一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置的制作方法

1.本发明涉及风力发电机技术领域，具体为一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置。


背景技术：

2.目前的风力发电装置，其发电结构单一，且分布较为散落、无规律性，从而导致发电扇叶的转动速度受限，进一步影响了发电效率，同时，传统的风力发电装置还无法通过光照和地表风的结合达到发电的效果，进一步降低了资源利用率，为此，本领域的工作人员提出了一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置，解决了目前的风力发电装置，其发电结构单一，且分布较为散落、无规律性，从而导致发电扇叶的转动速度受限，进一步影响了发电效率，同时，传统的风力发电装置还无法通过光照和地表风的结合达到发电的效果，进一步降低了资源利用率的问题。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置，安装在地表面以下的外罩壳，所述外罩壳的内部设置有若干组等距离且呈圆周状分布的发电机组，所述发电机组的驱动端连接有发电扇叶，所述地表面的上端通过若干根固定柱连接有顶盖，所述顶盖的顶部圆心处设置有光照桶，所述顶盖的内部设置有若干个等距离且呈圆周状分布的风向监测器，所述顶盖的底部且位于光照桶的正下方安装有导风板，所述导风板的外表面设置有向内凹陷的导风弧面，所述光照桶的上端安装有横梁板，所述横梁板的底部安装有驱动电机，所述驱动电机输出端连接有螺旋叶。
5.作为本发明进一步的技术方案，所述外罩壳的底部安装有若干组等距离且呈圆周状分布的驱动马达，每个所述驱动马达的动力驱动端均通过驱动杆连接有转盘。
6.作为本发明进一步的技术方案，所述发电机组安装在转盘的上端，所述转盘与外罩壳的内壁不贴合。
7.作为本发明进一步的技术方案，每两个所述固定柱之间的夹角均为90
°
，所述地表面的顶部开设有第一通孔。
8.作为本发明进一步的技术方案，所述导风板的底部贯穿在第一通孔的内部，所述发电扇叶位于第一通孔的正下方。
9.作为本发明进一步的技术方案，所述顶盖和光照桶为一体式结构，且其内部开设有与导风板相贯通的气流风道，所述光照桶为黑色吸热材质。
10.作为本发明进一步的技术方案，所述外罩壳的内部圆心处安装有控制器，所述外罩壳的内部且位于驱动马达和控制器之间设置有蓄电池。
11.作为本发明进一步的技术方案，所述导风弧面的底部且位于地表面的上方开设有
若干组等距离且呈圆周状分布的透风孔，所述控制器通过连接线与驱动马达相接。
12.作为本发明进一步的技术方案，所述外罩壳的内部边缘安装有若干个等距离且与驱动马达相接的稳固架，所述驱动杆贯穿在稳固架的内部一端。
13.作为本发明进一步的技术方案，所述光照桶为锥形结构，且其直径自下而上呈逐渐递减状，所述地表面的底部且位于控制器和蓄电池之间安装有光伏逆变器，所述顶盖的上端安装有太阳能板。
14.有益效果
15.本发明提供了一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置。
16.与现有技术相比具备以下有益效果：
17.1、一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置，通过太阳热辐射在光照桶上，内部空气受热上升，使得光照桶底部的气压变低，从而促使四周的气压向光照桶的中心汇聚，使其形成地表风，而螺旋叶和导风板的设置，可以在光照桶内形成旋流风，可加快光照桶内部底端的风流向上端流动，从而来增大光照桶内部的风向流动，促使外部形成的地表风沿着导风弧面流动并直接吹向发电扇叶，从而提高发电扇叶的转动速度，保障了发电效率。
18.2、一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置，通过在外罩壳的内部环绕阵列式安装发电机组，可在使用时，更加充分的利用所形成的地表风，使其即使在晚上无光照的情况下，也可以利用各个角度的自然地表风来发电，另外，太阳能板和光伏逆变器的设置，当阳光照射时，可将光能转换为电能，并经过光伏逆变器的转变后存储至蓄电池中，同时也能对驱动电机提供电能，确保螺旋叶的工作效率，本设计集光能发电和地表风产生的风能发电为一体，进一步实现了电能的存储。
