现在风力发电系统琳琅满目,但就具体而言,传统风力发电设备具有噪音视觉等的污染、占用大片面积的土地、成本极其昂贵、影响鸟群正常活动等诸多缺点,因此其并不能完美地应用于农村、孤岛、校园等地的内部。
我们针对以上几个缺点,基于空气动力学、流体力学和工业设计理论,通过对风力发电设备叶片进行流体能动仿真分析,并模拟多种风速环境进行比较。水平轴风力发电设备与垂直轴发电设备以及我们所研究的一代设备和二代设备性能的对比,发现对风能的利用率在不断地上升。我们自主研发设计出的S型垂直轴“荷兰花”风力发电照明系统,将极低风能转化为机械动能,具有切入风速小、发电年效率高和噪音低等多重优势。上主体底盘间采用磁悬浮装置连接,相较于普通发电机可极大减小摩擦,提高风能发电效率,具有切入风速小、年发电效率高等优势。同时组合LED灯进行照明,具备风光互补功能,在白天可以利用太阳光和风力资源发电,晚上利用风力发电机发电,弥补了风能供电或太阳能供电的单一性,使供电系统更具稳定性和可靠性。运行时通过蓄电池向负载放电,为负载提供电力。LED灯开关无须人工操作,由智能时控器自动感应天空亮度进行控制。
本产品的关键性设计在于可以离网使用、高效率的垂直轴的风力发电系统、独特的叶片设计——“荷兰花”、合理运用磁悬浮连接技术、光能利用装置。
本产品极大地响应了国家“双碳”政策,能够有效解决了传统设备噪音视觉的污染,并且缓解当今社会资源短缺的现状。可以作为一种弥补风能供电不足的途径,对节能减排的开展具有显著性的推进。