本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保領域，具體而言，涉及集水發(fā)電裝置及系統(tǒng)。

背景技術：

近年來我國已在南海的西沙群島、南沙群島，展開人工造島工程。而且取得了可喜的成就。從目前的數(shù)據(jù)顯示，我國大約已建造人工島嶼面積接近10平方公里。

目前正將西沙群島開發(fā)為海上旅游景點，今后還將拓展到南沙群島，東沙群島。也就是說將來人工造島的面積會越來越大。島上居住的人口也會急劇增加，要想在島上居住大量人口，就必須解決衣食住行的問題。衣服食品都可以用貨輪來運送，也可以通過空運解決。住的房子也可以建設，并且是一次性建設長期使用。燃料可以開發(fā)南海天然氣進行供應。唯獨水電是個難以解決的問題。

海里雖然有水，可海水是鹽水，不能供人生活使用。如果建設海水淡化設備，又缺少能源供應。沒有電力供應，海水淡化設備恐怕難以運行。如果淡化海水需要大量耗能，這就為解決淡水問題帶來很大困難。所以解決人工島嶼上的水電問題，是個棘手的問題。

因此設計一種集水發(fā)電裝置，以解決上述問題是目前急需解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種集水發(fā)電裝置，其能夠充分利用自然資源，并利用很少得到開發(fā)使用的水域環(huán)境，根據(jù)天氣環(huán)境的變化，進行集水和發(fā)電，提供生存所必需的水、電能源。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種集水發(fā)電系統(tǒng)，其采用該集水發(fā)電裝置，不僅能夠充分利用自然資源，并利用很少得到開發(fā)使用的水域環(huán)境，根據(jù)天氣環(huán)境的變化，進行集水和發(fā)電，提供生存所必需的水、電能源，而且能實現(xiàn)自動化和智能化控制，操作方便，可推廣性強。

本發(fā)明解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的一種集水發(fā)電裝置，包括集水裝置和發(fā)電裝置；

所述集水裝置包括集水浮臺、輸水管、蓄水池；所述集水浮臺包括集水平臺和至少一個集水部，所述集水部設置有至少一個第一開口，所述集水平臺上設置有至少一個第二開口，所述集水平臺與所述集水部相互連接，并且，所述第一開口和所述第二開口對應并連通，形成集水口，所述集水口用于收集雨水；所述集水浮臺設置于水平面上，并且所述集水口朝向大氣層；所述輸水管的一端與所述集水部連接，所述輸水管的另一端與所述蓄水池連接。

所述發(fā)電裝置包括光伏發(fā)電系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)與所述供電系統(tǒng)電連接；所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括多個光伏支架和多個太陽電池板，多個所述太陽電池板分別與其中一個所述光伏支架連接，多個所述光伏支架設置在所述集水平臺上，并且，所述光伏支架可調(diào)節(jié)角度，以使所述太陽電池板接收陽光，或者，導流雨水至所述集水口。

進一步地，所述集水部為浮筒，所述集水浮臺包括多個所述浮筒，所述集水部還包括多跟連通管，多個所述浮筒通過多跟所述連通管相互連通，并且，多個所述浮筒上設置有所述第一開口。

進一步地，所述浮筒包括相對設置的頂部和底部，多個所述第一開口分別設置在每個所述頂部上，多跟所述連通管分別連接相鄰的兩個所述底部，并且，所述輸水管的一端與其中一個所述底部連接并連通。

進一步地，所述集水平臺包括平臺本體和圍板，所述圍板與所述平臺本體連接，并設置在所述平臺本體的周緣，所述圍板朝向大氣層延伸，并且，所述平臺本體與所述圍板形成防護空間，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)設置在所述防護空間內(nèi)。

進一步地，所述集水裝置還包括蓄水井和抽水機，所述蓄水井的井底低于所述底部，所述輸水管的一端與所述底部連接，所述輸水管的另一端與所述蓄水井的井底連接，所述抽水機用于將所述蓄水井的水輸送到所述蓄水池。

