专利名称：球节式风光立体化聚合发电系统的制作方法
技术领域：
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本实用新型涉及一种风力发电系统，尤其是涉及一种高效率风能，太阳能立体化聚合 发电系统，特别是该球节式风光立体化聚合发电系统，其结构可用球、节，快速、方便随 意组装、拆卸，分介成模块化，便于运输到工地、组装后正式发电时占耕地面积极小。
技术背景
随着全球经济一体化，世界各国对能源的需求量增加，尤其是对清洁能源的快速增加。 因此风能、太阳能等再生能源越来越受到人们的关注，可是从国内外现有的风力、太阳能 发电系统来看，它们都没有风光立体化聚合高效率发电的结构，更没有新型的球节组装式 专有技术。现在的风光互补发电系统其发电效率都很低，占地面积大，绝大部分结构件不 可拆卸，也就是说发电成本，占地成本，运输成本都相当高。因此为了使可再生资源利用 的可持续发展、实现二氧化碳零排放。开发一种不怕气流紊乱，美观静音、可充分利用城 市空间安装的，风光立体化聚合高效率发电的，同时在运输中，可分介、拆卸、运往工地 又可按图说明快速组装的新型风光发电系统。
发明内容 '
本实用新型的主要目的是提供一种球节式风光立体化聚合发电系统，这种风力发电系 统，不仅能用球节组装式的结构，将风能和太阳能两者完全组装成一体，呈风光立体化高 效率发电模式，而且还能将其结构完全分解模块化，所有结构的基本构件，可全部在工厂 的车间精确制造，运到工地后只要按图说明组装即可。绿色环保、节能零排、降低造价、 低技能安装、縮短施工期、减小耕地面积是本发明的最大优点。
本实用新型的另一个目的是提供一种球节式风光立体化聚合发电系统，其中球节风光 聚合器内装有四块侧向导风板，它能高效合理控制气流、实行创新的顺风和逆风的双向进 风技术，它无须调向器，不需转动就能将来自360度各个方向的顺风和逆风全部吸收，变 逆风阻力为顺向动力，有效地驱动发电机叶片旋转，最优化地把风能转化为电能。
本实用新型的另一个目的是提供一种球节式风光立体化聚合发电系统，该风力发电系 统包括一种球节捕风光器，由于其组装的特殊结构，能在捕到风能的同时捕捉到太阳能， 并能根据所需发电量大小的要求，放长或縮短球节捕风光扞，捕风光膜的长短来相匹配。
本实用新型的另一个目的是提供一种球节式风光立体化聚合发电系统，其特征在于， 多个所述的风光立体化发电系统，以球节垂直和水平组装的方式连接一起，使小功率风力 发电机也能获得巨大发电量成为现实。
因此为了实现上述目的，为了更清楚地了解本发明的结构特征及其功能，结合附图列 举具体实施方式
。祥细说明如下
图1是本实用新型球节式风光立体化聚合发电系统的结构示意图。
图2是图1的正视图。 图3是球节风光聚合器的俯视图。 图4是几种垂直风力发电机，发电效率的比较示意图。 图5是球节捕风光器的展开示意图。
图6是本实用新型仅用球、节将多个小功率风光立体化发电系统，垂直和水平组合在 一起的示意图。
具体实施方式
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实施例1、参见图1、图2、图5，本发明提供一种球节式风光立体化聚合发电系统， 包括，立柱(50)，立柱(50)是通过下固定板(16)与球节风光聚合器(10)连接，风力 发电机(30)是安装在球节风光聚合器(10)中心，并与下固定板(16)紧固，发电机(33) 上的多片风叶(31)可旋转地安装在主轴(32)上，在球节风光聚合器的四周、上下8个 球，每个球角向放射状地向外伸出1根捕风光杆(22),配上捕风光膜(21)，组合成球节 捕风光器(20)，因此不管是风能和光能什么时候作用在球节捕风光器(20)上，捕风光膜 (21)不尽能将太阳能吸收并由控制器(62)转化为电能存到储电器(63)中，同时把风 能吸收到球节风光聚合器(10)内经过侧向导风板(15)，作用在多片风叶(31).的单边部 位作旋转运动，从而把风的动能，由发电机(33)和控制器(62)转化为电能也存到储电 器(63)中。
