阻力差式同步联动集成风浪光热机电能量转换系统

摘要

本发明公开了一种阻力差式同步联动集成风浪光热机电能量转换系统，其目的在于把马克思主义唯物辩证法与能源科学技术相结合，提供一种简便、高效的风能与海洋能利用装置，以一点突破带动全局的方法，引领经济社会走出能源危机和气候变暖的困境，并开辟通向未来社会的、具有特色的、可持续发展的新型工业化道路。本发明所要解决的技术问题是自然界存在大量能源与技术上所开发利用能量不能满足社会需要这一矛盾，采用否定的否定方式使能源技术发展向阻力差式发动机回归，应用量变引起质变的方法，把转轮紧密重复排列，把能量转换效率提高到80％。再用质变引起量变与寒极生热和热极生寒的方法，并解除台风、雷暴、低温的限制，使可用能量大大增加，让风能和海洋能成为社会生产的主要能源。

主权项

一种阻力差式同步联动集成风浪光热机电能量转换系统，把自然界存在的风浪光热能源转化为可控的机电能量，其特征是：阻力差式风轮系统由三种不同形态组成，对称阻力差式风轮的顺风和逆风风斗都不会改变形状；不对称阻力差式风轮的顺风和逆风风斗都改变形状；半对称阻力差式风轮逆风风斗改变形状，顺风风斗不改变形状，风轮是以圆为基础，以O为圆心，R为半径作圆，再作圆的直径交圆周于a和b，将圆分为两个相等的部分，然后以a为圆心，R为半径，由O为起点作弧交圆周于c，再以b为圆心，R为半径，由O为起点作弧交另一半圆于d，于是形成了与S型风轮相似的凸形尖风斗和凹形尖风斗，风斗的深度为0.866R，实际应用中，在风轮的中心安装转动轴，半径为r，同样以直径端点a、b为圆心，(R+r)为半径，向两侧作弧交圆周于c、d，这样得到的风斗的深度可达0.9R，这种对称型风轮，在顺风和逆风时，不改变形状，不对称型风斗的形状可以改变，在逆风时面积变小，在顺风时面积变大，使阻力差进一步加大，效率更加提高，其结构是：在转动轴上等距固定4个直径为3R的圆盘，距轴线作半径为R的圆，把圆周分为6等分，并把半径为R的圆筒竖直分割6等分，作为叶片，在每个叶片同一边的上下两端安装小的转动轴，依次按同一方向分别安装在第一层的1，4空间，第二层的2，5空间，第三层的3，6空间，叶片可绕轴摆动，摆动的范围控制在1/2R，叶片一边位置固定，另一边可受控摆动，在固定边和转动轴之间，用1.05R的弧形板连接，这种风力机在逆风风斗中，外活动叶片受风力作用向内偏移，风斗的迎风面变为原来的1/2，在顺风风斗中，外活动叶片受风力作用向外偏移，风斗的顺风面变为原来的3/2，顺风的截面积是逆风截面积的3倍，在风能转换系统中，每上单位都包括三个互相错开60度角的风轮组成，将多组单位风轮用同一根轴串联为统一的坚直轴风轮机，风轮机安装在以四根立柱为支撑的上下横梁上，这种竖直轴旋转方式，风轮扫掠面积为矩形，由于能量利用设备都在地面，从地面到顶端的风能都可以开发利用，为了提高效率，把竖直轴风力机一个挨一个地排成二行或三行，二行间相错开R的位置，使第一行风轮逆风放走的气流，正好被第二行以顺风向被利用，第一行顺风的风斗减弱的气流速度，减小了第二行逆风风斗的阻力，二者起到了互补作用，竖直轴向风轮机加高并紧密排列，可以防止风的绕行，二行或三行排列可以防止风的穿行，多组风轮并列同步运行，从一个风轮绕行的气流，能够被邻近的风轮捕获加以利用，单独的竖直轴风轮机，从各个方向吹来的风都产生同一效果，因而它不用改变方向就能正常运转，但是排成一排的风轮机组，只有迎面正反两个方向的风才能产生同一效果，所以垂直排列的两组风轮机，才能利用各个方向的风而不用调向装置，每一竖直轴风轮机，上下各装一个滚动轴承，在最下端安装推力轴承，在中间根据需要安装几个滑动轴承，在每一个风轮的下端安装一个大直径齿数相等的销轮，每两个销轮中间安装一个较小的全圆弧齿轮联动，在大的销轮轴可以低速输出转矩，全圆弧齿轮轴可以较高速输出转矩，需要低速往复运动的可以在销轮轴上安装偏心轮经滑动联杆获得，需要高速往复运动的可以在全圆弧齿轮轴上安装偏心轮经滑动联杆获得，在销轮轴下端安装一对伞齿轮可获得低速横轴转动，在全圆弧齿轮轴上安装一对伞齿轮可获得较高转速的横轴转动，阻力差式风轮也可以横轴安装，横轴安装风轮的支架，只要高于风轮的半径，使其不碰到地面，就能正常运转，这样就能大大节省建筑塔架所用的原材料，一组横轴风轮，可以一个挨一个地安装在斜梁上，斜梁与地面成30°角，支柱的高为斜梁的1/2，每一风轮的迎风斗为顺风受力，降低速度正好减小了另一风轮的阻力，在山坡斜向风的情况下，一组横向风轮也可以一个挨一个地安装在水平梁上，水平梁一端在坡面，另一端用立柱支起，在平地如果把支柱支在横梁的中间，两端用钢绳调节角度，可控制转动的速度和功率，一组风轮可以接受来自两个方向的气流，连接互相垂直放置的两组风轮机就可以利用来自各个方向的气流，不受台风、雷暴、低温的限制，在弱风区也可以应用，横轴放置的对称阻力差式转轮，也可以把海岸的波浪能，转化为定向的旋转动动，用于发电、海水淡化和作为海水养殖的动力。