一种基于雨水势能的太阳能风能联合发电系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于雨水势能的太阳能风能联合发电系统，包括蓄水池、带过滤网阀门、蓄电池、旋转叶片、发电机、输水管道、三叶立轴风力发电机、太阳能雨感联合发电装置、翻转与支撑装置、天气识别装置、楼顶集水槽、水位感应器，所述蓄水池设置于建筑楼顶一侧的建筑侧面上，建筑楼顶设置有楼顶集水槽，楼顶集水槽与蓄水池连通；该联合发电系统在晴天利用太阳能电池板进行发电，有风时利用风能进行发电。雨天时利用雨水的势能，使用压电板进行第一次雨水发电，之后雨水进入蓄水槽中，通过下方管道冲击楼底的旋转叶片带动发电机进行二次发电。实现了在多种天气下都可以发电，提高了能源的利用率，从而达到节能减排的效果。

A Combined Solar and Wind Power Generation System Based on Rainwater Potential Energy

The invention discloses a combined solar and wind power generation system based on rainwater potential energy, which comprises a water storage tank, a valve with filter net, a storage battery, a rotating blade, a generator, a water pipeline, a three-leaf vertical axis wind power generator, a combined solar and rain induction power generation device, a turning and supporting device, a weather identification device, a roof catchment tank and a water level sensor. The water storage tank is arranged in a building. On the side of the building on the one side of the roof, there is a roof catchment on the roof of the building. The roof catchment is connected with the storage tank. The combined power generation system uses solar panels to generate electricity on sunny days and wind energy to generate electricity when there is wind. In rainy days, the potential energy of rainwater is used to generate electricity by piezoelectric plate for the first rainwater generation. After that, rainwater enters the storage tank, and the generator is driven by rotating blades impacting the floor of the building through the downstream pipeline to generate electricity for the second time. It can generate electricity in a variety of weather conditions, improve the utilization rate of energy, and achieve the effect of energy saving and emission reduction.

【技术实现步骤摘要】
一种基于雨水势能的太阳能风能联合发电系统
本专利技术涉及建筑节能领域，具体涉及一种基于雨水势能的太阳能风能联合发电系统。
技术介绍
随着人口的增长及工业化、城镇化进程加速，我国耕地减少、水资源匮乏等资源环境约束趋紧，在全球能源日益短缺的情况下，风能和太阳能逐渐受到的人们的关注。目前，尽管在利用风能太阳能发电方面的研究日趋成熟，但经过调查发现，自然界中太阳能、风能与雨水重力势能的联合利用尚没有被进行深入研究。考虑到我国南方部分地区降雨量大且集中，持续时间较长，降雨时期太阳能发电困难，急需被有益替换或者补充。雨水从高空落下所具有的动能没有被加以利用在未来利用雨水发电是研究的重要方向。