实施例2、如图3、图5所示球节风光聚合器(10)的结构全部是由可拆卸的球(11)、 节(13)、 (14)，通过活络螺丝(12)相连接的，其中上下固定板(16)，角向45度通过横 节(13)和活络螺丝(12)与球(11),相连接固定的，上下固定板(16)之间撑有4根中 心节(14)，并用活络螺丝(12)紧固，然后在每一中心节(14),与每一直节(13)之间 复盖一块柔性薄膜，就成为侧向导风板(15)，所有的球和节，均可用不锈钢等金属制成。 从图3中可以很清楚地看到球节风光聚合器，内部包括双向进风结构的四个方位，每个方 位都装有一块侧向导风板(15)，每一侧向导风板出口。 A0、 B0、 C0、 D0与发电机风叶(31) 的单边部位相邻，因此，如风从B方向，向本发明的风力发电机正向吹去，这就形成了B 向顺风，由于侧向导向板(15)的作用，风力全部作用在风叶(31)的下半边上。而风吹 向建筑群E以后产生的反作用力，向风力发电机反向吹去，这就形成了D向逆风，它通过 另一側向导风板(15)将风力全部作用在风叶(31)的上半边上，这就实行了变逆向阻力 为动力独创的双向进风技术。风能不管从360度任何方位到来，都能最有效地把风能转化 为电能。
实施例3、如图5所示是球节捕风光器(20)，它是安装在球节风光聚合器(10)的 四周，上下8个球，每个球角向放射状地向外伸展出l根捕风光杆(22),并配上相适应的 捕风光膜(21)即成为球节捕风光器(20)，因此不管风能从360度任何方向吹来，A、 B、 C、 D四个方位的球节捕风光器(20)都能把它们吸收，此如风从Al方向吹来，那来Al 方向范围内的风能将由Al方向的球节捕风光器(20)全部吸收，当风进入到A方位时， 由于通道相对狭小，所以风的密度增大，产生高压，使风速增加，当风继续向前，由于受 到外大里小，特殊结构的侧向导风板(15)的作用，风进入到AO时，风能变成更加高速强 大，且只作用在AO处风叶侧向单边的部位，使风叶的另半边受不到一点风的压力，从而最 有效地把吸收到的风能转化为电能。
如果在不增加风力发电机功率的情况下，想要增加发电量，那么我们只要十分简单地 增加捕风光杆(22)的长度配上捕风光膜(21)，那么，图5中则原来A1的捕风范围，立 刻变为A2更加大的捕风范围，如Al的捕风面积为2X2=4平方米，上海很多地方风功率 密度达每平方米200瓦左右，因此4平方米乂200瓦=800瓦，但只要将捕风光杆(22)的 长度，增加1米，并相应配上捕风光膜(21)，那A2的捕风面积增加至4X4=16平方米， 16平方米X200瓦-3200瓦，发电量足足增加了4倍。由于捕风光膜(21)，是选用在阴天 吸光率也很高的柔性双面太阳能薄膜，因此在增大捕风面积的同时也极大地增加捕获太阳 能的面积，因为捕获风能的面积是单向，根据以上1个方位A2的捕风面积为16平方米计 算，捕获光能的面积是四个方位，即16平方米X4-64平方米，如果太阳能每平方米发电功 率为IOOW，那么太阳能总的发电功率为64X100W=6400瓦。从而大大增加了发电量。风 MW=1/2PV3A。从以上的公式可以清楚地看出风能的大小与气流通过的面积A、空气密 度P和气流的速度V的立方成正比，也就是说风速增加l倍，风能可以大8倍，而本发明 特别之处是不仅大大的增加了风的密度P，同时又增加了风的速度V，不仅大大的增加了 捕风面积A2，同时又极大的增加了捕获太阳能的面积A2X4，这就是创新的风光立体化聚 合发电的独到之处。
实施例4、从图4中可以很清楚地看出，X图是现有的垂直风力发电系统，其发电效率 仅为30%左右，其原因是中心虚线上半边的风轮叶片受到逆向阻力，从而抵消了下半边风 轮转动的动力，所以效率相当低。X+Y图是韩国KR公司制造的，号称是目前世界上最先 进的立轴特制风力发电系统，由于它减小了逆向阻力，并且通过侧面诱导叶片将一部分风 能重新集中到旋转叶片中，但其结构还存在上下两部位风能溜掉的敝病。因此效率只能在 60%左右。而第三种X+Y+Z图，是本发明一种创新的球节式风光立体化聚合发电模式，其 结构1、由于实现了变逆向阻力为动力，独创的双向进风技术。2、由于采用了能全方位、 高效率吸收风能的捕风光器(20)，以及高效率吸收光能的捕风光膜(21)，即使在阴天其 吸光率也有10%~40%,因此该风力发电机能达到近80%全天候、高效率发电。
