一种风力发电机及屋面风力发电装置的制作方法

本申请属于建筑发电，具体而言涉及一种风力发电机及屋面风力发电装置。

背景技术：

1、风能利用一般需要较丰富的风力资源以及空旷的场地，而满足这两项条件的地区一般处在城市郊区或在戈壁地区或人烟稀少的山区。发电端与用电端的距离远，电力并网和输配问题层出不穷。为了实现风能的就地消纳利用，就必须结合城市特点，基于城市风力资源禀赋，在用电端通过技术创新进一步拓展风力发电场景。

2、事实上，中、高层建筑屋顶风力资源较为优质。由于受边界层效应影响，城市高空中的风速会明显高于地面风速。但目前缺少可以高效利用建筑屋顶风力资源的发电装置，导致当前对中高层建筑屋顶风力资源的利用率低下。另外，由于高空中的风速较大，已有风力发电机在风速过大或其他极端工况下，会对发电设备造成不可逆的损伤。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种风力发电机及屋面风力发电装置，用以解决现有中存在的上述技术问题中的至少一者。

2、本实用新型的目的是这样实现的：

3、第一方面，提供一种风力发电机，包括：

4、动力组件，动力组件包括传动轴以及设于传动轴上部的不锈钢叶片；

5、制动组件，制动组件设于传动轴的下部，被配置为在风速过大时，使传动轴的转速降低至安全工作转速；

6、发电组件，发电组件连接于传动轴的底端，传动轴转动使发电组件发电。

7、进一步地，制动组件包括固定环、第一离心杆、第二离心杆、离心摆锤、制动环和制动盘；其中，固定环固定安装在传动轴上，固定环位于制动环的上方；固定环与第一离心杆的第一端铰接，第一离心杆的第二端与离心摆锤的上端铰接，离心摆锤的下端与第二离心杆的第一端铰接，第二离心杆的第二端与制动盘铰接；制动盘滑动套设在传动轴上，并能够向上移动与制动环发生摩擦接触。

8、进一步地，制动组件包括箱体，箱体的底部固定在发电组件上，箱体的顶面和底面设有供传动轴穿过的通孔。

9、进一步地，制动环固定在箱体的底面上的通孔处，传动轴穿过制动环。

10、进一步地，制动盘具有套筒和限位部，套筒滑动套设在传动轴上，并与第二离心杆的第二端铰接；限位部设于套筒的外壁上，能够在制动盘沿传动轴上升时，卡在制动环处。

11、进一步地，限位部为圆环，圆环设于套筒的底端口处，圆环的外径大于套筒的直径以及制动环的内径。

12、进一步地，不锈钢叶片为弧形板。

13、进一步地，弧形板的竖边固定在传动轴上，且多个不锈钢叶片对称设于传动轴的上部。

14、进一步地，动力组件还包括多个abs叶片，每个abs叶片的两端连接在传动轴上后呈弧形，且多个弧形的abs叶片位于一个球面上；不锈钢叶片位于多个abs叶片围成的球面空间内。

15、第二方面，还提供一种屋面风力发电装置，固定安装于屋面的配套女儿墙上，被配置为将屋面的风能转换为电能；屋面风力发电装置包括权利要求的风力发电机，以及文丘里管和金属外框架；其中，文丘里管固定设于金属外框架内，文丘里管具有进风口、出风口以及位于进风口和出风口之间的中央管道；发电机的不锈钢叶片以及传动轴的上部位于中央管道内，发电机的制动组件和发电组件位于文丘里管的外壁与金属外框架之间的空间内。

16、与现有技术相比，本实用新型提供的风力发电机及屋面风力发电装置，可实现如下有益效果：

17、1、通过设置制动组件，能够避免在风速过大或其他极端工况下对设备造成不可逆的损伤，保证风力发电机在中高层建筑顶部风力较大时仍可正常工作，保证发电机的工作可靠性，延长发电机的使用寿命。

18、2、通过将多个发电装置安装在配套女儿墙上，发电装置利用文丘里效应激活屋顶风力资源，将建筑屋顶风能转换为电能，实现建筑风能的高效利用，减弱屋顶的气流分流效应，减少高风速带来的“风吸力”，显著降低屋顶光伏铺设难度。

