專利名稱：一種平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，確切而言，涉及風(fēng)能發(fā)電和太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，是風(fēng)能發(fā)電和太陽能發(fā)電兩類技術(shù)的綜合和交叉，是一種平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置及其用途。
背景技術(shù)：
能源技術(shù)是世界經(jīng)濟(jì)社會運行發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)，特別面臨后石油時代，如何高效開發(fā)利用天然能源技術(shù)，是當(dāng)前國際社會能源戰(zhàn)略的重大課題。利用風(fēng)能通過機(jī)械能轉(zhuǎn)換進(jìn)行發(fā)電，以及利用太陽能通過光電轉(zhuǎn)換進(jìn)行發(fā)電，都是目前比較成熟、應(yīng)用廣泛的天然可再生能源利用技術(shù)，但是這兩類技術(shù)也有各自的不足和缺陷，如風(fēng)能發(fā)電在無風(fēng)或風(fēng)小的天氣及地理條件下就不能運轉(zhuǎn)，而太陽能發(fā)電在夜間以及陰天的時間和天氣條件下也難以工作，而且，現(xiàn)有的所謂風(fēng)能和太陽能綜合發(fā)電系統(tǒng)裝置，往往只是把兩類技術(shù)裝置分別設(shè)置，各自安裝，然后在電路上連接起來，起到互補作用。這樣，材料裝置的利用效率和天然能源利用效率較低，而土地及空間的利用效率也較低，經(jīng)濟(jì)成本和維護(hù)成本均較高。本發(fā)明人為此開發(fā)了一種風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置，即中國發(fā)明專利申請200710056828.9，在拒風(fēng)型風(fēng)車類發(fā)電裝置上，利用風(fēng)車矩形槳葉在其上附加安裝了太陽能電池膜板構(gòu)件，從而復(fù)合增加了太陽能發(fā)電功能，可以在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電同時進(jìn)行太陽能發(fā)電，提高了材料設(shè)備及土地空間的利用效率和發(fā)電效率。
但該在先申請由于是單一的拒風(fēng)型垂直風(fēng)流式風(fēng)能利用結(jié)構(gòu)，因而對于風(fēng)能的利用效率有一定局限性，并且由于安裝的太陽電池膜板始終與地面成垂直狀態(tài)，因而接受陽光輻射的角度也有一定局限性，也影響到光電轉(zhuǎn)換效率的提高。因此，以本發(fā)明人的在先申請為現(xiàn)有對比技術(shù)，進(jìn)行改進(jìn)開發(fā)，進(jìn)一步實現(xiàn)風(fēng)光能源利用的結(jié)構(gòu)復(fù)合和功能復(fù)合，進(jìn)一步提高風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率和光電轉(zhuǎn)換效率，無疑是具有新穎性和創(chuàng)造性的技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正在于提供一種平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置及其實際用途，實現(xiàn)了對于在先申請的技術(shù)改進(jìn)。
本發(fā)明的特點之一，在于將風(fēng)能動力結(jié)構(gòu)改進(jìn)為平流式，即垂直軸水平風(fēng)流矩形或螺旋槳葉輻射分布構(gòu)成形式，但是將拒風(fēng)型風(fēng)能利用方式和揚風(fēng)型風(fēng)能利用方式相結(jié)合——在風(fēng)能結(jié)構(gòu)周邊輻圈樑架上，采用安裝了風(fēng)杯或風(fēng)斗等拒風(fēng)型風(fēng)力構(gòu)件，而在輻射狀對稱分布的支撐樑架上，采用安裝了平流矩形或螺旋槳葉的揚風(fēng)型風(fēng)力構(gòu)件，從而提高了風(fēng)能利用效率。
