支架4上，风筒5的圆周上均匀设有多个风道5-1，每个风道5-1与风轮1相对应设置，进入到每个风道5-1的出风口斜对设置使单独进入每个风道5-1的风均能带动风轮1转动，风轮轴2带动发电机3转动，发电机3固定在支架4上。

如图2所示，所述风轮1包括套筒1-1和多个叶片1-2，套筒1-1套设固定在风轮轴2上，套筒1-1圆周上均匀固定设有多个叶片1-2，每个风道5-1的出风口与套筒1-1上的叶片1-2相对设置。

具体地，所述风道5-1的数量至少为四个，以适应不同的风向进行发电。

具体地，风轮轴2通过轴承座竖直地转动设置在支架4上。

可选地，本实施例中每个风道5-1的截面积由外部向风轮1中心逐渐减小，以增加进入风道5-1的风速，进而提高风轮1的转速。

可选地，如图2所示，每个叶片1-2的形状均为圆弧形，且相邻两个叶片1-2的凹面朝向相同，增加受力面，使风轮1能更加灵活的转动。

可选地，图5所示，每个叶片1-2还可以采用平板替代，与水平面呈一定角度设置。具体地，每个叶片1-2与水平面的夹角为45-90°。

可选地，每个叶片1-2的形状还可以与风扇上的扇叶形状相同。

可选地，如图1所示，当每个叶片1-2的形状均为圆弧形时，多个风道5-1可与风轮1直接对应，即风进入风道5-1直接带动风轮1转动，此时，一部分风道5-1作为进风口，另一部分风道5-1作为出风口。如图6所示，当与水平面呈一定角度设置，即每个叶片1-2与水平面的夹角为45-90°时，本实施例还可以在多个风道5-1的中心设置风管18，风管18内设有多个l形风管18，每个l形风管18与每个风道5-1连通，风轮1设置在风管18内，使来自不同方位的风均汇入到风管18内，并带动风管18内的风轮1转动，此时风管18作为出风口。

如图1所示，本实施例一种多方位发电装置，还包括一对磁极相对设置的磁铁6，其中一个磁铁6固定设置在风轮轴2上，另一磁铁6固定设置在支架4上，两个磁铁6相临设置。设置磁铁6的作用在于减小风轮轴2轴向的压力，降低风轮轴2转动的摩擦阻力，从而增加风轮轴2在支架4上的灵活性，当有较小的风能使风轮1更加快速的转动，以提高发电效率，同时降低了轴承座中轴承的轴向压力，提高轴承座中轴承的使用寿命。

可选地，每个风道5-1是由四周为双层的板7固接制作而成，且双层的板7之间设有活性炭颗粒。风轮1转动时，会产生噪音，噪音通过板7传递给活性炭颗粒而将振动吸收一部分，使风轮1转动时的噪音较低。

可选地，本实施例一种多方位发电装置，还包括传动机构，传动机构包括a齿轮和b齿轮，a齿轮固定设在风轮轴2上，b齿轮固定设在发电机3的轴上，a齿轮与b齿轮相互啮合。

可选地，发电机3的轴还可以通过联轴器与风轮轴2连接。

如图1所示，本实施例中的传动机构的结构还可以为：传动机构包括a皮带轮13、b皮带轮14和皮带，a皮带轮13固定在风轮轴2上，b皮带轮14固定在发电机3的轴上，a皮带轮13和b皮带轮14通过皮带连接传动。

本实施例中的传动机构还可以由变速器替代，具体地，变速器的输出端与发电机3的轴连接，变速器的输入端与风轮轴2连接。

实施例2：如图1所示，本实施例与实施例1的不同之处仅在于：本实施例一种多方位发电装置，还包括水泵8、储水罐9、蓄水池10、水轮发电机11，水轮发电机11位于蓄水池10的位置，储水罐9固定在支架4上并呈一定高度设置，蓄水池10通过进水管与储水罐9连接，进水管上设有水泵8，水泵8通过发电机3带动，储水罐9通过出水管12与蓄水池10连接，出水管12的出水口位于水轮发电机11的上方，出水管12上设有阀门，其中水泵8与蓄水池10连接的一侧为吸水端。

当用电低峰时，尤其是半夜，本实施例中的发电机3所产生的电能带动水泵8，通过水泵8将蓄水池10中的水抽到具有一定高度的储水罐9内，将电能转化成水的重力势能，当用电高峰时，出水管12上的阀门开启，储水罐9出水带动水轮发电机11发电，将水的重力势能转化成电能。

实施例3：如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处仅在于：本实施例一种多方位发电装置，还包括逆变器16和蓄电池17，发电机通过逆变器16与蓄电池17连接，用于将电能存储。

实施例4：本实施例与实施例2的不同之处仅在于：本实施例一种多方位发电装置，还包括太阳能电池板15，实施例2中的发电机3与水泵8连接，由太阳能电池板15替换并与水泵8连接，以带动水泵8抽水，水泵8抽出的水可一部分可用于支架4上轴承座的冷却，另一部分作为储能用，当用电高峰时，储水罐9出水，带动水轮发电机11发电。

优选地，本实施例中太阳能电池板15可以为多块，其形式如图4所示，为多棱锥形，其作用是适应太阳光照射角的变化，太阳能电池板15能一直接收到太阳能，在白天晴天时能连续不断地产生电能。

实施例1中发电机3所产生的电能可并入国家电网，实施例2、3、4中发电机3所产生的电能可用于民用。

本发明虽然已经通过一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。