技术特征：

1.一种风力发电机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述制动组件(122)包括固定环(1221)、第一离心杆(1222)、第二离心杆(1223)、离心摆锤(1224)、制动环(1225)和制动盘(1226)；其中，所述固定环(1221)固定安装在所述传动轴(1211)上，所述固定环(1221)位于所述制动环(1225)的上方；所述固定环(1221)与所述第一离心杆(1222)的第一端铰接，所述第一离心杆(1222)的第二端与所述离心摆锤(1224)的上端铰接，所述离心摆锤(1224)的下端与所述第二离心杆(1223)的第一端铰接，所述第二离心杆(1223)的第二端与所述制动盘(1226)铰接；所述制动盘(1226)滑动套设在所述传动轴(1211)上，并能够向上移动与制动环(1225)发生摩擦接触。

3.根据权利要求2所述的风力发电机，其特征在于，所述制动组件(122)包括箱体，所述箱体的底部固定在所述发电组件(123)上，所述箱体的顶面和底面设有供所述传动轴(1211)穿过的通孔。

4.根据权利要求3所述的风力发电机，其特征在于，所述制动环(1225)固定在所述箱体的底面上的所述通孔处，所述传动轴(1211)穿过所述制动环(1225)。

5.根据权利要求4所述的风力发电机，其特征在于，所述制动盘(1226)具有套筒(1226a)和限位部(1226b)，所述套筒(1226a)滑动套设在所述传动轴(1211)上，并与所述第二离心杆(1223)的第二端铰接；所述限位部(1226b)设于所述套筒(1226a)的外壁上，能够在所述制动盘(1226)沿所述传动轴(1211)上升时，卡在制动环(1225)处。

6.根据权利要求5所述的风力发电机，其特征在于，所述限位部(1226b)为圆环，所述圆环设于所述套筒(1226a)的底端口处，所述圆环的外径大于所述套筒(1226a)的直径以及所述制动环(1225)的内径。

7.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述不锈钢叶片(1212)为弧形板。

8.根据权利要求7所述的风力发电机，其特征在于，所述弧形板的竖边固定在所述传动轴(1211)上，且多个所述不锈钢叶片(1212)对称设于所述传动轴(1211)的上部。

9.根据权利要求8所述的风力发电机，其特征在于，所述动力组件(121)还包括多个abs叶片(1213)，每个abs叶片(1213)的两端连接在所述传动轴(1211)上后呈弧形，且多个弧形的abs叶片(1213)位于一个球面上；所述不锈钢叶片(1212)位于多个abs叶片(1213)围成的球面空间内。

10.一种屋面风力发电装置，其特征在于，固定安装于屋面的配套女儿墙(2)上，被配置为将屋面的风能转换为电能；所述屋面风力发电装置包括权利要求9所述的风力发电机，以及文丘里管(11)和金属外框架(13)；其中，所述文丘里管(11)固定设于所述金属外框架(13)内，所述文丘里管(11)具有进风口(111)、出风口(112)以及位于所述进风口(111)和出风口(112)之间的中央管道(113)；所述发电机(12)的不锈钢叶片(1212)以及传动轴(1211)的上部位于所述中央管道(113)内，所述发电机(12)的制动组件(122)和发电组件(123)位于所述文丘里管(11)的外壁与所述金属外框架(13)之间的空间内。

技术总结本申请涉及一种风力发电机及屋面风力发电装置，其中，风力发电机包括动力组件、制动组件和发电组件；动力组件包括传动轴以及设于传动轴上部的不锈钢叶片；制动组件设于传动轴的下部，被配置为在风速过大时，使传动轴的转速降低至安全工作转速；发电组件连接于传动轴的底端，传动轴转动使发电组件发电。屋面风力发电装置固定安装于屋面的配套女儿墙上，能够将屋面的风能转换为电能，包括风力发电机、文丘里管和金属外框架。本申请实现了中、高层建筑屋面的风力发电应用。技术研发人员：胡逸隆,李春颖,鞠晓磊,张家豪,张静媛,张星儿,鲁永飞,孙畅受保护的技术使用者：中国建筑设计研究院有限公司技术研发日：20231220技术公布日：2024/7/18