熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來我國南北方的大部分地區(qū)在初春之際受到嚴重霧霾天氣的影響，以北京為例，13年I月北京僅有五天不是霧霾天氣。霧霾天氣易誘發(fā)心血管疾病、心臟病、呼吸道疾病等多種病癥。2014年I月4日，國家減災(zāi)辦、民政部首次將危害健康的霧霾天氣納入2013年自然災(zāi)情進行通報。霧霾天氣的主要人為因素之一就是大規(guī)模的火力發(fā)電所產(chǎn)生的大量煙塵。太陽能和風能作為優(yōu)質(zhì)的可再生清潔能源，能夠在提高能源利用率的同時減少不可再生資源的利用和廢氣排放。
[0003]單獨利用風能和太陽能存在以下弊端:
[0004]I)功率輸出不穩(wěn)定，不能實現(xiàn)持續(xù)以及較穩(wěn)定的電能輸出；
[0005]2)受環(huán)境影響大，系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，現(xiàn)提出一種熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機，可以同時利用風能以及熱能。
[0008]( 二)技術(shù)方案
[0009]本發(fā)明的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):本發(fā)明提出了一種熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機，包括太陽能煙囪、垂直軸風機以及蓄電池，所述太陽能煙囪包括蓄熱層、集熱棚、渦扇和煙囪四個部分，所述集熱棚置于蓄熱層的上部且與煙囪壁連接呈整體，所述渦扇置于煙囪入口處，所述垂直軸風機固定于煙囪桿處并繞煙囪自由轉(zhuǎn)動，所述垂直軸風機設(shè)置有葉片，在所述太陽能煙囪的頂部設(shè)置有一機箱，所述渦扇與垂直軸風機的輸出齒輪通過一差速器整合至一總輸出軸，所述總輸出軸連接至機箱內(nèi)。
[0010]作為一種改進，所述集熱棚由透明或半透明兩種材料中的一種所制而成。
[0011]作為進一步改進，所述葉片為水滴狀，葉片均勻設(shè)置。
[0012](三)有益效果
[0013]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0014]本發(fā)明提出的一種熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機，在白天風速低太陽輻射充足而晚上風速較高無輻射的條件下，通過差速器將太陽能煙囪與垂直軸風機的轉(zhuǎn)矩合成來進行發(fā)電，輸出后經(jīng)整流逆變儲存在蓄電池中。充分考慮了我國氣候特點，綜合利用了風能和太陽能，彌補了普通垂直軸風機自啟動困難，并且提升了風機的微風啟動性，有效提升了系統(tǒng)的工作時長及風能利用率。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是差速器原理圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]如圖1和圖2所示的一種熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機，包括太陽能煙囪1、垂直軸風機2以及蓄電池3，所述太陽能煙囪I包括蓄熱層11、集熱棚12、渦扇13和煙囪14四個部分，所述集熱棚12置于蓄熱層11的上部且與煙囪14壁連接呈整體，所述渦扇13置于煙囪14入口處，所述垂直軸風機2固定于煙囪14桿處并繞煙囪14自由轉(zhuǎn)動，所述垂直軸風機2設(shè)置有葉片21，在所述太陽能煙囪I的頂部設(shè)置有一機箱4，所述渦扇13與垂直軸風機2的輸出齒輪通過一差速器5整合至一總輸出軸，所述總輸出軸連接至機箱4內(nèi)。
[0019]其中，所述集熱棚12由透明或半透明兩種材料中的一種所制而成；所述葉片21為水滴狀，葉片21均勻設(shè)置。
[0020]以上具體實施例提到的一種熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機，將太陽能煙囪I作為垂直軸風機2的旋轉(zhuǎn)軸，垂直軸風機2在轉(zhuǎn)動過程中不會影響到煙囪14及內(nèi)部的氣流，兩者仍能夠獨立運轉(zhuǎn)。同時可以大幅減少轉(zhuǎn)速合成過程中傳動機構(gòu)的數(shù)量，提升了效率。
[0021]集熱棚12底部是用土壤、砂、礫石等材料做成的蓄熱層11。在白天，太陽輻射能透過集熱棚12的透明材料加熱蓄熱層11表面，與此同時，蓄熱層11表面也向集熱棚12內(nèi)的空氣傳遞熱量，與太陽輻射共同作用加熱內(nèi)部的空氣，空氣吸收熱量，溫度升高，密度降低，小于外界環(huán)境相同高度處的空氣密度，從而形成了壓差。棚中央的煙囪14起負壓管的作用，加大了系統(tǒng)內(nèi)外的壓力差，形成強烈的氣流流動。當系統(tǒng)內(nèi)空氣以較大的速度進入煙囪中時，強烈的上升氣流推動煙囪中的小渦扇13轉(zhuǎn)動。
[0022]為使發(fā)電系統(tǒng)能實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的電能輸出，采用位于煙囪14頂部的差速器5連接渦輪和葉輪。太陽能煙囪I底部的集熱棚12受到強烈的太陽輻射作用，內(nèi)部空氣受熱，產(chǎn)生的上升氣流能夠帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，同時，垂直軸風機2可以在風的直接作用下自行運轉(zhuǎn)，兩者的轉(zhuǎn)速通過差速器5合成。
[0023]上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【主權(quán)項】
1.熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機，包括太陽能煙囪(I)、垂直軸風機(2)以及蓄電池(3)，其特征在于:所述太陽能煙囪⑴包括蓄熱層(11)、集熱棚(12)、禍扇(13)和煙囪(14)四個部分，所述集熱棚(12)置于蓄熱層(11)的上部且與煙囪(14)壁連接呈整體，所述渦扇(13)置于煙囪(14)入口處，所述垂直軸風機(2)固定于煙囪(14)桿處并繞煙囪(14)自由轉(zhuǎn)動，所述垂直軸風機(2)設(shè)置有葉片(21)，在所述太陽能煙囪⑴的頂部設(shè)置有一機箱(4)，所述渦扇(13)與垂直軸風機(2)的輸出齒輪通過一差速器(5)整合至一總輸出軸，所述總輸出軸連接至機箱(4)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機，其特征在于:所述集熱棚(12)由透明或半透明兩種材料中的一種所制而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機，其特征在于:所述葉片(21)為水滴狀，葉片(21)均勻設(shè)置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱能與風能相結(jié)合的新型垂直軸風機,包括太陽能煙囪、垂直軸風機以及蓄電池，所述太陽能煙囪包括蓄熱層、集熱棚、渦扇和煙囪四個部分，所述集熱棚置于蓄熱層的上部且與煙囪壁連接呈整體，所述渦扇置于煙囪入口處，所述垂直軸風機固定于煙囪桿處并繞煙囪自由轉(zhuǎn)動，所述垂直軸風機設(shè)置有葉片，在所述太陽能煙囪的頂部設(shè)置有一機箱，所述渦扇與垂直軸風機的輸出齒輪通過一差速器整合至一總輸出軸，所述總輸出軸連接至機箱內(nèi)，輸出后經(jīng)整流逆變儲存在蓄電池中。充分考慮了我國氣候特點，綜合利用了風能和太陽能，彌補了普通垂直軸風機自啟動困難，并且提升了風機的微風啟動性，有效提升了系統(tǒng)的工作時長及風能利用率。
【IPC分類】F03D3/06, F03D9/00, F03D11/00, H02J7/32
【公開號】CN105065204
【申請?zhí)枴緾N201510336499
【發(fā)明人】陽斯, 薛倩, 胡芮
【申請人】陽斯
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年6月17日