本發(fā)明的另一特點，在于將光電結(jié)構(gòu)太陽能電池膜板由垂直布置方式改進(jìn)為水平傾角布置方式——在輻射狀對稱分布的支撐樑架上設(shè)有轉(zhuǎn)動軸，在軸上安裝平流矩形或螺旋槳葉架，槳葉架上下兩面安裝太陽能電池膜板構(gòu)件，并且該槳葉電池膜板結(jié)構(gòu)可以依軸而進(jìn)行傾角調(diào)節(jié)，可以依據(jù)不同地區(qū)緯度陽光輻射條件和四季陽光風(fēng)力變化條件進(jìn)行輻射角和揚風(fēng)角的平衡調(diào)節(jié)，并且還以大小不同、角度不同的反光膜鏡片通過膠粘材料鋪設(shè)了反光面層，以利陽光反射，從而較高程度地利用好揚風(fēng)風(fēng)力效應(yīng)和陽光輻射效應(yīng)，同時提高風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率和光電轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明首先涉及一種平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置，其特征在于具有以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成一、風(fēng)能發(fā)電結(jié)構(gòu)為垂直軸水平風(fēng)流矩形或螺旋槳葉輻射分布構(gòu)成結(jié)構(gòu)，包括有空心管狀固定主軸1，位于主軸上部的輻輪輻樑及輻圈樑架結(jié)構(gòu)2，輻射對稱分布的輻樑上安裝的上下面有太陽電池的槳葉架揚風(fēng)構(gòu)件3，輻樑上安裝的調(diào)節(jié)槳葉架角度的轉(zhuǎn)軸4，固定槳葉架角度的定位緊固件5，輻射對稱分布的安裝于輻圈周邊的拒風(fēng)型構(gòu)件6，與主軸連接的機(jī)械變速結(jié)構(gòu)及發(fā)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)8，用變電結(jié)構(gòu)9，蓄電結(jié)構(gòu)10，連接發(fā)電結(jié)構(gòu)用變電結(jié)構(gòu)及蓄電結(jié)構(gòu)的線路12。通過有風(fēng)時拒風(fēng)構(gòu)件及揚風(fēng)構(gòu)件的同時運動，帶動主軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動機(jī)械變速結(jié)構(gòu)以及發(fā)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電功能。
二、光能發(fā)電結(jié)構(gòu)為動靜態(tài)電池膜板傾角可調(diào)光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，通過輻樑上矩形或螺旋槳葉架3上下面安裝的太陽能電池膜板，以及地面設(shè)施頂面上鋪設(shè)的反光膜鏡片面層11的反射，接受陽光輻射，有風(fēng)轉(zhuǎn)動下，無風(fēng)靜止下，均可實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。并通過轉(zhuǎn)軸4及角度固定緊固件5，來選擇固定適合緯度陽光輻射及風(fēng)力揚風(fēng)的電池膜板傾角。其多組電池的導(dǎo)線通過輻樑引入輻輪進(jìn)入主軸，通過連接抱合主軸的同在先申請一樣的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)7，即裝有兩層導(dǎo)電圓盤13、14及與圓盤分別接觸的兩個導(dǎo)電滾輪或磁刷構(gòu)件15、16的滾動或摩擦傳導(dǎo)，使同主軸旋轉(zhuǎn)的縱向?qū)Ь€兩相電流傳入靜態(tài)的用變電結(jié)構(gòu)及蓄電結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能和動靜態(tài)傳導(dǎo)的整個過程。
本發(fā)明還涉及一種平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置的用途，其特征在于平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置的用途包括路燈、場地照明燈、動態(tài)廣告及廣告燈箱、車用船用及航空飛機(jī)用發(fā)電、散居城鄉(xiāng)民宅及別墅發(fā)電、商住兩用樓頂及陽臺發(fā)電、商業(yè)及工業(yè)特別是農(nóng)業(yè)裝置設(shè)施發(fā)電、海上移動或固定設(shè)施鉆井平臺燈塔浮標(biāo)勘測器具的發(fā)電、陸上水上及山上固定設(shè)施設(shè)備用發(fā)電、軍民兩用野外及戰(zhàn)地發(fā)電、民用及工業(yè)用電的配套補充應(yīng)急發(fā)電、本裝置多臺套多組合矩陣式并網(wǎng)型風(fēng)場發(fā)電，以及本裝置與其它類型風(fēng)能或太陽能發(fā)電裝置的配套組合發(fā)電。


