CN203783818U - 一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备，包括发电装置，所述发电装置外层为带有空腔的气囊风筝，所述气囊风筝的空腔设有涡轮发电机组，所述气囊风筝内腔充满氦气，所述气囊风筝的上端安装有计算机辅助控制装置和全球定位装置，所述涡轮发电机组包括装有数个叶片的涡轮，所述气囊风筝通过电缆与电动绞盘装置连接，所述气囊风筝的下端还设有风向标。本实用新型采用圆筒状的气囊风筝，通过电缆与电动绞盘装置连接，可将气囊风筝高度更高的高空，充分利用高空风能；本实用新型可根据需要设在寸土寸金的都市高楼大厦的顶楼，就地利用高空风力，可减少远程输电线的架设，避免远程输电网传输中的能量损失，缓解城市用电荒，且应用广泛。

Description

一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备
技术领域
   本实用新型属于风力发电技术领域，具体是指一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备。
背景技术
近年来，风能已经逐渐发展成为一种主要的可替代能源，并在全球范围内得到推广。不过传统的风力发电受场地和风向风速等因素的影响较大，需占用大量的土地资源，并对生态环境产生一定的负面影响；风力发电装置在高空中的不同位置受到风向和风速的影响较大，且风力的大小不稳定，因此发电功率低，不能充分利用风能；同时目前一些高空风力发电装置的风轮装置形似锋利的刀片，对空中飞行的小鸟和飞行物造成伤害，这些发电装置遭到了环保人士的强烈反对。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：克服现有技术上述缺陷，提供一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备，有效的缓解了目前的用电荒，电煤等传统资源的紧张，提高了风能发电的安全性，降低故障率，并充分利用了中高空的风能，且利用该发电设备发电环保、无污染，且无噪音。
本实用新型通过下述技术方案实现：一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备包括发电装置，所述发电装置外层为带有空腔的气囊风筝，所述气囊风筝的空腔设有涡轮发电机组，所述气囊风筝的内腔充满氦气，所述气囊风筝的上端安装有计算机辅助控制装置和全球定位装置，所述涡轮发电机组包括装有数个叶片的涡轮，所述气囊风筝通过电缆与电动绞盘装置连接，所述气囊风筝的下端还设有风向标。本实用新型的主要发电装置是指气囊风筝，气囊风筝中内腔充满比空气密度较轻的氦气，可带动整个气囊风筝发电设备升到预定的中高空高度；涡轮发电机组为带有装有数个叶片的涡轮，高空风力将带动涡轮叶片高速旋转，因此产生的动能将通过发电机转化为电能，通过电缆传输到地面；全球定位装置主要用于测定气囊风筝所在高空高度和地理位置；计算机辅助控制装置通过接收全球定位装置所测定的气囊风筝所在的信息，经处理后，调整气囊风筝的迎风倾斜角度，使其悬停在高空，最大限度的捕捉高空风力，充分利用高空风能；电动绞盘装置可用于在气囊风筝升空或降落时，对电缆长度的调整，并且在这个过程中仍能保证发电装置正常持续的工作，本实用新型中的气囊风筝、氦气、涡轮发电机组、风向标、电动绞盘装置的工作原理为所述领域的公知常识，这里不再详细赘述。
进一步地，所述气囊风筝为圆筒状，气囊风筝的形状有很多种，可以为滑翔伞状、飞机机翼状等，这里优选圆筒状，这里有利于在圆筒的空腔安装涡轮叶片，在迎风角的范围内，充分利用高空风力发电。
    进一步地，所述电缆为纤维缆绳，电缆在本实用新型中主要用于输送电力到地面的负载或者用电电网或者蓄电装置，因此，电缆优选这种高强超轻的纤维电缆缆绳，将降低电力从中高空输送到地面电力的消耗，降低了输送成本。
   进一步地，所述电缆为两线或三线或四线，这里对将高空发电机的电力输送到地面装置的输送介质电缆的输送路径进行了优选，可根据使用的气囊风筝的规模或者需要获得的电能进行选择，这里优选两线或三线或四线，有利于提高单个气囊风筝或者多个气囊风筝在高空正常工作时的稳定性。
