建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與多個(gè)分布式布置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接，其中一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)連接，其中一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一電地暖系統(tǒng)連接，其中一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一電熱水系統(tǒng)連接，其中一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一電冰水系統(tǒng)連接，其中一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)連接。本發(fā)明利用風(fēng)力、壓縮空氣和沼氣進(jìn)行復(fù)合式發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間、足額、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)電。該系統(tǒng)利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電能，除了可以照明和電器供電外，還可以用來(lái)采暖、供熱水、空調(diào)制冷、向國(guó)家電網(wǎng)輸送電能等多種用途，實(shí)現(xiàn)了建筑從大量消耗能源到利用其自身優(yōu)勢(shì)可以大量產(chǎn)生能源的革命性轉(zhuǎn)變。
【專(zhuān)利說(shuō)明】建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新能源系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]能源是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的原動(dòng)力和基本要素。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源日益成為影響經(jīng)濟(jì)繼續(xù)健康發(fā)展的瓶頸。
[0003]目前，風(fēng)力發(fā)電越來(lái)越成為可再生能源發(fā)電的主要手段。但現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組存在如下缺陷:(1)風(fēng)力不穩(wěn)定，發(fā)電時(shí)斷時(shí)續(xù)；(2)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組只靠風(fēng)能發(fā)電，能量來(lái)源單一；(3)由于單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和建筑的局限性，風(fēng)力發(fā)電效率低，發(fā)電量少；(4)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能一般只用于照明和電器供電，用途少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用建筑可以聚集和產(chǎn)生風(fēng)力的特點(diǎn)，提供一種建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用多種能源發(fā)電，且可以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間、足額、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)電，發(fā)電效率成倍提高。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與多個(gè)分布式布置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接，其中一部分所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)連接，其中一部分所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一電地暖系統(tǒng)連接，其中一部分所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一電熱水系統(tǒng)連接，其中一部分所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一電冰水系統(tǒng)連接，其中一部分所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)連接；
所述控制系統(tǒng)用于控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、電地暖系統(tǒng)、電熱水系統(tǒng)和電冰水系統(tǒng)的開(kāi)啟或關(guān)閉；
所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用于將外界的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能；
當(dāng)外界風(fēng)力較大時(shí)，所述壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)使用所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的多余電能來(lái)把空氣壓縮并儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)外界無(wú)風(fēng)或風(fēng)力較小時(shí)，所述壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)利用其儲(chǔ)存的壓縮空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電；
在冬天夜晚，所述電地暖系統(tǒng)將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的多余電能轉(zhuǎn)換成地?zé)?，地?zé)後尫诺綐菍拥匕逍顭釋觾?nèi)，持續(xù)釋放熱量使室內(nèi)保持舒適溫度；
在夜間用電低谷，所述電熱水系統(tǒng)使用所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的多余電能來(lái)對(duì)水進(jìn)行加熱，供應(yīng)住戶(hù)生活熱水；
在夜間用電低谷，所述電冰水系統(tǒng)使用所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的多余電能來(lái)將水制成冰，在白天用電高峰時(shí)供空調(diào)制冷系統(tǒng)使用；
所述國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電能并入國(guó)家電網(wǎng)。