附圖1，為本發(fā)明平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置總體結(jié)構(gòu)及風(fēng)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)示意圖1空心管狀固定主軸、2位于主軸上部的輻輪輻樑及輻圈樑架結(jié)構(gòu)、3輻射對稱分布的輻樑上安裝的上下面有太陽電池的槳葉架揚風(fēng)構(gòu)件、4輻樑上安裝的調(diào)節(jié)槳葉架角度的轉(zhuǎn)軸、5固定槳葉架角度的定位緊固件、6輻射對稱分布的安裝于輻圈周邊的拒風(fēng)型構(gòu)件、7旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、8與主軸連接的機(jī)械變速結(jié)構(gòu)及發(fā)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、9用變電結(jié)構(gòu)、10蓄電結(jié)構(gòu)、11反光面層、12連接發(fā)電結(jié)構(gòu)用變電結(jié)構(gòu)及蓄電結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電線路。
附圖2，為本發(fā)明平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)示意圖3輻樑上上下面安裝太陽電池膜板的槳葉架、4選擇電池膜板傾角的轉(zhuǎn)軸、5角度固定緊固件、7旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、13-14導(dǎo)電圓盤、15-16與圓盤分別接觸的導(dǎo)電構(gòu)件。
本發(fā)明的改進(jìn)特點是明顯的，在提高風(fēng)能利用效率方面，本發(fā)明采取了拒風(fēng)型和揚風(fēng)型兩種形式的結(jié)合，在提高光電轉(zhuǎn)換效率方面，本發(fā)明設(shè)置了太陽電池膜板傾角可調(diào)節(jié)功能，并增加了有利光電轉(zhuǎn)換的反光面層，因而對比在先申請，材料和能源利用效率以及發(fā)電效率的提高是確定無疑的。
實施方式實施例1、本實施例平流式風(fēng)光復(fù)合型發(fā)電裝置總體結(jié)構(gòu)及風(fēng)能光能結(jié)構(gòu)如附圖1、附圖2所示風(fēng)能發(fā)電結(jié)構(gòu)為垂直軸水平風(fēng)流矩形槳葉輻射分布構(gòu)成結(jié)構(gòu)，包括有空心管狀固定主軸1，位于主軸上部的輻輪輻樑及輻圈樑架結(jié)構(gòu)2，輻射對稱分布的6個輻樑上安裝的上下面有太陽電池的6個槳葉架揚風(fēng)構(gòu)件3，輻樑上安裝的調(diào)節(jié)槳葉架角度的轉(zhuǎn)軸4，固定槳葉架角度的定位緊固件5，輻射對稱分布的安裝于輻圈周邊的6組共18個風(fēng)杯形拒風(fēng)型構(gòu)件6(附圖1中僅示意畫出4組)，與主軸連接的機(jī)械變速結(jié)構(gòu)及采用直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)的發(fā)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)8，用變電結(jié)構(gòu)9，采用閥控式密封鉛酸蓄電池組的蓄電結(jié)構(gòu)10，連接發(fā)電結(jié)構(gòu)用變電結(jié)構(gòu)及蓄電結(jié)構(gòu)的線路12。通過有風(fēng)時拒風(fēng)構(gòu)件風(fēng)杯及揚風(fēng)構(gòu)件槳葉的同時運動，帶動主軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動機(jī)械變速結(jié)構(gòu)以及發(fā)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電功能。
光能發(fā)電結(jié)構(gòu)為動靜態(tài)電池膜板傾角可調(diào)光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，通過輻樑上6個槳葉架3上下面安裝的18套太陽電池膜板，采用多晶硅太陽電池硅片組件，以及地面設(shè)施頂面上鋪設(shè)的反光膜鏡片面層11的反射，接受陽光輻射，有風(fēng)轉(zhuǎn)動下，無風(fēng)靜止下，均可實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。并通過轉(zhuǎn)軸4及角度固定緊固件5，來選擇固定適合緯度陽光輻射及風(fēng)力揚風(fēng)的電池膜板傾角。其多組電池的導(dǎo)線通過輻樑引入輻輪進(jìn)入主軸，通過連接抱合主軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)7，即裝有兩層銅質(zhì)導(dǎo)電圓盤13、14及與圓盤分別接觸的兩個銅質(zhì)滾輪15、16的傳導(dǎo)，使同主軸旋轉(zhuǎn)的縱向?qū)Ь€兩相電流傳入靜態(tài)的用變電結(jié)構(gòu)及蓄電結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能和動靜態(tài)傳導(dǎo)的整個過程。