实施例5、如图6所示，仅用球和节就能十分迅速地将多个小功率风光立体化发电系统， 以垂直和水平方向组合在一起，成为一个大功率风光发电系统，，比如单个500W小功率的 发电系统按图6，用球节拼装就能很容易得到一个大功率风光立体化发电系统。 500WX8-4000W，以此类推，如果要制造兆瓦级的风电场，用本发明的方法不仅大大地节 约制造成本，同时大大地简化了结构、大大地降低了技术难度。
权利要求1.球节式风光立体化聚合发电系统，它包括球、节、以及球节风光聚合器、球节捕风光器，风力发电机，所述的风力发电机主轴上的多片风叶，可旋转地组装在下固定板与球节风光聚合器中心，并一同固定在立柱上，所述的球节风光聚合器内部包括双向进风结构的四个方位都组装有侧向导风板，侧向导风板出口与发电机风叶的单边部位紧密相连，球节风光聚合器四周上、下8个球，每个球角向放射状地向外伸出1根捕风光杆，并配上相适应的捕风光膜，即成球节捕风光器，安装在所述球节风光聚合器四周的球节捕风光器，调节增加其球节捕光杆和捕风光膜的长度，就能获得多倍风能和太阳能电功率，球节风光立体化聚合发电的结构，在吸收到太阳能的同时将风能压向球节风光聚合器中的侧向导风板出口，驱动风叶的单边相邻部位使发电机高速旋转，从而获得风能加太阳能的双倍电能。
2、 根据权利要求1所述的球节式风光立体化聚合发电系统，还包括一组与所述风力发 电机，捕风光膜，线路连接的控制器，储能器，控制转化电能，储存使用电能。
3、 根据权利要求1所述的球节式风光立体化聚合发电系统其特征在于所述的球节风光 聚合器，其内部包括双向进风结构的四个方位，每个方位都装有一块侧向导风板，每一侧 向导风板通道出口与发电机风叶的单边部位相邻。
4、 根据权利要求2所述的球节式风光立体聚合发电机系统其特征在于所述的球节风光 聚合器，其内部包括双向进风结构的四个方位，每个方位都装有一块侧向导风板，每一侧 向导风板通道出口与发电机风叶的单边部位相邻。
5、 根据权利要求1所述的球节式风光立体化聚合发电系统，其特征在于所述的球节捕 风光器，是安装在球节风光聚合器的四周，上下8个球，每个球角向放射状地向外伸展出 l根捕风光杆，其中每一所述捕风光杆之间铺上相适应的捕风光膜，即成球节捕风光器。
6、 根据权利要求4所述的球节式风光立体化聚合发电系统，其特征在于所述的球节 捕风光器，是安装在球节风光聚合器的四周，上下8个球，每个球角向放射状地向外伸展 出1根捕风光杆，其中每一所述捕风光杆之间铺上相适应的捕风光膜，即成球节捕风光器。
7、 根据权利要求1所述的球节式风光立体化聚合发电系统，其特征在于多个所述的 球节式风光立体化聚合发电系统以球、节垂直和水平组装的方式连接在一起。
8、根据权利要求6所述的球节式风光立体化聚合发电系统，其特征在于多个所述的球 节式风光立体化聚合发电系统以球，节垂直和水平组装的方式连接在一起。
专利摘要球节式风光立体化聚合发电系统，主要是由球、节、发电机、风叶、球节风光聚合器、球节捕风光器、捕风光杆、捕风光膜等组成。所述的球节风光聚合器的中心固定一个风力发电机，其多片风叶可旋转地安装在所述的立轴上，所述的侧向导风板分别装在聚合器内部的四个方位，每一所述侧向导风板分别与发电机风叶单边相邻、有效地控制气流，聚合器的四周上下8个球，每个球角向放射状地向外伸出一根捕风光杆，杆与杆之间均铺上捕风光膜，组合成所述的球节捕风光器，用于捕捉来自360度各方向的风和光，其中所述的球节、可以将各基本构件分解成小型的模块化，及将多个小功率风光发电系统组装成一个大型的、大功率的球节风光立体化聚合发电系统。
文档编号H02N6/00GK201198818SQ20082005659
公开日2009年2月25日 申请日期2008年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者沈渭清 申请人:沈渭清