本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域,尤其是一種發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
盡管石油、煤炭等傳統(tǒng)石化能源給全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)了革命性的推動(dòng)作用,但是這些傳統(tǒng)化石能源都是不可再生資源,也對(duì)全球造成了嚴(yán)重的污染,未來(lái)勢(shì)必會(huì)被清潔能源所代替。太陽(yáng)能和風(fēng)能是取之不盡、用之不竭的清潔能源。開(kāi)發(fā)和利用風(fēng)能、太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電是一項(xiàng)重要的世界課題。
但是目前太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電依然存在諸多問(wèn)題:
1.太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電存在單一性,能融為一同時(shí)利用并有效形成發(fā)電的裝置極為少見(jiàn);
2.風(fēng)力發(fā)電受地理位置限制嚴(yán)重,現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電裝置只能布置在地勢(shì)比較開(kāi)闊,障礙物較少的地方或地勢(shì)較高的地方,能布置在樓頂、屋頂、大壩、山坡等低空風(fēng)力資源利用率低的區(qū)域的發(fā)電裝置并不多見(jiàn);
3.風(fēng)速不穩(wěn)定,產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定,無(wú)法有效的聚風(fēng)集風(fēng);
4.風(fēng)力發(fā)電裝置一般以個(gè)體形式布置,無(wú)法將其連接在一起形成發(fā)電合力,只能以增多裝置數(shù)量和密度以保證發(fā)電量需求;
5.風(fēng)力發(fā)電裝置技術(shù)還不成熟,成本高,大規(guī)模鋪設(shè)比較困難;
6.單獨(dú)使用太陽(yáng)能受天氣、晝夜影響極大,在夜晚和陰雨天無(wú)法形成發(fā)電。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型提出了一種發(fā)電裝置,聚集風(fēng)能的效果好,同時(shí)利用太陽(yáng)能補(bǔ)充發(fā)電,而且受地理位置限制的影響小,能以相互連接的規(guī)模化形式布置在樓頂、屋頂、大壩、山坡等風(fēng)能利用率低的區(qū)域。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種發(fā)電裝置,包括至少一個(gè)發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)上設(shè)有垂直的轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸上均布有風(fēng)葉,所述風(fēng)葉的兩側(cè)還設(shè)置有與發(fā)電機(jī)相同高度的用于導(dǎo)風(fēng)的豎板,所述豎板的上方設(shè)置有上橫板。
優(yōu)選的,豎板的單側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有光伏發(fā)電板,
優(yōu)選的,上橫板的上表面設(shè)置有光伏發(fā)電板。
優(yōu)選的,風(fēng)葉的外圍設(shè)有將風(fēng)葉罩住的網(wǎng)罩,網(wǎng)罩的前后兩側(cè)設(shè)置有用于加快風(fēng)速以推動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板,每個(gè)擋板面向風(fēng)葉的內(nèi)側(cè)為平面,背向風(fēng)葉的外側(cè)為圓弧面,網(wǎng)罩可以為風(fēng)葉遮擋風(fēng)吹起來(lái)的樹(shù)葉等障礙物或者鳥(niǎo)類(lèi),擋板和風(fēng)葉的組合是對(duì)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)原理的創(chuàng)造性簡(jiǎn)單應(yīng)用,圓弧面和平面改變了空氣流動(dòng),形成風(fēng)速差,使擋板的內(nèi)側(cè)位置形成低氣壓區(qū),加速風(fēng)力對(duì)風(fēng)葉的推動(dòng)。
優(yōu)選的,所述的發(fā)電機(jī)、豎板和上橫板均為多個(gè),呈L形、弧形或直線(xiàn)形分布。
優(yōu)選的,所述的發(fā)電機(jī)、豎板和上橫板為2-4層垂直疊加布置。
優(yōu)選的,所述的豎板的中部分布1-3個(gè)中間橫板,形成多個(gè)導(dǎo)風(fēng)渠道,更有利于風(fēng)的集中和聚攏。
優(yōu)選的,每個(gè)上橫板可以沿橫軸線(xiàn)彎折為倒V型結(jié)構(gòu),彎折的角度為120°-180°,讓光伏發(fā)電板更好地接觸陽(yáng)光。
優(yōu)選的,每個(gè)豎板和上橫板的材料為張力膜或柔性布或輕薄鋼板,輕便,便于拆裝和規(guī)?;佋O(shè)。
優(yōu)選的,每個(gè)豎板的下方設(shè)有防止漏風(fēng)的可拆卸的下橫板。
本實(shí)用新型的有益效果是,
1.以風(fēng)力發(fā)電為主,以太陽(yáng)能發(fā)電為輔,兩種環(huán)保的清潔能源之間形成互補(bǔ),有效避免了利用單一資源發(fā)電受晝夜、天氣等影響大的缺陷。