進一步地，所述抽水機與所述供電系統(tǒng)電連接。

進一步地，所述集水口還設置有過濾網(wǎng)，所述過濾網(wǎng)用于過濾所述雨水。

進一步地，所述集水平臺由抗腐蝕防滲水材料制成。

本發(fā)明提供的一種集水發(fā)電系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和集水發(fā)電裝置。集水發(fā)電裝置，包括集水裝置和發(fā)電裝置；所述集水裝置包括集水浮臺、輸水管、蓄水池；所述集水浮臺包括集水平臺和至少一個集水部，所述集水部設置有至少一個第一開口，所述集水平臺上設置有至少一個第二開口，所述集水平臺與所述集水部相互連接，并且，所述第一開口和所述第二開口對應并連通，形成集水口，所述集水口用于收集雨水；所述集水浮臺設置于水平面上，并且所述集水口朝向大氣層；所述輸水管的一端與所述集水部連接，所述輸水管的另一端與所述蓄水池連接。

所述發(fā)電裝置包括光伏發(fā)電系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)與所述供電系統(tǒng)電連接；所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括多個光伏支架和多個太陽電池板，多個所述太陽電池板分別與其中一個所述光伏支架連接，多個所述光伏支架設置在所述集水平臺上，并且，所述光伏支架可調(diào)節(jié)角度，以使所述太陽電池板接收陽光，或者，導流雨水至所述集水口。

所述光伏發(fā)電系統(tǒng)與所述控制系統(tǒng)連接。

進一步地，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)還設置有角度調(diào)節(jié)器，所述角度調(diào)節(jié)器設置在其中一個所述光伏支架上；其中一個所述太陽電池板朝向太陽光的一側(cè)設置有重力感應器，所述重力感應器與所述角度調(diào)節(jié)器連接，以使所述角度調(diào)節(jié)器接收所述重力感應器傳遞的重力信號，并調(diào)整所述光伏支架的角度以導流雨水，或者在無重力信號狀態(tài)下，調(diào)整所述光伏支架以使所述太陽電池板接收陽光。

本發(fā)明實施例的有益效果是：

本發(fā)明提供的集水發(fā)電裝置在晴天，可通過太陽電池板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，并通過供電系統(tǒng)向生活區(qū)提供生活必須的生活用電。在下雨天，可通過多個光伏支架角度的調(diào)整，使太陽電池板傾斜，并太陽電池板具有導流作用，較高效率的將雨水通過集水口匯入到集水部，并通過輸水管輸送至蓄水池，以向生活區(qū)提供生活必須的淡水資源。該集水發(fā)電裝置，能夠充分利用自然資源，并利用很少得到開發(fā)使用的水域環(huán)境，根據(jù)天氣環(huán)境的變化，進行集水和發(fā)電，提供生存所必需的水、電能源。

本發(fā)明提供的集水發(fā)電系統(tǒng)，采用該集水發(fā)電裝置，不僅能夠充分利用自然資源，并利用很少得到開發(fā)使用的水域環(huán)境，根據(jù)天氣環(huán)境的變化，進行集水和發(fā)電，提供生存所必需的水、電能源，而且可以通過控制系統(tǒng)自動化和智能化地控制控制集水發(fā)電裝置，以進行集水和發(fā)電，操作方便，可推廣性強。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某個實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的集水發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明第一實施例提供的集水發(fā)電裝置的光伏發(fā)電系統(tǒng)的一種工作狀態(tài)圖。

圖3為本發(fā)明第一實施例提供的集水發(fā)電裝置的光伏發(fā)電系統(tǒng)的另一種工作狀態(tài)圖。

圖4為本發(fā)明第二實施例提供的集水發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標：100-集水發(fā)電裝置；110-集水裝置；112-集水浮臺；1121-集水平臺；11212-平臺本體；11210-第二開口；11213-圍板；1123-集水部；11231-第一開口；1125-連通管；1120-過濾網(wǎng)；114-輸水管；116-蓄水池；122-光伏發(fā)電系統(tǒng)；1221-光伏支架；1223-太陽電池板；200-集水發(fā)電裝置；210-蓄水井；220-抽水機。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“上”“內(nèi)”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另外有更明確的規(guī)定與限定，術語“設置”、“連接”應做更廣義理解，例如，“連接”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或是一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的兩個實施方式作詳細說明，在不沖突的情況下，下述的實施例中的特征可以相互組合。

第一實施例

本實施例提供一種集水發(fā)電系統(tǒng)，該集水發(fā)電系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和集水發(fā)電裝置100。控制系統(tǒng)與集水發(fā)電裝置100連接，以實現(xiàn)智能地控制集水發(fā)電裝置100根據(jù)天氣環(huán)境的變化，進行集水和發(fā)電，提供生存所必需的水、電能源。