进一步地，所述气囊风筝采用尼龙绸或者降落伞布作为面料，气囊风筝的面料须满足抗高空气压，并且适应高空气流的流体性能环境，并且便于在降落时折叠，优选尼龙绸或者降落伞布作为面料，将极大提高气囊风筝的使用周期。
进一步地，所述气囊风筝下端还设有避雷装置，这里对气囊风筝在雷雨天气的安全性进一步设置有安全装置，目前的高空发电装置主要采用在天气晴朗时放飞气囊风筝进行发电，为了避免雷击，在雷雨天气或者夜晚时必须收取气囊风筝，本实用新型将针对这种处于地理位置的气囊风筝发电设备在气囊风筝下端安装避雷装置，可以选择一端连接线路，一端接地的避雷形式，也可以选择多种形式，保证了气囊风筝发电设备的正常运行。
进一步地，所述气囊风筝悬浮的高度为50至3000米，这里对气囊风筝的悬浮高度进行了优选，悬浮高度较低的气囊风筝发电设备主要用于野外探险队或者科学考察队的临时低功率电能的需求；当需要满足大功率的用电需求时，则须将气囊风筝发电设备升到更高的海拔高度获得更丰富的风能资源，满足日益提高的用电需求。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
   （1）本实用新型采用圆筒状的气囊风筝，通过电缆与地面绞盘装置的连接，可以将气囊风筝发电设备升高到更高高度的高空，充分利用高空的风能，弥补了传统发电设备，发电机设置在地面，且不能充分利用风能发电。
   （2）本实用新型通过连接地面装置的电缆，电力顺着电缆输送到地面用电设备，收放和升空方便，在不用时可以将气囊折叠起来，提高了便利性。
   （3）本实用新型悬浮在中高空，不受到有风或者无风的限制，在高空更能实现持续发电，在夜晚没有阳光的时候，高空一直有风，驱动涡轮发电机组正常工作，保证了输送电力的稳定性。
  （4）本实用新型可根据需要设在寸土寸金的都市高楼大厦的顶楼，就地利用高空风力，可减少远程输电线的架设，避免远程输电网传输中的能量损失，缓解城市的用电荒，且广泛应用于偏僻地区、临时断电的灾区、机动部队、科学考察队和探险队等应用广泛，不占用土地，可根据需要随时移动。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
其中：1—气囊风筝、2—涡轮、3—电缆、4—风向标、5—计算机辅助控制装置、6—全球定位装置、7—避雷装置、8—电动绞盘装置。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例的主要结构，如图1所示，一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备，包括发电装置，所述发电装置外层为带有空腔的气囊风筝1，所述气囊风筝的空腔设有涡轮发电机组，所述气囊风筝的内腔充满氦气，所述气囊风筝的上端安装有计算机辅助控制装置5和全球定位装置6，所述涡轮发电机组包括装有数个叶片的涡轮2，所述气囊风筝1通过电缆3与电动绞盘装置8连接，所述气囊风筝的下端还设有风向标4，在使用时，通过地面的电动绞盘装置8不断的输送电缆给气囊风筝1，气囊风筝1的内腔充满氦气，在空气浮力的作用下，逐渐升高高空，位于气囊风筝下端的风向标4和位于气囊风筝1上端的全球定位装置实时测量气囊风筝1所在地理位置信息，并将信息传输给位于气囊风筝1上端的计算机辅助控制装置5，根据预定的高度，计算机辅助控制装置5根据获得的信息进一步通过信号控制地面电动绞盘装置8输送电缆3的长度，在这个过程中，同时不断调整气囊风筝1的迎风倾斜角度，使涡轮发电机组空腔安装的涡轮叶片2在高空风力的作用下持续的旋转，最大限度的捕捉高空风能，涡轮机产生的动能，通过涡轮发电机组的发电机转化为电能，电能通过电缆3传输到地面的负载或者用电电网或者蓄电装置，使其满足不同的用电需求，也可以根据用电的电能需求，通过地面的电动绞盘装置3连接多个气囊风筝1，该发电设备应用广泛，悬浮在中高空不受天气的影响，环保、无污染、无噪音，引领着未来能源的开发趋势。