本實施例裝置應(yīng)用于城鄉(xiāng)散居民宅的日常生活及小機(jī)械設(shè)施等用電。
實施例2、本實施例平流式風(fēng)光復(fù)合型發(fā)電裝置總體結(jié)構(gòu)及風(fēng)能光能結(jié)構(gòu)基本如實施例1風(fēng)能發(fā)電結(jié)構(gòu)為垂直軸水平風(fēng)流螺旋槳葉輻射分布構(gòu)成結(jié)構(gòu)，包括有空心管狀固定主軸，位于主軸上部的輻輪輻樑及輻圈樑架結(jié)構(gòu)，輻射對稱分布的18個輻樑上安裝的上下面有太陽電池的18個螺旋形槳葉架揚風(fēng)構(gòu)件，輻樑上安裝的調(diào)節(jié)槳葉架角度的轉(zhuǎn)軸，固定槳葉架角度的定位緊固件，輻射對稱分布的安裝于輻圈周邊的18組共64個風(fēng)斗形拒風(fēng)型構(gòu)件，與主軸連接的機(jī)械變速結(jié)構(gòu)及采用直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)的發(fā)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，用變電結(jié)構(gòu)，采用閥控式密封鉛酸蓄電池組的蓄電結(jié)構(gòu)，連接發(fā)電結(jié)構(gòu)用變電結(jié)構(gòu)及蓄電結(jié)構(gòu)的線路。通過有風(fēng)時拒風(fēng)構(gòu)件風(fēng)斗及揚風(fēng)構(gòu)件螺旋形槳葉的同時運動，帶動主軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動機(jī)械變速結(jié)構(gòu)以及發(fā)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電功能。
光能發(fā)電結(jié)構(gòu)為動靜態(tài)電池膜板傾角可調(diào)光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，通過輻樑上18個槳葉架上下面安裝的36套太陽電池膜板，采用多晶硅太陽電池硅片組件，以及地面設(shè)施頂面上鋪設(shè)的反光膜鏡片面層的反射，接受陽光輻射，有風(fēng)轉(zhuǎn)動下，無風(fēng)靜止下，均可實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。并通過轉(zhuǎn)軸及角度固定緊固件，來選擇固定電池膜板傾角。其多組電池的導(dǎo)線通過連接抱合主軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)7，即裝有兩層銅質(zhì)導(dǎo)電圓盤及與圓盤分別接觸的兩個導(dǎo)電磁刷的傳導(dǎo)，使同主軸旋轉(zhuǎn)的縱向?qū)Ь€兩相電流傳入靜態(tài)的用變電結(jié)構(gòu)及蓄電結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能和動靜態(tài)傳導(dǎo)的整個過程。
本實施例裝置可設(shè)置于工商及住宅樓樓頂平臺等處，可應(yīng)用于工商業(yè)及住宅設(shè)施的配套補充用電以及應(yīng)急用電。
本實施例裝置的縱向緊湊型式，即主軸較短，風(fēng)能光能整個旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與反光層面距離較近的型式，可安裝于汽車車頂、船艙平臺、飛機(jī)機(jī)翼及機(jī)艙頂部等空間條件有限制的區(qū)域，用于汽車、輪船、飛機(jī)等的動力或補充發(fā)電。
或由9×9＝81套本發(fā)明單套裝置組成陣列組合，置于陸地或海上風(fēng)場，再以網(wǎng)絡(luò)線路與用變電結(jié)構(gòu)和蓄電結(jié)構(gòu)蓄電池組相連接，作為風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電站網(wǎng)，可進(jìn)入并網(wǎng)發(fā)電。
權(quán)利要求
1.一種平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置，其特征在于具有以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成1)、風(fēng)能發(fā)電結(jié)構(gòu)為垂直軸水平風(fēng)流矩形或螺旋槳葉輻射分布構(gòu)成結(jié)構(gòu)，包括有空心管狀固定主軸(1)，位于主軸上部的輻輪輻樑及輻圈樑架結(jié)構(gòu)(2)，輻射對稱分布的輻樑上安裝的上下面有太陽電池的矩形或螺旋槳葉架揚風(fēng)構(gòu)件(3)，輻樑上安裝的調(diào)節(jié)槳葉架角度的轉(zhuǎn)軸(4)，固定槳葉架角度的定位緊固件(5)，輻射對