技术实现思路
针对上述雨水无法被利用的问题，本专利技术拟解决的问题是提供一种基于雨水势能的太阳能风能联合发电系统。该系统弥补了普通节能建筑中没有利用雨水来发电的不足。将雨水利用压电材料，涡轮进行发电利用，从而达到节能减排的目的。本套装置还具有成本低，安装方便，噪音小的特点。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于雨水势能的太阳能风能联合发电系统，其特征在于，包括蓄水池、带过滤网阀门、蓄电池、旋转叶片、发电机、输水管道、三叶立轴风力发电机、太阳能雨感联合发电装置、翻转与支撑装置、天气识别装置、楼顶集水槽、水位感应器，所述蓄水池设置于建筑楼顶一侧的建筑侧面上，建筑楼顶设置有楼顶集水槽，楼顶集水槽与蓄水池连通；蓄水池内设置有水位感应器；蓄水池的底部设置有带过滤网阀门，带过滤网阀门与水位感应器通过信号连接，可通过蓝牙、红外等实现信号传输，当水位感应器感应到水位到达设定位置时，即向带过滤网阀门发送开启信号，过滤网阀门接收到开启信号后，即刻开启阀门进行排水；蓄水池的底部连接有垂直向下方向的输水管道，输水管道的底部安装有旋转叶片，旋转叶片的轴端与发电机连接，旋转叶片的转动带动着发电机进行发电，并将电能储存到蓄电池中；发电机的一侧设置有蓄电池，发电机的主体部分与蓄电池安装于建筑内部；三叶立轴风力发电机、翻转与支撑装置、天气识别装置设置于建筑楼顶上，太阳能雨感联合发电装置固定在翻转及支撑装置的翻转轴上；水位感应器、天气识别装置、发电机、三叶立轴风力发电机、太阳能雨感联合发电装置均与蓄电池电连接；天气识别装置包含乐享数字式温湿度传感器AM2305、压电式雨滴传感器YL-83，用于采取数据信息；所述太阳能雨感联合发电装置包含一个三面等面积的三棱柱结构，在相邻的两个面上分别安装压电板和太阳能板；太阳能雨感联合发电装置安装在翻转及支撑装置上，翻转及支撑装置水平置于建筑顶端；翻转及支撑装置的内部设置有控制器，天气识别装置与翻转及支撑装置的控制器电连接；晴天时，天气识别装置其内的乐享数字式温湿度传感器AM2305的温度传感器元件温度上升电阻值降低，翻转及支撑装置内部的控制器读取到乐享数字式温湿度传感器AM2305的温度信息后，控制太阳能雨感联合发电装置进行翻转，将太阳能雨感联合发电装置的太阳能板一面翻转至上表面，吸收太阳能进行发电，并将电能储存到蓄电池中；阴雨天气时，雨水落下产生的冲击力作用在压电式雨滴传感器YL-83上，翻转及支撑装置内部的控制器读取到压电式雨滴传感器YL-83的压电信息后，控制太阳能雨感联合发电装置进行翻转，将太阳能雨感联合发电装置的压电板一面翻转至上表面，通过雨水击打压电板进行发电，并将电能储存到蓄电池中。与现有技术相比，本专利技术具有如下的优点：1.在晴天的时候可以利用太阳能电池板进行发电，有风时可以使用风力带动风力机，进一步风力机带动发电机运动进行风力发电。雨天时利用雨水的势能，从高空滴落至屋顶使用压电板进行第一次雨水发电，之后雨水通过屋顶的集水槽进入蓄水槽中，蓄满水后通过下方管道冲击楼底的旋转叶片，旋转叶片带动发电机进行二次发电。实现了在多种天气下都可以发电，提高了能源的利用率，从而达到节能减排的效果。2.我们使用了天气识别装置对晴天和雨天进行识别从而实现对太阳能电池板和压力发电板的智能切换。3.我们将最终发电完毕后的雨水通过过滤装置流入周围的土壤中，可以实现集中浇灌的效果。4.本联合发电系统的装置简单，易于安装和实施，成本较低。附图说明：图1为本专利技术一种实施例的整体结构示意图(输水管道为底部局部剖视)；图2为本专利技术一种实施例的侧面结构示意图；图3为本专利技术一种实施例的建筑楼顶的部件装配示意图；图4为本专利技术一种实施例的蓄水池的结构示意图；附图标记说明：1-建筑楼顶；2-蓄水池；3-带过滤网阀门；4-蓄电池；5-旋转叶片；6-发电机；7-输水管道；8-三叶立轴风力发电机；9-太阳能雨感联合发电装置；10-翻转及支撑装置；11-天气识别装置；12-楼顶集水槽(倾斜度为15°)；14-水位感应器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，但并不以此作为本申请权利要求保护范围的限定。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：将风力发电，太阳能发电，雨水势能发电相结合。