[0006]具體地，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組位于建筑的樓頂、轉(zhuǎn)角、上部洞口、中部洞口或多個(gè)建筑形成的風(fēng)道內(nèi)。
[0007]具體地，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括一安裝座，所述安裝座固設(shè)于建筑上； 所述安裝座上端固設(shè)有一筒體，所述筒體中部開(kāi)設(shè)有若干沿所述筒體圓周方向設(shè)置且可調(diào)節(jié)風(fēng)口大小的閘門(mén)，所述筒體外圍設(shè)有若干沿所述筒體圓周方向設(shè)置的喇叭形進(jìn)風(fēng)道，所述進(jìn)風(fēng)道的橫截面從外至內(nèi)逐漸變小；
所述筒體內(nèi)設(shè)有一與所述筒體同軸且可轉(zhuǎn)動(dòng)的垂直軸，所述垂直軸上部固設(shè)有一上葉輪，所述垂直軸下部通過(guò)一離合器與一下葉輪連接，所述離合器在所述下葉輪的轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)與所述垂直軸脫離連接，所述離合器在所述下葉輪的轉(zhuǎn)速大于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)與所述垂直軸結(jié)合在一起，所述垂直軸底部與一風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸同軸固定連接，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)于所述安裝座內(nèi)；
所述安裝座內(nèi)還設(shè)有一沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)，所述沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)一沼氣管道與一沼氣池連通，所述沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與一空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸同軸連接，所述空氣壓縮機(jī)與一壓縮空氣倉(cāng)連通，所述壓縮空氣倉(cāng)與一高壓空氣管道連接，所述高壓空氣管道的出氣口沿所述上葉輪的圓周方向與所述上葉輪相對(duì)設(shè)置。
[0008]具體地，所述上葉輪和下葉輪均為渦輪狀，在北半球地區(qū)，所述上葉輪和下葉輪以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在南半球地區(qū)，所述上葉輪和下葉輪以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
[0009]進(jìn)一步地，所述沼氣管道上設(shè)有一沼氣均衡器。
[0010]進(jìn)一步地，所述安裝座外表面設(shè)有若干太陽(yáng)能電池板，所述太陽(yáng)能電池板與一蓄電池連接，所述蓄電池與一控制器連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述安裝座下端與一電梯井連接，所述電梯井通過(guò)一余熱空氣管道與所述筒體連通。
[0012]進(jìn)一步地，所述安裝座內(nèi)設(shè)有一電梯機(jī)房，所述電梯機(jī)房上端與所述余熱空氣管道連通，所述電梯機(jī)房下端與所述電梯井連通。
[0013]進(jìn)一步地，所述安裝座上端還固設(shè)有一金屬結(jié)構(gòu)體，所述筒體設(shè)于所述金屬結(jié)構(gòu)體內(nèi)，所述金屬結(jié)構(gòu)體頂端與一避雷針連接，所述金屬結(jié)構(gòu)體底部接地。
[0014]進(jìn)一步地，所述筒體上部開(kāi)設(shè)有若干沿所述筒體圓周方向設(shè)置的排氣格柵。
[0015]本發(fā)明提供的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其可以利用風(fēng)力、壓縮空氣和沼氣進(jìn)行復(fù)合式發(fā)電，發(fā)電效率高，發(fā)電量大，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間、足額、穩(wěn)定、持續(xù)、發(fā)電。該系統(tǒng)利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電能，除了可以照明和電器供電外，還可以用來(lái)采暖、供熱水、空調(diào)制冷、向國(guó)家電網(wǎng)輸送電能等多種用途，實(shí)現(xiàn)了建筑從大量消耗能源到利用其自身優(yōu)勢(shì)可以大量產(chǎn)生能源的革命性轉(zhuǎn)變。
[0016]本發(fā)明提供的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，減少了城市熱、電、冷聯(lián)供設(shè)施和管網(wǎng)投入，節(jié)省了建筑投資。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)的模塊圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在建筑上的安裝位置示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝在兩棟建筑形成的風(fēng)道內(nèi)的示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝在四棟建筑形成的風(fēng)道內(nèi)的示意圖；
圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的剖視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其可以應(yīng)用在單個(gè)大型建筑，群體建筑(如建筑小區(qū))，也可以布置在工業(yè)區(qū)，該能源系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)I，控制系統(tǒng)I與多個(gè)分布式布置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2連接,其中一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2與一壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)3連接，其中一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2與一電地暖系統(tǒng)4連接，其中一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2與一電熱水系統(tǒng)5連接,其中一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2與一電冰水系統(tǒng)6連接，其中一部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2與國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)7連接。