稱分布的安裝于輻圈周邊的拒風(fēng)型構(gòu)件(6)，與主軸連接的機(jī)械變速結(jié)構(gòu)及發(fā)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(8)，用變電結(jié)構(gòu)(9)，蓄電結(jié)構(gòu)(10)，連接發(fā)電結(jié)構(gòu)用變電結(jié)構(gòu)及蓄電結(jié)構(gòu)的線路(12)，通過有風(fēng)時拒風(fēng)構(gòu)件及揚風(fēng)構(gòu)件的同時運動，帶動主軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動機(jī)械變速結(jié)構(gòu)以及發(fā)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電功能；2)、光能發(fā)電結(jié)構(gòu)為動靜態(tài)電池膜板傾角可調(diào)光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，通過輻樑上矩形或螺旋槳葉架(3)上下面安裝的太陽電池膜板，以及地面設(shè)施頂面上鋪設(shè)的反光膜鏡片面層(11)的反射，接受陽光輻射，有風(fēng)轉(zhuǎn)動下，無風(fēng)靜止下，均可實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換；并通過轉(zhuǎn)軸(4)及角度固定緊固件(5)，來選擇固定適合緯度陽光輻射及風(fēng)力揚風(fēng)的電池膜板傾角；其多組電池的導(dǎo)線通過輻樑引入輻輪進(jìn)入主軸，通過連接抱合主軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(7)，即裝有兩層導(dǎo)電圓盤(13)、(14)及與圓盤分別接觸的兩個導(dǎo)電滾輪或磁刷構(gòu)件(15)、(16)的滾動或摩擦傳導(dǎo)，使同主軸旋轉(zhuǎn)的縱向?qū)Ь€兩相電流傳入靜態(tài)的用變電結(jié)構(gòu)及蓄電結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能和動靜態(tài)傳導(dǎo)整個過程。
2.本發(fā)明還涉及一種平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置的用途，其特征在于平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置的用途包括路燈、場地照明燈、動態(tài)廣告及廣告燈箱、車用船用及航空飛機(jī)用發(fā)電、散居城鄉(xiāng)民宅及別墅發(fā)電、商住兩用樓頂及陽臺發(fā)電、商業(yè)及工業(yè)特別是農(nóng)業(yè)裝置設(shè)施發(fā)電、海上移動或固定設(shè)施鉆井平臺燈塔浮標(biāo)勘測器具的發(fā)電、陸上水上及山上固定設(shè)施設(shè)備用發(fā)電、軍民兩用野外及戰(zhàn)地發(fā)電、民用及工業(yè)用電的配套補充應(yīng)急發(fā)電、本裝置多臺套多組合矩陣式并網(wǎng)型風(fēng)場發(fā)電，以及本裝置與風(fēng)能或太陽能發(fā)電裝置的配套組合發(fā)電。
全文摘要
本發(fā)明為一種平流式風(fēng)光能源復(fù)合型發(fā)電裝置及其用途，其特征在于風(fēng)能發(fā)電結(jié)構(gòu)為垂直軸平流矩形或螺旋槳葉輻射分布結(jié)構(gòu)，通過有風(fēng)時拒風(fēng)構(gòu)件及揚風(fēng)構(gòu)件的同時運動，帶動主軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動機(jī)械變速結(jié)構(gòu)以及發(fā)電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電功能；光能發(fā)電結(jié)構(gòu)為動靜態(tài)電池膜板傾角可調(diào)光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，通過輻梁矩形或螺旋槳葉上下面安裝的太陽電池膜板，以及地面設(shè)施上鋪設(shè)的反光膜鏡片面層的反射，接受陽光輻射，并通過轉(zhuǎn)軸及角度固定緊固件，來選擇固定適合緯度陽光輻射及風(fēng)力揚風(fēng)的電池膜板傾角?？梢詫崿F(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能和動靜態(tài)傳導(dǎo)的整個過程。
文檔編號H02J7/14GK101016884SQ200710056848
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者馬元威 申請人:馬元威