專利名稱：利用軌道上列車行駛時(shí)造成的風(fēng)力來(lái)發(fā)電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能源利用技術(shù)，尤其涉及了列車(俗稱火車)高速行駛時(shí)在其旁測(cè)產(chǎn)生的風(fēng)力廢能源被收集利用的方法。一主要是用于道路照明。
背景技術(shù)：
利用太陽(yáng)能發(fā)電提供道路照明的方法，已經(jīng)被人們采用，其不足在于在類似于梅雨季節(jié)的時(shí)間段內(nèi)(陽(yáng)光不足)，將會(huì)給人們的使用帶來(lái)不便。目前，取之不盡的風(fēng)力能源的利用(發(fā)電)受到了廣泛的重視，然而，由人為造成的風(fēng)力廢能源如何被收集利用的問(wèn)題，尚未引起人們的關(guān)注，例如，列車(火車)高速行駛時(shí)在汽車旁邊產(chǎn)生的風(fēng)力(其功率并不小)廢能源，尚沒(méi)有解決好它的被收集利用的問(wèn)題。發(fā)明目的本發(fā)明之目的就是提出一種對(duì)上述由列車高速行駛時(shí)必然造成的上述風(fēng)力廢能源的收集利用的技術(shù)解決方案。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，擬采用以下的技術(shù)將風(fēng)力發(fā)電裝置設(shè)置在單軌軌道系統(tǒng)或雙軌軌道系統(tǒng)的兩側(cè)，并利用該發(fā)電裝置旁邊斷續(xù)行駛而過(guò)的列車帶動(dòng)空氣產(chǎn)生的斷續(xù)大功率的風(fēng)力，來(lái)驅(qū)動(dòng)位于該列車側(cè)部的風(fēng)力發(fā)電裝置旋轉(zhuǎn)發(fā)電，再經(jīng)過(guò)整流或直接通過(guò)蓄電池的蓄能過(guò)程，間接地為軌道上的信號(hào)燈或/和夜間的路燈提供持續(xù)的小功率直流電力(例如36伏)輸出。——構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電裝置的旋轉(zhuǎn)葉片所形成的正向迎風(fēng)平面與列車車行駛方向成大于零度且小于90度的夾角；該夾角大小與風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出功率有關(guān)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以測(cè)試出在同等條件下(指 車型與車速)獲得的最大輸出功率時(shí)的夾角數(shù)據(jù)。——所述的風(fēng)力發(fā)電裝置由常規(guī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(交流)以及設(shè)置在該風(fēng)力發(fā)電機(jī)上形成軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)形式的的常規(guī)旋轉(zhuǎn)葉片構(gòu)成。本發(fā)明的特點(diǎn)由于在列車軌道旁將在固定位置收集到的大功率但斷續(xù)的風(fēng)力進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電，然后再將相對(duì)來(lái)說(shuō)的該斷續(xù)的大功率電力，方便地通過(guò)蓄電池轉(zhuǎn)化成相對(duì)來(lái)說(shuō)的小功率持續(xù)的電力，為實(shí)現(xiàn)對(duì)小功率的軌道信號(hào)燈或/和夜間的路燈提供服務(wù)的且相當(dāng)簡(jiǎn)單(可操作性很強(qiáng))的技術(shù)路線創(chuàng)造了條件。


圖示意了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例(雙軌系統(tǒng)兩側(cè)設(shè)置了風(fēng)力發(fā)電裝置的布局)。1 列車軌道；2 風(fēng)力發(fā)電裝置；3 高速行駛的列車；a 構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)；b 構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的關(guān)鍵在于將風(fēng)力發(fā)電裝置2(取100-1000瓦實(shí)驗(yàn)后再?zèng)Q定)分別設(shè)置在軌道1兩側(cè)，目的是讓在軌道1兩側(cè)在不同車道上與不同方向上行駛的列車3都有可能
3就近通過(guò)列車3高速行駛時(shí)造成的無(wú)用風(fēng)力，來(lái)驅(qū)動(dòng)排列在列車軌道1兩側(cè)的風(fēng)力發(fā)電裝置2來(lái)發(fā)電。設(shè)置在軌道1兩側(cè)的風(fēng)力發(fā)電裝置2取得最大發(fā)電輸出功率時(shí)的條件，即其旋轉(zhuǎn)葉片b所形成的正向迎風(fēng)平面與列車3行駛方向的夾角，通過(guò)在同等條件下(這里僅指車型與車速——因?yàn)榱熊?離開(kāi)發(fā)電裝置2的平行距離是固定的)的實(shí)驗(yàn)即可獲得，顯然，該夾角數(shù)據(jù)應(yīng)該在90度與零度之間?！@是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。風(fēng)力發(fā)電裝置2中葉片b的直徑應(yīng)該略大于列車3車廂的高度，風(fēng)力發(fā)電裝置2 的總高度也可以略高于列車3車廂的高度。如果，為列車3鋪設(shè)的是單列軌道1系統(tǒng)，就可以放心地在該單列軌道1的兩側(cè)都設(shè)置排列著的風(fēng)力發(fā)電裝置2，該兩側(cè)的風(fēng)力發(fā)電裝置2同時(shí)工作，單位時(shí)間的發(fā)電量是單側(cè)配用風(fēng)力發(fā)電裝置2的二倍，該兩側(cè)的風(fēng)力發(fā)電裝置2不會(huì)發(fā)生相互抵消的不利作用?！绻请p軌軌道1系統(tǒng)，就將排列著的風(fēng)力發(fā)電裝置2設(shè)置在如圖所示意的在整個(gè)該雙軌軌道1系統(tǒng)的兩側(cè)，這樣的處理，易于操作。