[0020]上述各部件的功能分別為:控制系統(tǒng)I用于控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2、壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)3、電地暖系統(tǒng)4、電熱水系統(tǒng)5和電冰水系統(tǒng)6的開(kāi)啟或關(guān)閉。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2用于將外界的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)外界風(fēng)力較大時(shí)，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)3使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2產(chǎn)生的多余電能來(lái)把空氣壓縮并儲(chǔ)存起來(lái)；當(dāng)外界無(wú)風(fēng)或風(fēng)力較小時(shí)，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)3利用其儲(chǔ)存的壓縮空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2在外界風(fēng)力較大、較小或無(wú)風(fēng)時(shí)都可以穩(wěn)定持續(xù)發(fā)電的目的。在冬天夜晚，電地暖系統(tǒng)4將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2產(chǎn)生的多余電能轉(zhuǎn)換成地?zé)?，地?zé)後尫诺綐菍拥匕逍顭釋觾?nèi)，持續(xù)釋放熱量使室內(nèi)保持舒適溫度，實(shí)現(xiàn)防寒御冷的目的。在夜間用電低谷，電熱水系統(tǒng)5使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2產(chǎn)生的多余電能來(lái)對(duì)水進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)住戶(hù)供應(yīng)熱水的目的。在夜間用電低谷，電冰水系統(tǒng)6使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2產(chǎn)生的多余電能來(lái)將水制成冰，在白天用電高峰時(shí)供空調(diào)制冷系統(tǒng)使用。根據(jù)國(guó)家相關(guān)政策，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2產(chǎn)生的電能還可以賣(mài)給國(guó)家，因此，國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)7可以將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2產(chǎn)生的一部分電能并入國(guó)家電網(wǎng)。
[0021]如圖2所示，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2可以位于建筑8的樓頂、轉(zhuǎn)角、上部洞口或中部洞口；如圖3所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2可位于兩棟建筑8形成的風(fēng)道內(nèi)；如圖4所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2還可位于四棟建筑8形成的風(fēng)道內(nèi)。由于建筑客觀存在著受陽(yáng)面空氣受熱空氣向受陰面流動(dòng)，風(fēng)力遇到建筑這個(gè)體量龐大的集風(fēng)體，會(huì)在樓頂、轉(zhuǎn)角、洞口及特定的風(fēng)口被放大，因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2可以產(chǎn)生更多的電能。另外，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2在建筑上的擺放，其還可以成為建筑景觀的一部分，美化了建筑并成為生態(tài)建筑的專(zhuān)有標(biāo)志。
[0022]以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所采用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2作詳細(xì)介紹。
[0023]如圖5所示，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2包括一安裝座21，安裝座21固設(shè)于建筑8上； 所述安裝座21上端固設(shè)有一筒體22，筒體22上部開(kāi)設(shè)有若干沿筒體22圓周方向設(shè)
置的排氣格柵221，排氣格柵221用于將筒體22內(nèi)的空氣排出，筒體22中部開(kāi)設(shè)有若干沿筒體22圓周方向設(shè)置且可調(diào)節(jié)風(fēng)口大小的閘門(mén)222，閘門(mén)222可由一電機(jī)(未示出)驅(qū)動(dòng)沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)閘門(mén)222的風(fēng)口大小，筒體22外圍設(shè)有若干沿筒體22圓周方向設(shè)置的喇叭形進(jìn)風(fēng)道223，進(jìn)風(fēng)道223的橫截面從外至內(nèi)逐漸變小，外部空氣可以通過(guò)閘門(mén)222的開(kāi)口和進(jìn)風(fēng)道223進(jìn)入筒體22內(nèi)，筒體22外表面還設(shè)有一將閘門(mén)222的開(kāi)口和進(jìn)風(fēng)道223罩住的攔鳥(niǎo)網(wǎng)224，攔鳥(niǎo)網(wǎng)224用于防止鳥(niǎo)兒被吸入筒體22內(nèi)而對(duì)鳥(niǎo)兒造成傷害。
[0024]所述安裝座21上端還固設(shè)有一金屬結(jié)構(gòu)體23,筒體22設(shè)于金屬結(jié)構(gòu)體23內(nèi)，金屬結(jié)構(gòu)體23頂端與一避雷針231連接，金屬結(jié)構(gòu)體23底部接地，當(dāng)機(jī)組被雷擊時(shí)，避雷針231將雷電通過(guò)金屬結(jié)構(gòu)體23傳導(dǎo)至大地,從而避免了雷擊損壞機(jī)組。筒體22內(nèi)設(shè)有一與筒體22同軸且可轉(zhuǎn)動(dòng)的垂直軸24，垂直軸24上部固設(shè)有一渦輪狀的上葉輪241，垂直軸24下部通過(guò)一離合器242與一渦輪狀的下葉輪243連接，根據(jù)地球旋轉(zhuǎn)特性，在北半球地區(qū)，上葉輪241和下葉輪243以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在南半球地區(qū)，上葉輪241和下葉輪243以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，離合器242在下葉輪243的轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)與垂直軸24脫離連接，離合器242在下葉輪243的轉(zhuǎn)速大于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)與垂直軸24結(jié)合在一起，垂直軸24底部與一風(fēng)力發(fā)電機(jī)244的轉(zhuǎn)軸同軸固定連接,風(fēng)力發(fā)電機(jī)244設(shè)于安裝座21內(nèi)，其中，離合器242可以為電磁離合器、摩擦式離合器、飛錘式離合器或電子測(cè)速離合器等。