圖1為本實施例提供的集水發(fā)電裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖1，本實施例提供的集水發(fā)電裝置100包括集水裝置110、發(fā)電裝置(圖未標)。

集水裝置110包括集水浮臺112、輸水管114、蓄水池116。集水浮臺112設置于水面，如海面、河面等。蓄水池116設置在生活區(qū)，如人造島嶼上等。集水浮臺112與蓄水池116通過輸水管114連接，以將集水裝置110收集的雨水輸送到蓄水池116中，以供生活需要。

可以理解的是，該集水裝置110主要用于匯集雨水作為生活用水。因此，在其他較佳實施例中，根據(jù)實際需要，集水裝置110及蓄水池116的安裝位置可以有不同的變化，例如，集水裝置110和蓄水池116均設置在陸地上，或者，蓄水池116設置在船艙里等。

發(fā)電裝置包括光伏發(fā)電系統(tǒng)122和供電系統(tǒng)(圖未示)，光伏發(fā)電系統(tǒng)122與供電系統(tǒng)電連接。并且，光伏發(fā)電系統(tǒng)122安裝在集水浮臺112上。供電系統(tǒng)設置在生活區(qū)，如人造島嶼上等。當然，可以理解的是，供電系統(tǒng)的安裝位置也可根據(jù)實際需要做適應性的調(diào)整。

圖2為本實施例提供的集水發(fā)電裝置100的光伏發(fā)電系統(tǒng)122的一種工作狀態(tài)圖。請參照圖2，集水浮臺112包括集水平臺1121、多個集水部1123和多跟連通管1125。

優(yōu)選地，本實施例中，集水部1123為浮筒。浮筒包括相對設置的頂部和底部，浮筒的頂部開設有多個第一開口11231，多個第一開口11231用于與集水平臺1121連接，以聚集雨水。

多跟連通管1125分別連接相鄰的兩個底部，并且，，以運輸多個浮筒聚集的雨水。

應當理解，相鄰的兩個浮筒通過多跟連通管1125連接，可將每個浮筒連通，形成一個容置體系。并且，相鄰的兩個浮筒底部通過連通管1125連接，且輸水管114的一端與其中一個底部連接并連通，可以使容置體系聚集的雨水能最大限度的運輸?shù)叫钏?16中，不會滯留。

并且，需要說明的是，在其他較佳實施例在，浮筒的數(shù)量也可以有不同的變化，例如，僅設置一個浮筒等。

集水平臺1121包括平臺本體11212和圍板11213，圍板11213與平臺本體11212連接，并設置在平臺本體11212的周緣。圍板11213朝向大氣層延伸，并且，平臺本體11212與圍板11213形成防護空間，光伏發(fā)電系統(tǒng)122設置在防護空間內(nèi)。

可以理解的是，圍板11213一方面做護欄用，另一方面可防止海浪涌到平臺上面，阻止海水進入浮筒，也防止平臺上接收的雨水流入海洋。

當然，在其他較佳實施例中，可以不設置圍板11213。

優(yōu)選地，本實施例中，集水平臺1121由抗腐蝕防滲水材料制成，集水平臺1121上設置有至少一個第二開口11210，集水浮臺112覆蓋多個集水部1123，第一開口11231和第二開口11210對應并連通，形成集水口，集水口用于收集雨水。

集水口朝向大氣層。并且，優(yōu)選地，本實施例中，集水口還設置有過濾網(wǎng)1120。過濾網(wǎng)1120用于初步過濾雨水，以防止阻塞物流入集水部1123，造成水源污染，或者造成連通管1125甚至輸水管114阻塞。

應當理解，在其他較佳實施例中，只要具有較佳的耐熱耐潮耐腐蝕及密封功能，集水平臺1121的材料可以有不同的變化，例如防水漿料等。

光伏發(fā)電系統(tǒng)122包括多個光伏支架1221和多個太陽電池板1223，多個太陽電池板1223分別與其中一個光伏支架1221連接，多個光伏支架1221設置在集水平臺1121上，并且，光伏支架1221可調(diào)節(jié)角度，以使太陽電池板1223接收陽光，或者，導流雨水至集水口。