本發(fā)明中采用的燈最好用節(jié)能型的發(fā)光兩極管類光源來(lái)充當(dāng)，可以設(shè)想，以每小時(shí)上百公里的時(shí)速行進(jìn)的一列列車3，通過(guò)一個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置2旁邊時(shí)，造成的風(fēng)力可以達(dá)到幾百瓦甚至超千瓦的數(shù)量級(jí)(設(shè)置風(fēng)力發(fā)電裝置2的最大裝機(jī)容量通過(guò)實(shí)地測(cè)試即可準(zhǔn)確地獲得)，假定每列列車3造成的近距離的風(fēng)功率達(dá)到200瓦和風(fēng)力持續(xù)時(shí)間為10秒， 那么，點(diǎn)亮一只1瓦的發(fā)光兩極管類的光源(相當(dāng)亮了)，可以持續(xù)的時(shí)間為2000秒?！?不難設(shè)想，每天M小時(shí)里，只要在每個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置2旁側(cè)的軌道1上通過(guò)一列列車3，那么，就可以在設(shè)計(jì)上確保上述的一只1瓦的發(fā)光兩極管類的光源就可以點(diǎn)亮2000秒。顯然，一旦在軌道1鋪設(shè)完成，其側(cè)部設(shè)置的風(fēng)力發(fā)電裝置2的數(shù)量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于一個(gè)，而且，一旦軌道1通車后，每天路過(guò)一個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置2的列車3，也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于一列，……以上述方法類推的計(jì)算結(jié)果(采用本發(fā)明可以發(fā)出的總電量與可以亮燈的總瓦數(shù))就相當(dāng)可觀了。可以想象，只要設(shè)計(jì)得當(dāng)，整個(gè)列車軌道1系統(tǒng)上所需要的燈光能源， 全部可以由本發(fā)明揭示的方法予以解決，而且，無(wú)論氣候如何變化，只要軌道1系統(tǒng)中有列車3行駛，就不會(huì)影響本發(fā)明的正常實(shí)施?！苡锌赡?，本發(fā)明所揭示的方法可以滿足現(xiàn)代軌道1系統(tǒng)中所有輔助用電設(shè)施(主要指照明與通信等低能耗設(shè)施)的耗用電力。
權(quán)利要求
1.一種利用軌道上列車行駛時(shí)造成的風(fēng)力來(lái)發(fā)電的方法，將風(fēng)力發(fā)電裝置( 設(shè)置在單軌軌道(1)系統(tǒng)或雙軌軌道(1)系統(tǒng)的兩側(cè)，并利用該發(fā)電裝置(2)旁邊斷續(xù)行駛而過(guò)的列車(3)帶動(dòng)空氣產(chǎn)生的斷續(xù)大功率的風(fēng)力，來(lái)驅(qū)動(dòng)位于該列車(3)側(cè)部的風(fēng)力發(fā)電裝置⑵旋轉(zhuǎn)發(fā)電，再經(jīng)過(guò)整流并通過(guò)蓄電池的蓄能過(guò)程，間接地為軌道⑴上的信號(hào)燈或/ 和夜間的路燈提供持續(xù)的小功率直流電力輸出；所述的構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電裝置(2)的旋轉(zhuǎn)葉片(b)所形成的正向迎風(fēng)平面與列車(3)行駛方向成大于零度且小于90度的夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用軌道上列車行駛時(shí)造成的風(fēng)力來(lái)發(fā)電的方法，其特征在于所述的風(fēng)力發(fā)電裝置⑵由常規(guī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(a)以及設(shè)置在該風(fēng)力發(fā)電機(jī)(a)上形成軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)形式的常規(guī)旋轉(zhuǎn)葉片(b)構(gòu)成。
全文摘要
一種利用軌道上列車行駛時(shí)造成的風(fēng)力來(lái)發(fā)電的方法，其特征在于將風(fēng)力發(fā)電裝置(2)設(shè)置在單軌軌道系統(tǒng)或雙軌軌道系統(tǒng)的兩側(cè)，并利用該發(fā)電裝置(2)旁邊斷續(xù)行駛而過(guò)的列車(3)帶動(dòng)空氣產(chǎn)生的斷續(xù)大功率的風(fēng)力，來(lái)驅(qū)動(dòng)位于該列車(3)側(cè)部的風(fēng)力發(fā)電裝置(2)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，再經(jīng)過(guò)整流并通過(guò)蓄電池的蓄能過(guò)程，間接地為軌道(1)上的信號(hào)燈或/和夜間的路燈提供持續(xù)的小功率直流電力輸出，而且，旋轉(zhuǎn)葉片(b)所形成的平面與列車(3)行駛方向成小于90度的夾角；所述的風(fēng)力發(fā)電裝置(4)由常規(guī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(a)以及設(shè)置在該風(fēng)力發(fā)電機(jī)(b)上的常規(guī)旋轉(zhuǎn)葉片(b)構(gòu)成。在軌道(1)系統(tǒng)中，由列車(3)高速行駛時(shí)必然造成的風(fēng)力廢能源的收集利用的技術(shù)解決方案，具有可操作性很強(qiáng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03D9/02GK102410148SQ201110341668
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月23日
發(fā)明者羅堅(jiān)毅 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院