[0025]所述安裝座21內(nèi)還設(shè)有一沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25，沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25通過(guò)一沼氣管道251與一沼氣池252連通，本實(shí)施例中，沼氣池52是從建筑的化糞池改造過(guò)來(lái)的，其既保留化糞池的功能，同時(shí)又可以產(chǎn)生沼氣。沼氣管道251上設(shè)有一沼氣均衡器253，沼氣均衡器253用于均衡沼氣的氣壓，沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25的轉(zhuǎn)軸與一空氣壓縮機(jī)254的轉(zhuǎn)軸同軸連接，空氣壓縮機(jī)254與一壓縮空氣倉(cāng)255連通，壓縮空氣倉(cāng)255與一高壓空氣管道256連接，高壓空氣管道256的出氣口 257沿上葉輪241的圓周方向與上葉輪241相對(duì)設(shè)置。
[0026]進(jìn)一步地,安裝座21外表面設(shè)有若干太陽(yáng)能電池板26,太陽(yáng)能電池板26與一蓄電池(未示出)連接，太陽(yáng)能電池板26用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并儲(chǔ)存到蓄電池內(nèi)，蓄電池與一控制器27連接，以維持控制器27的運(yùn)行。
[0027]所述安裝座21下端與一電梯井28連接，電梯井28通過(guò)一余熱空氣管道281與筒體22連通，安裝座21內(nèi)設(shè)有一電梯機(jī)房282，電梯機(jī)房282上端與余熱空氣管道281連通，電梯機(jī)房282下端與電梯井28連通。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2的工作原理具體如下:
(I)本發(fā)明的機(jī)組設(shè)置于建筑樓頂?shù)碾娞輽C(jī)房282的頂部，將各個(gè)方向的風(fēng)從閘門(mén)222的開(kāi)口和進(jìn)風(fēng)道223水平引入筒體22，由于進(jìn)風(fēng)道223為喇叭形狀，進(jìn)風(fēng)道223的橫截面從外至內(nèi)逐漸變小，因此外界的風(fēng)進(jìn)入進(jìn)風(fēng)道223后風(fēng)速?gòu)耐庵羶?nèi)逐漸變大，從而可以將風(fēng)速提高數(shù)倍并以逆時(shí)針?lè)较?北半球地區(qū))或順時(shí)針?lè)较?南半球地區(qū))直接沖擊下葉輪243，顯著提高了發(fā)電效率；另外，筒體22迎風(fēng)面與筒體22內(nèi)的空氣壓力差，以及筒體22迎風(fēng)面與筒體22背風(fēng)面的空氣壓力差，可以進(jìn)一步提高風(fēng)力速度，從而提高發(fā)電效率；當(dāng)下葉輪243的風(fēng)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器242與垂直軸24脫離連接，此時(shí)下葉輪243只是自轉(zhuǎn)，并不驅(qū)動(dòng)垂直軸24轉(zhuǎn)動(dòng)，下葉輪243在自轉(zhuǎn)的過(guò)程中將水平風(fēng)整流為垂直向上的逆時(shí)針?lè)较?北半球地區(qū))或順時(shí)針?lè)较?南半球地區(qū))的旋轉(zhuǎn)氣流(龍卷風(fēng))，旋轉(zhuǎn)氣流沖擊上葉輪241旋轉(zhuǎn)，由于上葉輪241與垂直軸24固定連接，因此上葉輪241在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)會(huì)驅(qū)動(dòng)垂直軸24旋轉(zhuǎn)，垂直軸24在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中帶動(dòng)其底部的風(fēng)力發(fā)電機(jī)244發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的目的；當(dāng)下葉輪243的風(fēng)速大于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制離合器242與垂直軸24結(jié)合在一起，此時(shí)下葉輪243在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也會(huì)與上葉輪241共同驅(qū)動(dòng)垂直軸24旋轉(zhuǎn)，垂直軸24在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中帶動(dòng)其底部的風(fēng)力發(fā)電機(jī)244發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)利用上葉輪241和下葉輪243的合力進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電。
[0029](2)當(dāng)風(fēng)力過(guò)大，使上葉輪241的轉(zhuǎn)速超過(guò)其額定轉(zhuǎn)速的10%時(shí)，機(jī)組的控制器27發(fā)送信號(hào)給迎風(fēng)向的閘門(mén)222，使閘門(mén)222的風(fēng)口逐步關(guān)小，并發(fā)信號(hào)給背風(fēng)向的閘門(mén)222，使閘門(mén)222的風(fēng)口逐步開(kāi)大，從而使筒體22內(nèi)的空氣流量減少，以保證上葉輪241、處于額定轉(zhuǎn)速和風(fēng)力發(fā)電機(jī)244處于額定功率發(fā)電。