2.發(fā)電機(jī)之間并不是孤立存在,由點(diǎn)成線(xiàn)再形成面,充分利用空間,形成大規(guī)模的發(fā)電組,發(fā)電量大。
3.風(fēng)力聚攏效果好,即便是在風(fēng)向多變的低空區(qū)也有較好的效果,上橫板和豎板組成的導(dǎo)風(fēng)渠道可以將吹向?qū)эL(fēng)渠道的各個(gè)方向的風(fēng)聚少成多,并導(dǎo)向風(fēng)葉,擋板使靠近風(fēng)葉處的氣流加快,推動(dòng)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.受地理位置的限制小,可以鋪設(shè)在樓頂、屋頂、大壩、山坡、山頂、平原、沙漠、海邊等風(fēng)能利用率低的區(qū)域。
5.成本低,裝置鋪設(shè)簡(jiǎn)單,拆裝容易。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是實(shí)施例1的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是實(shí)施例1的發(fā)電裝置的俯視圖(為保證附圖清楚,省略上橫板上的光伏發(fā)電板)
圖3是實(shí)施例2中發(fā)電組上橫板和豎板部位的縱向剖圖(為保證附圖清楚,省略剖面線(xiàn))。
圖中1為風(fēng)葉,2為轉(zhuǎn)軸,3為發(fā)電機(jī),4為塔墩,5為上橫板,6為光伏發(fā)電板,7為網(wǎng)罩,8為下橫板,9為豎板,10為擋板,11為中間橫板。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
根據(jù)圖1和圖2所示的發(fā)電裝置,包括作為承重底座的塔墩4,塔墩4上方固定有發(fā)電機(jī)3,發(fā)電機(jī)3上設(shè)有垂直轉(zhuǎn)軸2,轉(zhuǎn)軸2上設(shè)有風(fēng)葉1;塔墩4上還固定有將發(fā)電機(jī)3、轉(zhuǎn)軸2、風(fēng)葉1罩住的圓形的網(wǎng)罩7,網(wǎng)罩7上設(shè)置有分別與風(fēng)葉1的前后方向相對(duì)應(yīng)的兩擋板10,每個(gè)擋板10的內(nèi)側(cè)為平面、外側(cè)為圓弧面,為減輕重量,擋板10設(shè)為空心擋板;在靠近風(fēng)葉1的兩側(cè)設(shè)置有固定在網(wǎng)罩7上的豎板9、彎折成135°的上橫板5,材料均為柔性布;每個(gè)上橫板5上設(shè)置有光伏發(fā)電板6。
本裝置一般可將發(fā)電機(jī)和光伏板發(fā)電連接至整流器進(jìn)行整流,再連接到蓄電瓶進(jìn)行蓄電;也可以整流后進(jìn)行逆變,轉(zhuǎn)換成交流電直接上電網(wǎng)。
本裝置作為單體,可放置在建筑物的頂部,將供給電燈等生活用電。導(dǎo)風(fēng)板增大了對(duì)風(fēng)的接觸面積,并將其導(dǎo)向風(fēng)葉,擋板的圓弧面和平面改變了原來(lái)的風(fēng)力流速,使擋板的內(nèi)側(cè)形成低氣壓區(qū),加速風(fēng)力對(duì)風(fēng)葉的推動(dòng),使發(fā)電機(jī)可以產(chǎn)生更多的電量。上橫板設(shè)置為倒V型結(jié)構(gòu),可以讓光伏發(fā)電板更好地接觸陽(yáng)光,基于導(dǎo)風(fēng)和太陽(yáng)能發(fā)電的平衡考慮,上橫板的彎折角度不宜過(guò)小,但是在不使用本裝置時(shí),可以將柔性布材料的上橫板、豎板圍繞在網(wǎng)罩上,具有一定的便攜性。
實(shí)施例2:
根據(jù)圖3所示為發(fā)電裝置的組合使用,包括垂直疊加的兩層發(fā)電組,上層和下層各有四個(gè)發(fā)電機(jī)3且均是發(fā)電機(jī)3與豎板9相互間隔布置,所述每個(gè)發(fā)電機(jī)3上設(shè)有垂直轉(zhuǎn)軸2,轉(zhuǎn)軸2上設(shè)有風(fēng)葉1,風(fēng)葉1外圍設(shè)有網(wǎng)罩7,網(wǎng)罩7上設(shè)置有分別與風(fēng)葉1的前后方向相對(duì)應(yīng)的兩空心擋板10,擋板10的內(nèi)側(cè)為平面、外側(cè)為圓弧面;所述每個(gè)豎板9均是固定在網(wǎng)罩7上,每個(gè)豎板9上方均設(shè)置有彎折成150°的上橫板5,中部設(shè)有一中間橫板11,材料均為柔性布;每個(gè)上橫板5的上表面和每個(gè)豎板9的兩側(cè)面都設(shè)置有光伏發(fā)電板6。
下層發(fā)電組的底部設(shè)置有塔墩,以保證地基的牢固穩(wěn)定;下層發(fā)電組的每個(gè)豎板下側(cè)固定有下橫板,防止出現(xiàn)下側(cè)漏風(fēng)的現(xiàn)象;上層發(fā)電鏈的發(fā)電機(jī)均對(duì)應(yīng)固定在下層發(fā)電鏈的網(wǎng)罩板上,并有螺栓加以固定,也可以加設(shè)縱向、橫向的鋼索加以固定。
光伏發(fā)電板一般為薄膜光伏電池板,為了保證更多的發(fā)電量,可以在中間橫板或下橫板能接到陽(yáng)光照射的部位加設(shè)光伏發(fā)電板。
本裝置作為規(guī)模化的發(fā)電組體,發(fā)電量大,同樣可以將發(fā)電機(jī)和光伏板發(fā)電連接至整流器進(jìn)行整流,再連接到蓄電瓶進(jìn)行蓄電;也可以整流后進(jìn)行逆變,轉(zhuǎn)換成交流電直接上電網(wǎng)。每層的發(fā)電組均是鏈條結(jié)構(gòu),可以依據(jù)地形布置成直線(xiàn),也可以形成直角或者弧線(xiàn)布置。此外還可以在橫板或豎板上不鋪設(shè)光伏發(fā)電板的位置繪制圖案或者設(shè)計(jì)廣告,以形成城市景觀(guān)。