本發(fā)明涉及一種用于發(fā)電的混合通風(fēng)裝置、系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、鑒于氣候危機日益嚴(yán)峻，全球正逐步轉(zhuǎn)向綠色能源解決方案。

2、然而，當(dāng)前綠色發(fā)電系統(tǒng)的供電能力尚不足以全面滿足消費者需求。在此背景下，申請人觀察到，社區(qū)能源消耗的高峰期主要集中于冬季中期(即最寒冷月份)及夏季中期(即最炎熱月份)。申請人還發(fā)現(xiàn)，盡管在上述時期消費者電力需求激增，但現(xiàn)有綠色發(fā)電系統(tǒng)卻因日照不足或風(fēng)力減弱，導(dǎo)致能源生產(chǎn)效率顯著降低。

3、因此，亟需增設(shè)綠色能源發(fā)電系統(tǒng)，以輔助現(xiàn)有商業(yè)規(guī)模發(fā)電設(shè)施。同時，于預(yù)定使用地點附近采集能源亦被視為優(yōu)選方案。

4、總而言之，有必要解決上述問題，或至少提供一種實用的替代方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于發(fā)電的通風(fēng)裝置，其構(gòu)造包括一頂部組件及一基底組件，利用頂部組件相對于基底組件的旋轉(zhuǎn)動作實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換。具體而言，頂部組件內(nèi)置：

2、一個裝配了太陽能電池板的容置器；以及

3、頂部組件邊緣環(huán)繞布置多個葉片，旨在利用氣流流經(jīng)或繞流頂部時驅(qū)動頂部組件旋轉(zhuǎn)。

4、在優(yōu)選實施例中，所述容置器采用近似錐形設(shè)計。優(yōu)選地，葉片布置于錐形邊緣。

5、此外，裝置還整合了一個聚光系統(tǒng)，包含凸透鏡或與菲涅爾透鏡的組合，設(shè)置于容置器頂端，旨在聚焦并集中日光至太陽能電池板，最大化日光照射時長。

6、優(yōu)選地，太陽能電池為聚光光伏(cpv)類型，兼具電能與熱能輸出功能。容置器頂部設(shè)有多個沿邊緣間隔分布的排氣孔，便于散熱。優(yōu)選地，這些孔位的設(shè)置應(yīng)使排出的熱空氣能夠?qū)蛉~片，帶動頂部組件旋轉(zhuǎn)。

7、根據(jù)優(yōu)選實施例，本裝置還可整合至少一個能量轉(zhuǎn)換組件，用于將頂部組件的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換為電能。優(yōu)選地，該能量轉(zhuǎn)換組件應(yīng)包括至少一對線圈定子和轉(zhuǎn)子，設(shè)置在頂部組件與基底的連接處，或靠近錐形結(jié)構(gòu)底部的基底內(nèi)，或兩者皆有。線圈和/或轉(zhuǎn)子可由一個或多個印刷電路板(pcb)構(gòu)成，印刷電路板則由多層串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)組成。

8、轉(zhuǎn)子可固定于旋轉(zhuǎn)的頂部組件，并包括一對間隔開的磁盤，每個磁盤的周邊均布置多個永磁體，磁鐵的磁軸大致垂直于磁盤表面。每個磁盤上相鄰磁鐵的磁軸方向交替排列，且相對磁盤上的磁鐵磁軸方向相反。永磁體可以安裝在環(huán)形磁軛上。

9、優(yōu)選地，定子線圈由至少一個環(huán)形電路板構(gòu)成，環(huán)形電路板的周邊設(shè)有多個大致呈螺旋狀的繞組，各繞組之間串聯(lián)連接。

10、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個安裝在建筑物屋頂上并與屋頂下方空間流體連通的上述類型裝置、一個電池以及連接裝置與電池的電路，通過利用該裝置產(chǎn)生電力來為電池充電。

11、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，用于從多個來源收集能量以生成電能。該方法包括以下步驟：

12、提供上述類型的裝置；和

13、將該裝置安裝在建筑物的屋頂上，并與屋頂下方的空間進行連通；

14、通過電路將該裝置與電池連接起來。

15、發(fā)電的原因包括：

16、裝置因風(fēng)和/或自屋頂下方逸散的熱量所帶動的氣流而旋轉(zhuǎn)；

17、和/或裝置受到陽光的照射；

18、并將由此產(chǎn)生的電能存儲在電池中。

技術(shù)特征：

1.一種兼具通風(fēng)與發(fā)電功能的裝置，所述裝置包括頂部組件和基底組件，頂部組件相對于基底組件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力，其中，頂部組件包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中容置器基本呈錐形結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中葉片圍繞錐形結(jié)構(gòu)的周邊布置。

4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，還包括凸透鏡、菲涅耳透鏡或二者組合，布置在容置器的上部，用于將陽光聚焦到太陽能電池上。

5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其中太陽能電池被配置為在輸出電力的同時產(chǎn)生熱量作為副產(chǎn)品。

6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其中容置器在其上部形成有多個圓周上均勻分布的排氣孔，熱量可以通過這些排氣孔逸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中排氣孔的位置使得離開排氣孔的空氣被引導(dǎo)到葉片以引起頂部組件旋轉(zhuǎn)。

8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，還包括至少一個能量轉(zhuǎn)換裝置，用于將頂部組件的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換成電能。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中能量轉(zhuǎn)換裝置包括至少一個線圈定子和轉(zhuǎn)子對，所述線圈定子和轉(zhuǎn)子對布置在頂部組件和基底組件的接合處，或者布置在基座內(nèi)靠近錐形結(jié)構(gòu)的最下部部分，或者同時布置在這兩個位置。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中轉(zhuǎn)子固定到可旋轉(zhuǎn)的頂部組件并且包括一對間隔開的磁盤，每個磁盤具有多個布置在其周邊的永磁體，每個磁體的磁軸通常垂直于磁盤的表面，每個磁盤上相鄰磁體的磁軸方向交替，并且間隔開的磁盤上彼此相對的磁體方向相反地布置。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中永磁體安裝在環(huán)形磁軛上。

12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的裝置，其中定子線圈由至少一個環(huán)形電路板構(gòu)成，環(huán)形電路板的周邊布置有多個大致呈螺旋形的繞組，各繞組串聯(lián)連接。

13.一種用于發(fā)電的系統(tǒng)，包括根據(jù)任何前述權(quán)利要求之一所述的裝置，所述裝置安裝在建筑物的屋頂上，并與屋頂下方的空間流體連通，還包括一電池和連接所述裝置與電池的電路，其中通過所述裝置的使用產(chǎn)生電力并為電池充電。

14.一種從多種能源中收集能量以生成電能的方法，包含以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
一種用于發(fā)電的通風(fēng)裝置，該裝置包括頂部組件和基底組件，通過頂部組件相對于基底組件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力。頂部組件包括：一個容納太陽能電池的容置器，以及多個沿頂部組件周邊布置的葉片，這些葉片在氣流經(jīng)過或繞過頂部組件時驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：P·布盧姆菲爾德
受保護的技術(shù)使用者：雷布斯私人有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23