[0030](3)當(dāng)能源系統(tǒng)剛啟動(dòng)或風(fēng)力變小、不能滿(mǎn)足上葉輪241和下葉輪243處于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)244也不能處于額定功率發(fā)電，此時(shí)，機(jī)組的控制器27發(fā)送信號(hào)啟動(dòng)沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25，沼氣通過(guò)沼氣管道251進(jìn)入沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25內(nèi)并在沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25內(nèi)燃燒，沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25將沼氣燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，該機(jī)械能使沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，由于沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25和空氣壓縮機(jī)254同軸連接，因此沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25的轉(zhuǎn)軸會(huì)帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)254的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，空氣壓縮機(jī)254開(kāi)始制造壓縮空氣并進(jìn)入壓縮空氣倉(cāng)255，然后壓縮空氣從壓縮空氣倉(cāng)255進(jìn)入高壓空氣管道256，最后從高壓空氣管道256的出氣口 257噴出，壓縮空氣協(xié)助驅(qū)動(dòng)上葉輪241旋轉(zhuǎn)使其維持額定轉(zhuǎn)速，上葉輪241帶動(dòng)垂直軸24旋轉(zhuǎn)，垂直軸24在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中帶動(dòng)其底部的風(fēng)力發(fā)電機(jī)244發(fā)電，以保證上葉輪241處于額定轉(zhuǎn)速和風(fēng)力發(fā)電機(jī)244處于額定發(fā)電。同時(shí)，當(dāng)風(fēng)力小到使下葉輪243的風(fēng)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制離合器242與垂直軸24脫離，此時(shí)下葉輪243只是自轉(zhuǎn)，下葉輪243在自轉(zhuǎn)的過(guò)程中將水平風(fēng)整流為垂直向上的逆時(shí)針?lè)较?北半球地區(qū))或順時(shí)針?lè)较?南半球地區(qū))的旋轉(zhuǎn)氣流(龍卷風(fēng))，旋轉(zhuǎn)氣流沖擊上葉輪241旋轉(zhuǎn)，以加快實(shí)現(xiàn)上葉輪241的風(fēng)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。
[0031](4)當(dāng)風(fēng)力足夠大、能夠保證上葉輪241的額定轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組的控制器27發(fā)送信號(hào)關(guān)閉沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25，空氣壓縮機(jī)254隨之停止制造壓縮空氣。這時(shí)，當(dāng)風(fēng)力足夠大到使下葉輪243的風(fēng)速大于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制離合器242與垂直軸24結(jié)合在一起，下葉輪243驅(qū)動(dòng)垂直軸24旋轉(zhuǎn)，垂直軸24帶動(dòng)其底部的風(fēng)力發(fā)電機(jī)244發(fā)電。
[0032](5)建筑物的余熱、電梯機(jī)房282和風(fēng)力發(fā)電機(jī)244產(chǎn)生的熱量可以將電梯井28內(nèi)的空氣加熱，電梯井28內(nèi)的熱空氣通過(guò)余熱空氣管道281進(jìn)入筒體22內(nèi)，熱空氣驅(qū)動(dòng)上葉輪241和下葉輪243旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電。
[0033](6)安裝座21外表面的太陽(yáng)能電池板26可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并儲(chǔ)存到蓄電池內(nèi)，以維持機(jī)組的控制器27運(yùn)行。
[0034]本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2采用垂直軸24、上葉輪241、下葉輪243和風(fēng)力發(fā)電機(jī)244來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電；本發(fā)明還通過(guò)沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)25產(chǎn)生機(jī)械能來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)254壓縮空氣，壓縮空氣直接驅(qū)動(dòng)上葉輪241和垂直軸24旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電；另外，建筑電梯井內(nèi)的熱空氣進(jìn)入筒體22內(nèi)驅(qū)動(dòng)上葉輪241和下葉輪243旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電；另外，安裝座21外表面的太陽(yáng)能電池板26將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能以保證控制器27的用電需求；因此，本發(fā)明的能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力為主的多種能源發(fā)電的形式的目的，提高了發(fā)電效率，降低了發(fā)電成本。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2還克服了傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)機(jī)組在風(fēng)力較小時(shí)不能發(fā)電、風(fēng)力太大需要停機(jī)的缺陷，可以實(shí)現(xiàn)從一級(jí)風(fēng)到十二級(jí)風(fēng)均可發(fā)電，風(fēng)能的利用率提高到60%-80%。