19.3、一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置，通过设置有风向监测器，可以在使用时，用来监测地表风的方向，并且通过启动控制器，可驱动驱动马达旋转，在驱动杆和转盘的作用下，可带动顶部的发电机组和发电扇叶进行全方位旋转，进而可使其朝向与地表风的方向相切合，有效的提高了发电效率。
附图说明
20.图1为一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置的结构示意图；
21.图2为一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置的结构前视图；
22.图3为一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置的结构俯视图；
23.图4为图3中a
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a的剖视；
24.图5为一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置的空气流向示意图。
25.图中：1、地表面；2、外罩壳；3、驱动马达；4、驱动杆；5、转盘；6、发电机组；7、发电扇叶；8、固定柱；9、顶盖；10、光照桶；11、风向监测器；12、导风板；13、导风弧面；14、横梁板；15、驱动电机；16、螺旋叶；17、第一通孔；18、气流风道；19、透风孔；20、控制器；21、蓄电池；22、稳固架；23、光伏逆变器；24、太阳能板。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1
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5，本发明提供一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置技术方案：一种基于光照受热和地表风汇聚的阵列式风力发电装置，安装在地表面1以下的外罩壳2，外罩壳2的底部安装有若干组等距离且呈圆周状分布的驱动马达3，每个驱动马达3的动力驱动端均通过驱动杆4连接有转盘5，外罩壳2的内部设置有若干组等距离且呈圆周状分布的发电机组6，发电机组6安装在转盘5的上端，转盘5与外罩壳2的内壁不贴合，发电机组6的驱动端连接有发电扇叶7；
28.如图2和图4所示，地表面1的上端通过若干根固定柱8连接有顶盖9，每两个固定柱8之间的夹角均为90
°
，顶盖9的顶部圆心处设置有光照桶10，顶盖9的内部设置有若干个等距离且呈圆周状分布的风向监测器11，顶盖9的底部且位于光照桶10的正下方安装有导风板12，导风板12的外表面设置有向内凹陷的导风弧面13，外罩壳2的内部且位于驱动马达3和控制器20之间设置有蓄电池21，导风弧面13的底部且位于地表面1的上方开设有若干组等距离且呈圆周状分布的透风孔19，将导风板12设计成喇叭状，且外侧面设计成导风弧面13，而且导风弧面13与地表面1之间存第一通孔17，由此一来，发电扇叶7正好位于第一通孔17下方，当地表风形成后，经过导风板12导流向下流动至光照桶10内的低气压区域时，会先经过导风弧面13导向，流动至导风弧面13与地表面1之间的第一通孔17，再向下吹向发电扇叶7，然后再流动至光照桶10内的低气压区域，在此过程中，汇聚的地表风先对发电扇叶7进行吹动，从而带动发电扇叶7进行转动，从而利用发电扇叶7带动发电机组6工作，经过导风板12和导风弧面13以及透风孔19的配合，可以更好、更精准的将所形成的地表风导向至发电扇叶7，从而促使形成的地表风可以最大化利用，地表面1的底部且位于控制器20和蓄电池21之间安装有光伏逆变器23，顶盖9的上端安装有太阳能板24，太阳能板24通过连接线与光伏逆变器23相接，所以当阳光照射时，可直接吸收太阳光能量，并通过光伏逆变器23转化为电能，储存至蓄电池21中，方便该设备在白天使用时，不仅可以利用光照桶10的作用，使其内部产生低气压区域来提高地表风的流动，同时也能利用太阳能板24将光能转化为电能，一方面可以为驱动电机15提供电能，确保螺旋叶16工作时，产生旋流风，提高光照桶10底部地表风的流动，同时也能将光能转化的电能进一步存储，提高电能的存储量。