圖3為本實施例提供的集水發(fā)電裝置100的光伏發(fā)電系統(tǒng)122的另一種工作狀態(tài)圖。請結(jié)合參照圖2和圖3，優(yōu)選地，本實施例中，光伏發(fā)電系統(tǒng)122還設置有角度調(diào)節(jié)器(圖未示)，角度調(diào)節(jié)器設置在其中一個光伏支架1221上。其中一個太陽電池板1223朝向太陽光的一側(cè)設置有重力感應器(圖未示)。重力感應器及角度調(diào)節(jié)器均與控制系統(tǒng)連接，以使控制系統(tǒng)接收重力感應器傳遞的重力信號，并向角度調(diào)節(jié)器發(fā)出信號，調(diào)整光伏支架1221的角度以導流雨水，或者在無重力信號狀態(tài)下，調(diào)整光伏支架1221以使太陽電池板1223接收陽光。

具體的，當降雨時，重力感應器受雨水的敲擊作用，向控制系統(tǒng)傳遞重力信號，控制系統(tǒng)做出反應，并向角度調(diào)節(jié)器發(fā)出信號，以調(diào)整光伏支架1221的角度，使太陽電池板1223傾斜，并使太陽電池板1223的一端與集水口相對，從而將接收到太陽電池板1223的雨水導流到集水部1123。

當降水停止，重力感應器向控制系統(tǒng)傳遞無重力信號，控制系統(tǒng)做出反應，并向角度調(diào)節(jié)器發(fā)出信號，以調(diào)整光伏支架1221的角度，使太陽電池板1223水平，朝向太陽光，以繼續(xù)講太陽能轉(zhuǎn)換為電能。

應當理解，在其他較佳實施例中，光伏支架1221角度的調(diào)整可以有不同的實施方式，例如人工調(diào)整等，而不必設置角度調(diào)節(jié)器和重力感應器及控制系統(tǒng)等。

本實施例提供的集水發(fā)電系統(tǒng)采用該集水發(fā)電裝置100，在晴天，可通過太陽電池板1223將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，并通過供電系統(tǒng)向生活區(qū)提供生活必須的生活用電。在下雨天，可通過多個光伏支架1221角度的調(diào)整，使太陽電池板1223傾斜，并太陽電池板1223具有導流作用，較高效率的將雨水通過集水口匯入到集水部1123，并通過輸水管114輸送至蓄水池116，以向生活區(qū)提供生活必須的淡水資源。因此，該集水發(fā)電裝置100及集水發(fā)電系統(tǒng)，能夠充分利用自然資源，并利用很少得到開發(fā)使用的水域環(huán)境，根據(jù)天氣環(huán)境的變化，進行集水和發(fā)電，提供生存所必需的水、電能源。

并且，通過重力感應器、角度調(diào)節(jié)器及控制系統(tǒng)的相互配合，能實現(xiàn)自動化和智能化地控制該集水發(fā)電裝置100，以進行集水和發(fā)電，操作方便，可推廣性強。

第二實施例

本實施例提供的集水發(fā)電裝置200主要用于解決第一實施例提供的集水發(fā)電裝置200其蓄水池116的底深高于集水部1123的底深，使輸水管114不便于輸送集水浮臺112聚集的雨水的問題。

圖4為本實施例提供的集水發(fā)電裝置200的結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖4，本實施例提供的集水發(fā)電裝置200包括還包括蓄水井210和抽水機220。

蓄水井210的井底低于集水部1123的底部，輸水管114的一端與底部連接，輸水管114的另一端與蓄水井210的井底連接，抽水機220用于將蓄水井210的水輸送到蓄水池116。

應當理解，蓄水井210不僅能利用井底深度低于集水部1123底部深度產(chǎn)生的壓強差便于輸送雨水，還具有沉淀和第二次過濾聚集的雨水的作用，是最終通過抽水機220輸送到蓄水池116的水水質(zhì)較佳。

應當理解，在其他較佳實施例中，可不設置蓄水井210，而直接通過抽水機220將集水部1123的水輸送到蓄水池116中。

綜上，本發(fā)明提供的集水發(fā)電裝置100、集水發(fā)電裝置200和集水發(fā)電系統(tǒng)能夠充分利用自然資源，并利用很少得到開發(fā)使用的水域環(huán)境，根據(jù)天氣環(huán)境的變化，進行集水和發(fā)電，提供生存所必需的水、電能源。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。