[0035]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其特征在于，包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與多個(gè)分布式布置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接，其中一部分所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)連接，其中一部分所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一電地暖系統(tǒng)連接，其中一部分所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一電熱水系統(tǒng)連接，其中一部分所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與一電冰水系統(tǒng)連接，其中一部分所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)連接； 所述控制系統(tǒng)用于控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、電地暖系統(tǒng)、電熱水系統(tǒng)和電冰水系統(tǒng)的開(kāi)啟或關(guān)閉； 所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用于將外界的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能； 當(dāng)外界風(fēng)力較大時(shí)，所述壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)使用所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的多余電能來(lái)把空氣壓縮并儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)外界無(wú)風(fēng)或風(fēng)力較小時(shí)，所述壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)利用其儲(chǔ)存的壓縮空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電； 在冬天夜晚，所述電地暖系統(tǒng)將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的多余電能轉(zhuǎn)換成地?zé)?，地?zé)後尫诺綐菍拥匕逍顭釋觾?nèi)，持續(xù)釋放熱量使室內(nèi)保持舒適溫度； 在夜間用電低谷，所述電熱水系統(tǒng)使用所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的多余電能來(lái)對(duì)水進(jìn)行加熱，供應(yīng)住戶(hù)生活熱水； 在夜間用電低谷，所述電冰水系統(tǒng)使用所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的多余電能來(lái)將水制成冰，在白天用電高峰時(shí)供空調(diào)制冷系統(tǒng)使用； 所述國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電能并入國(guó)家電網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組位于建筑的樓頂、轉(zhuǎn)角、上部洞口、中部洞口或多個(gè)建筑形成的風(fēng)道內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所`述的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括一安裝座，所述安裝座固設(shè)于建筑上； 所述安裝座上端固設(shè)有一筒體，所述筒體中部開(kāi)設(shè)有若干沿所述筒體圓周方向設(shè)置且可調(diào)節(jié)風(fēng)口大小的閘門(mén)，所述筒體外圍設(shè)有若干沿所述筒體圓周方向設(shè)置的喇叭形進(jìn)風(fēng)道，所述進(jìn)風(fēng)道的橫截面從外至內(nèi)逐漸變小； 所述筒體內(nèi)設(shè)有一與所述筒體同軸且可轉(zhuǎn)動(dòng)的垂直軸，所述垂直軸上部固設(shè)有一上葉輪，所述垂直軸下部通過(guò)一離合器與一下葉輪連接，所述離合器在所述下葉輪的轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)與所述垂直軸脫離連接，所述離合器在所述下葉輪的轉(zhuǎn)速大于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)與所述垂直軸結(jié)合在一起，所述垂直軸底部與一風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸同軸固定連接，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)于所述安裝座內(nèi)； 所述安裝座內(nèi)還設(shè)有一沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)，所述沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)一沼氣管道與一沼氣池連通，所述沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與一空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸同軸連接，所述空氣壓縮機(jī)與一壓縮空氣倉(cāng)連通，所述壓縮空氣倉(cāng)與一高壓空氣管道連接，所述高壓空氣管道的出氣口沿所述上葉輪的圓周方向與所述上葉輪相對(duì)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述上葉輪和下葉輪均為渦輪狀，在北半球地區(qū)，所述上葉輪和下葉輪以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在南半球地區(qū)，所述上葉輪和下葉輪以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述沼氣管道上設(shè)有一沼氣均衡器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝座外表面設(shè)有若干太陽(yáng)能電池板，所述太陽(yáng)能電池板與一蓄電池連接，所述蓄電池與一控制器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝座下端與一電梯井連接，所述電梯井通過(guò)一余熱空氣管道與所述筒體連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝座內(nèi)設(shè)有一電梯機(jī)房，所述電梯機(jī)房上端與所述余熱空氣管道連通，所述電梯機(jī)房下端與所述電梯井連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝座上端還固設(shè)有一金屬結(jié)構(gòu)體，所述筒體設(shè)于所述金屬結(jié)構(gòu)體內(nèi)，所述金屬結(jié)構(gòu)體頂端與一避雷針連接，所述金屬結(jié)構(gòu)體底部接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑智能分布復(fù)合式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體上部開(kāi)設(shè)有若干沿所述筒體圓周方向 設(shè)置的排氣格柵。
【文檔編號(hào)】F02B43/10GK103485983SQ201310502167
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】連志敏 申請(qǐng)人:連志敏