成果简介
楼面风力发电机——“开放式筒壁、垂直同心轴水平转动轮叶风动力机”
本技术涉及一种风力动力机系统,特别是涉及一种楼面风力发电机系统。公知的风力发电机多半为外露式水平轴、垂直旋转轮叶的,具有对空间、场地要求较高,且接纳风力小、功率小、不适应特定环境下使用和重心不稳等缺点,尤其不适建筑物使用;公知的其它水平风力机要么就是中看不中用,迎风力很小的样子机;要么就是带个长长的尾巴,土里土气样子很难看且很占用空间。 因此,本风力动力机要解决的是:克服背景技术的不足,提供一种可在特定环境下使用、能实现超大功率、不影响外观、重心稳定、集风能力强、独一无二的水平旋转风力动力机之发电机装置。
目前,全国城市用电紧缺,很多城市一度到了即将拉闸限电的程度,电荒随时威胁着每个城市用电行业,而与此同时,国家为达到节能减排指标不断号召甚至下令限制城市中小型火力发电厂的生产。这是一对极其尖锐的矛盾,而能够解决或者为解决这一矛盾而开展的项目便是一个巨大的商机。据一些媒体介绍,国内外进行此项研究的集体和个人很多,然而,根据城市建筑和城市风力资源这个巨大的市场而设计的还没发现,大多数同行都把业务视线瞄向了某开发用地,都是需要占用一定的土地,在空地上建设高塔,而我们是利用现成的城市建筑,是专为城市量身定做的,这块市场目前还是块空白,前景远大。有点气象常识的人都知道,我国是多风国家,每年有二分之一以上的天气是有风天气,五分之一左右的天气是大风天气,风力资源相当丰富,然而,这些资源在我们电力资源一度紧缺的情况下却每天都在流失,无不是一种巨大的浪费。如果我们从今天做起;如果我们每年能够改变一个城市的用电情况,那么全国有多少个城市?这项工作要做多少年?大家不用细算便可以知晓,这就是市场需求。而改变一个城市的用电,其产值是多少?我想也不用细算,恐怕不只千万吧。
该机的特点就是垂直轴、水平旋转,并可以接受来自不同方向的风力且使风力更加集中,比其它风力机效率更高。它可以制成短轴大轮径的轮机置于楼顶,就像一个水平旋转的轮盘,可以用于发电;也可以用于空调制冷和供暖。它结构简单、制造方便、便于维护保养、操作及安装灵活、空间利用率高、不占地、输出功率大,是城市风能利用的最佳选择。该水平旋转风动机安装于某建筑物时可以进行适当隐蔽性装饰,不影响建筑物的外观,甚至对建筑物可以起到美化作用。一栋高层住宅楼如果使用该种水平旋转风力机装置,那么它所提供的冷气、供暖和电量根据我国的风力情况初步估计每年可以解决该栋楼100%以上的能源。同时又能为国家节省大量能源和减少大量排放,真是一举多得。
它的结构特点和基本原理:本动力机有一个四面垂直定向开口的开放式筒壁(或叫导风板),筒壁内部有垂直同心轴和连接同心轴的可水平转动的多片轮叶。其特征在于所述的筒壁四面垂直定向开口,具有风力导向作用。所述的筒壁遮掩了轮叶的迎风部分,使之不受风力逆向推动,保持风力只能沿着定向开口按着一定方向进入筒壁内推动轮叶始终按着固定方向旋转。为了使轮叶匀速转动,可在同心轴的下端设置离心式限速器或储能装置。风大时进行限速或储能,风小时在释放出来继续做功。
一般来讲,一个新的项目要有循序渐进的过程,投资也是由小到大,随着技术不断成熟而不断扩大生产规模,尽快地扩大市场占有率,尽快地占领市场。如果仅以楼顶发电为例,那么设计每台机组达到1MW的发电能力,每个月生产100个机组及配套部件,每台机组预计生产成本为3万元,那么,建厂及生产资金如果在200万左右。这样一台既能发电又能空调的机组其售价至少应该在10万元,如此,其回报率应该是投产以后几个月收回成本。每年利润可在7000万以上,资金回报相当可观。
至于投产这样一个项目,我想首先从保守的角度出发,整个过程分三个阶段:第一阶段为研发阶段,为期三个月,设简单研发基地,研发经费为20万。该阶段确定发电机的最佳功率、规格、型号、标准、生产图纸及各种参数、数据并为第二阶段做准备,包括筹备建厂、立项、生产规划、销售渠道、市场定位、人员培训、组建管理系统等;第二阶段为建厂阶段,为期一年,按着先小后大的原则,利用原有厂房进行生产。该阶段完成设备安装、人员就位、产品试制、报验及获国家相关许可、向国家申请环保项目经费补贴等系列工作;第三阶段为投产销售阶段,根据建厂规模计算,该阶段可达到日均产量10台机组的生产规模,年产量3600台以上。该阶段生产出的第一代风力发电机将走向市场,建立市场服务系统和售后系统,进而着手该项目的服务性行业和机构,品牌包装等。
该风力发电机安装于楼顶之后,通过控制器按要求电压输出电量,输出的电量可以并网,也可以直接通过分表提供给用户。资金回收途径有两种方式:一、设备利润回收。就是说该设备有人出资购买,该种方法的优点是见效快;缺点是普及慢,需要不断寻找购买者,而购买者不是很踊跃时,其销售受阻。二、电、气利润回收。就是说所有设备自己出资制造和安装,自己管理,相当于自己拥有一个庞大的发电厂、空调厂和供暖公司,此种方式的优点是不会出现上述缺点,可大量的生产和安装,便于迅速占领市场。其缺点是投资大,回收资金相对慢些。但也不排除两种方法同时使用。
如今环境污染非常严重,能源极度紧缺,投产该项目利国利民,希望志同道合的有识之士捷足先登,早下决心,共谋大业。