29.如图3和图4所示，光照桶10的上端安装有横梁板14，横梁板14的底部安装有驱动电机15，驱动电机15输出端连接有螺旋叶16；通过螺旋叶16的设置，方便在光照桶10内部形成低气压区域时，地表风会经过导风板12向其内部汇聚，此时，再利用驱动电机15控制螺旋叶16的旋转，使其内部产生由下往上的旋流风，进而可以加快地表面由光照桶10内部底端流动至其上端的速度，进而加快了地表面的流动速度，从而促使外部的风沿着导风弧面13流动并直接吹向发电扇叶7，从而提高发电扇叶7的转动速度，保障了发电效率；
30.如图1和图4所示，地表面1的顶部开设有第一通孔17，导风板12的底部贯穿在第一通孔17的内部，发电扇叶7位于第一通孔17的正下方，顶盖9和光照桶10为一体式结构，且其内部开设有与导风板12相贯通的气流风道18，光照桶10为黑色吸热材质，光照桶10为锥形
结构，且其直径自下而上呈逐渐递减状；该设备使用过程中，通过太阳辐射在光照桶10上，使得光照桶10内部空气受热上升，进而光照桶10底部的气压变低，从而促使四周的气压向光照桶10的中心汇聚，即可实现，在无风状态下，也能使得光照桶10底部形成地表风，在有风状态下，可以进一步加快光照桶10底部四周的地表风汇聚，提高地表形成的风向流动对发电扇叶7的吹动，来提高发电效率；
31.如图4和图5所示，外罩壳2的内部圆心处安装有控制器20，控制器20通过连接线与驱动马达3相接，外罩壳2的内部边缘安装有若干个等距离且与驱动马达3相接的稳固架22，驱动杆4贯穿在稳固架22的内部一端，通过在外罩壳2的内部环绕阵列式安装发电机组6和发电扇叶7，可在使用时，可以更加充分的利用所形成的地表风，使其即使在晚上无光照的情况下，也可以利用各个角度的自然地表风来发电，从而避免了自然资源的浪费，而风向监测器11的设置，可以在使用时，可以用来计算地表风的方向，若其风向与发电扇叶7的风向不一致时，可通过启动控制器20，驱动驱动马达3旋转，在驱动杆4和转盘5的作用下，可带动顶部的发电机组6和发电扇叶7进行全方位旋转，进而可使其朝向与地表风的方向相切合，有效的提高了发电效率。
32.本发明的工作原理：在使用时，太阳光照射在光照桶10上，光照桶10受热则会吸收热量，使其内部的气体受热上升，而光照桶10底部的气压则会变低，从而促使四周的气压经透风孔19向光照桶10的中心汇聚，最终形成地表风，随着光照桶10内部的气体上升，配合螺旋叶16的旋转，会在光照桶10内部形成旋流风，进而可以加快了光照桶10内部的气流上升的速度，由此，来加快地表风的汇聚速度，提高地表风对发电扇叶7的吹动；
33.在四周的地表风向低气压区域汇聚时，在导风板12的作用下，可令空气沿着导风弧面13的外侧壁流动，并经导风弧面13与地表面1之间的第一通孔17进入到外罩壳2的内部，进而，经过第一通孔17的地表风会直接吹向发电扇叶7，促使发电扇叶7转动工作，配合发电机组6来实现发电，进一步提高了发电效率。
34.而在地表风流动时，分析风向监测器11，可实时计算地表风的方向，若风向与发电扇叶7的风向不一致时，则会将信号传送给控制器20，而控制器20可控制驱动马达3旋转，在驱动杆4和转盘5的作用下，可带动顶部的发电机组6和发电扇叶7进行360
°
全方位旋转，直至发电扇叶7的朝向与地表风的方向相切合，可有利于提高发电效率，另外，发电机组6环绕阵列式的安装设计，可以更加充分的利用所形成的地表风，使其即使在晚上无光照的情况下，也可以利用各个角度的自然地表风来发电，从而避免了自然资源的浪费，其次，再利用顶盖9的上端的太阳能板24将光能转化为电能，通过光伏逆变器23转化后存储到蓄电池21内，不仅可以为驱动电机15供电，同时也能将光能产生的电能进行存储。
35.在本实施例中，风向监测器11的型号为cwu200，控制器20的型号为dr610
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dr620，在上述构件中，自身的结构特征、工作原理以及与外部电性连接的具体电路结构均采用现有技术，此处不再详述。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。