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上进一步限定了气囊风筝1为圆筒状，气囊风筝的形状有很多种，可以为滑翔伞状、飞机机翼状等，这里优选圆筒状，这里有利于在圆筒的空腔安装涡轮叶片，在迎风角的范围内，充分利用高空风力发电；所述电缆3为纤维缆绳，电缆在气囊风筝发电设备中主要用于输送电力到地面的负载或者用电电网或者蓄电装置，因此，电缆优选这种高强超轻的纤维电缆缆绳，将降低电力从中高空输送到地面电力的消耗，降低了输送成本；电缆3为两线或三线或四线，这里对将高空发电机的电力输送到地面装置的输送介质电缆的输送路径进行了优选，可根据使用的气囊风筝的规模或者需要获得的电能进行选择，这里优选两线或三线或四线，有利于提高单个气囊风筝或者多个气囊风筝在高空正常工作时的稳定性。本实施例的其他部分与实施例1相同，不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上进一步限定了所述气囊风筝1采用尼龙绸或者降落伞布作为面料，气囊风筝的面料须满足抗高空气压，并且适应高空气流的流体性能环境，并且便于在降落时折叠，优选尼龙绸或者降落伞布作为面料，将极大提高气囊风筝的使用周期；且进一步在气囊风筝1下端设有避雷装置7，目前的高空发电装置主要采用在天气晴朗时放飞气囊风筝进行发电，在雷雨天气或者夜晚时，为了避免雷击必须收取气囊风筝，针对这一技术缺陷，对这种处于特殊地理位置的气囊风筝发电设备在气囊风筝下端安装了避雷装置，可以选择一端连接线路，一端接地的避雷形式，也可以选择多种形式，保证了气囊风筝发电设备的正常运行，避免传统高空发电装置的使用繁琐。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上进一步限定了气囊风筝1悬浮的高度为50至3000米，这里对气囊风筝的悬浮高度进行了优选，悬浮高度较低的气囊风筝发电设备主要用于野外探险队或者科学考察队的临时低功率电能的需求；当需要满足大功率的用电需求时，则需将气囊发电设备升到更高的海拔高度获得更丰富的风能资源，满足更多的用电需求，充分体现了悬浮在中高空气囊风筝发电设备不占用土地资源，应用广泛、充分利用高空风力资源的技术和实用性优势。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
    以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备，其特征在于：包括发电装置，所述发电装置外层为带有空腔的气囊风筝（1），所述气囊风筝的空腔设有涡轮发电机组，所述气囊风筝的内腔充满氦气，所述气囊风筝的上端安装有计算机辅助控制装置（5）和全球定位装置（6），所述涡轮发电机组包括装有数个叶片的涡轮（2），所述气囊风筝（1）通过电缆（3）与电动绞盘装置（8）连接，所述气囊风筝的下端还设有风向标（4）。
2.根据权利要求1所述的一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备，其特征在于：所述气囊风筝（1）为圆筒状。
3.根据权利要求1所述的一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备，其特征在于：所述电缆（3）为纤维缆绳。
4.根据权利要求1或3所述的一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备，其特征在于：所述电缆（3）为2线或3线或4线。
5.根据权利要求1所述的一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备，其特征在于：所述气囊风筝（1）采用尼龙绸或者降落伞布作为面料。
6.根据权利要求1所述的一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备，其特征在于：所述气囊风筝（1）下端还设有避雷装置（7）。
7.根据权利要求1所述的一种悬浮在中高空气囊风筝发电设备，其特征在于：所述气囊风筝（1）悬浮的高度为50至3000米。
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