风力增压与太阳能互补发电装置

陈凤耘

发明由来

风能作为一种清洁可再生能源，受到世界各国的重视。但是，现有的风力发电机存在很多设计不足：叶片大，制造与物流运输成本高；受风力制约，不能充分利用风能；叶轮结构对鸟类生存有威胁。

我在玩耍中发现，雨伞、降落伞、漏斗等能将空气气流瞬间加大增强，因此想到改进现有的风力发电机，发明一种“风力增压与太阳能互补发电装置”。

实验验证

我首先做了风能源收集与集中利用的“风力比较”实验：开启台扇最小挡，风力能在距离50厘米的地方吹动35克的纸团，40克的纸团基本不动。用硬纸板做漏斗状出风口，同样距离能吹动2 000克的纸团，增加约50倍的效率。实验比较证明，经过聚风口的风力会有明显提升。

作品结构

取风增压装置由进风罩、子午通道、太阳能板发电机、风向风速针、驱鸟声波器、旋转底盘、显示盘、风向尾舵和过滤片构成。旋转底盘设置在太阳能板上，且旋转底盘上部设有进风罩，进风罩的后部连接有发电机，发电机的后部连接有风向尾舵。发电机尾部的正负极分别与旋转底盘上的正極轨道和负极轨道连接。

工作原理

取风增压装置与控制器连接，实现控制用电灯塔、太阳能与风能分别转换能源以及边充电边用电的功能。

作品创新特点

1.将自然风力与太阳能产生的能量转化成电能。

2.进风口设计成漏斗状，导入的气流在此经过聚能作用，瞬间增大。

3.智能型的装置，风向风速器能调整风力的强度，风向尾舵能调节风向的变化，发电机采用涡轮增压叶片，在变速齿轮的作用下，可增强转速。

4.底座是配合风向尾舵360度的旋转底盘。

5.聚压进风管采用子午线管壁，可将进入的泥沙等通过离心作用分离在存沙盒子内，以保证电机的正常运转。

6.驱鸟声波能驱赶600米以内的鸟类。

改进完善

增加配置发电机组，提高发电效率，降低发电费用，建立发电装置群，再建一个变电所升压，然后向电网送电。

（本作品荣获第三十一届全国青少年科技创新大赛上海赛区“科协主席奖”、第五届亚太青年科学家会议海报展示和现场演讲两项银奖及第四十五届日内瓦国际发明展览“能源和创新实践”金奖。作者：上海市新纪元双语学校学生；指导老师：杭丽萍、李明丽、高乃平）endprint