風(fēng)力增壓與太陽(yáng)能互補(bǔ)發(fā)電裝置

陳鳳耘

發(fā)明由來(lái)

風(fēng)能作為一種清潔可再生能源，受到世界各國(guó)的重視。但是，現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在很多設(shè)計(jì)不足：葉片大，制造與物流運(yùn)輸成本高；受風(fēng)力制約，不能充分利用風(fēng)能；葉輪結(jié)構(gòu)對(duì)鳥類生存有威脅。

我在玩耍中發(fā)現(xiàn)，雨傘、降落傘、漏斗等能將空氣氣流瞬間加大增強(qiáng)，因此想到改進(jìn)現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，發(fā)明一種“風(fēng)力增壓與太陽(yáng)能互補(bǔ)發(fā)電裝置”。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

我首先做了風(fēng)能源收集與集中利用的“風(fēng)力比較”實(shí)驗(yàn)：開啟臺(tái)扇最小擋，風(fēng)力能在距離50厘米的地方吹動(dòng)35克的紙團(tuán)，40克的紙團(tuán)基本不動(dòng)。用硬紙板做漏斗狀出風(fēng)口，同樣距離能吹動(dòng)2 000克的紙團(tuán)，增加約50倍的效率。實(shí)驗(yàn)比較證明，經(jīng)過(guò)聚風(fēng)口的風(fēng)力會(huì)有明顯提升。

作品結(jié)構(gòu)

取風(fēng)增壓裝置由進(jìn)風(fēng)罩、子午通道、太陽(yáng)能板發(fā)電機(jī)、風(fēng)向風(fēng)速針、驅(qū)鳥聲波器、旋轉(zhuǎn)底盤、顯示盤、風(fēng)向尾舵和過(guò)濾片構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)底盤設(shè)置在太陽(yáng)能板上，且旋轉(zhuǎn)底盤上部設(shè)有進(jìn)風(fēng)罩，進(jìn)風(fēng)罩的后部連接有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的后部連接有風(fēng)向尾舵。發(fā)電機(jī)尾部的正負(fù)極分別與旋轉(zhuǎn)底盤上的正極軌道和負(fù)極軌道連接。

工作原理

取風(fēng)增壓裝置與控制器連接，實(shí)現(xiàn)控制用電燈塔、太陽(yáng)能與風(fēng)能分別轉(zhuǎn)換能源以及邊充電邊用電的功能。

作品創(chuàng)新特點(diǎn)

1.將自然風(fēng)力與太陽(yáng)能產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化成電能。

2.進(jìn)風(fēng)口設(shè)計(jì)成漏斗狀，導(dǎo)入的氣流在此經(jīng)過(guò)聚能作用，瞬間增大。

3.智能型的裝置，風(fēng)向風(fēng)速器能調(diào)整風(fēng)力的強(qiáng)度，風(fēng)向尾舵能調(diào)節(jié)風(fēng)向的變化，發(fā)電機(jī)采用渦輪增壓葉片，在變速齒輪的作用下，可增強(qiáng)轉(zhuǎn)速。

4.底座是配合風(fēng)向尾舵360度的旋轉(zhuǎn)底盤。

5.聚壓進(jìn)風(fēng)管采用子午線管壁，可將進(jìn)入的泥沙等通過(guò)離心作用分離在存沙盒子內(nèi)，以保證電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

6.驅(qū)鳥聲波能驅(qū)趕600米以內(nèi)的鳥類。

改進(jìn)完善

增加配置發(fā)電機(jī)組，提高發(fā)電效率，降低發(fā)電費(fèi)用，建立發(fā)電裝置群，再建一個(gè)變電所升壓，然后向電網(wǎng)送電。

（本作品榮獲第三十一屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽上海賽區(qū)“科協(xié)主席獎(jiǎng)”、第五屆亞太青年科學(xué)家會(huì)議海報(bào)展示和現(xiàn)場(chǎng)演講兩項(xiàng)銀獎(jiǎng)及第四十五屆日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展覽“能源和創(chuàng)新實(shí)踐”金獎(jiǎng)。作者：上海市新紀(jì)元雙語(yǔ)學(xué)校學(xué)生；指導(dǎo)老師：杭麗萍、李明麗、高乃平）endprint