本专利技术提供一种基于雨水势能的太阳能风能联合发电系统(简称联合发电系统，参见图1-4)，包括蓄水池2、带过滤网阀门3、蓄电池4、旋转叶片5、发电机6、输水管道7、三叶立轴风力发电机8、太阳能雨感联合发电装置9、翻转与支撑装置10、天气识别装置11、楼顶集水槽12、水位感应器14，所述蓄水池2设置于建筑楼顶1一侧的建筑侧面上，建筑楼顶1设置有楼顶集水槽12，楼顶集水槽12与蓄水池2连通。蓄水池2内设置有水位感应器14。蓄水池2的底部设置有带过滤网阀门3，带过滤网阀门3与水位感应器14通过信号连接，可通过蓝牙、红外等实现信号传输，当水位感应器14感应到水位到达设定位置时，即向带过滤网阀门3发送开启信号，过滤网阀门3接收到开启信号后，即刻开启阀门进行排水。蓄水池2的底部连接有垂直向下方向的输水管道7，输水管道7的底部安装有旋转叶片5，旋转叶片5的轴端与发电机6连接，旋转叶片5的转动带动着发电机6进行发电，并将电能储存到蓄电池4中。发电机6的一侧设置有蓄电池4，发电机6的主体部分与蓄电池4安装于建筑内部。三叶立轴风力发电机8、翻转与支撑装置10、天气识别装置11设置于建筑楼顶1上，太阳能雨感联合发电装置9固定在翻转及支撑装置10的翻转轴上。水位感应器14、天气识别装置11、发电机6、三叶立轴风力发电机8、太阳能雨感联合发电装置9均与蓄电池4电连接。所述楼顶集水槽12的斜度为10°～75°，可以保证雨水的收集，绕建筑楼顶1边缘设置一周，建筑楼顶1上的雨水流向楼顶集水槽12中，最终汇集到蓄水池2内。天气识别装置11包含乐享数字式温湿度传感器AM2305、压电式雨滴传感器YL-83，用于采取数据信息。所述太阳能雨感联合发电装置9包含一个三面等面积的三棱柱结构，在相邻的两个面上分别安装压电板和太阳能板。太阳能雨感联合发电装置9安装在翻转及支撑装置10上，翻转及支撑装置10水平置于建筑顶端1。翻转及支撑装置10的内部设置有控制器，天气识别装置11与翻转及支撑装置10的控制器电连接。晴天时，天气识别装置11其内的乐享数字式温湿度传感器AM2305的温度传感器元件温度上升电阻值降低，翻转及支撑装置10内部的控制器读取到乐享数字式温湿度传感器AM2305的温度信息后，控制太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于雨水势能的太阳能风能联合发电系统，其特征在于，包括蓄水池、带过滤网阀门、蓄电池、旋转叶片、发电机、输水管道、三叶立轴风力发电机、太阳能雨感联合发电装置、翻转与支撑装置、天气识别装置、楼顶集水槽、水位感应器，所述蓄水池设置于建筑楼顶一侧的建筑侧面上，建筑楼顶设置有楼顶集水槽，楼顶集水槽与蓄水池连通；蓄水池内设置有水位感应器；蓄水池的底部设置有带过滤网阀门，带过滤网阀门与水位感应器通过信号连接，可通过蓝牙、红外等实现信号传输，当水位感应器感应到水位到达设定位置时，即向带过滤网阀门发送开启信号，过滤网阀门接收到开启信号后，即刻开启阀门进行排水；蓄水池的底部连接有垂直向下方向的输水管道，输水管道的底部安装有旋转叶片，旋转叶片的轴端与发电机连接，旋转叶片的转动带动着发电机进行发电，并将电能储存到蓄电池中；发电机的一侧设置有蓄电池，发电机的主体部分与蓄电池安装于建筑内部；三叶立轴风力发电机、翻转与支撑装置、天气识别装置设置于建筑楼顶上，太阳能雨感联合发电装置固定在翻转及支撑装置的翻转轴上；水位感应器、天气识别装置、发电机、三叶立轴风力发电机、太阳能雨感联合发电装置均与蓄电池电连接；天气识别装置包含乐享数字式温湿度传感器AM2305、压电式雨滴传感器YL‑83，用于采取数据信息；所述太阳能雨感联合发电装置包含一个三面等面积的三棱柱结构，在相邻的两个面上分别安装压电板和太阳能板；太阳能雨感联合发电装置安装在翻转及支撑装置上，翻转及支撑装置水平置于建筑顶端；翻转及支撑装置的内部设置有控制器，天气识别装置与翻转及支撑装置的控制器电连接；晴天时，天气识别装置其内的乐享数字式温湿度传感器AM2305的温度传感器元件温度上升电阻值降低，翻转及支撑装置内部的控制器读取到乐享数字式温湿度传感器AM2305的温度信息后，控制太阳能雨感联合发电装置进行翻转，将太阳能雨感联合发电装置的太阳能板一面翻转至上表面，吸收太阳能进行发电，并将电能储存到蓄电池中；阴雨天气时，雨水落下产生的冲击力作用在压电式雨滴传感器YL‑83上，翻转及支撑装置内部的控制器读取到压电式雨滴传感器YL‑83的压电信息后，控制太阳能雨感联合发电装置进行翻转，将太阳能雨感联合发电装置的压电板一面翻转至上表面，通过雨水击打压电板进行发电，并将电能储存到蓄电池中。...

【技术特征摘要】
1.一种基于雨水势能的太阳能风能联合发电系统，其特征在于，包括蓄水池、带过滤网阀门、蓄电池、旋转叶片、发电机、输水管道、三叶立轴风力发电机、太阳能雨感联合发电装置、翻转与支撑装置、天气识别装置、楼顶集水槽、水位感应器，所述蓄水池设置于建筑楼顶一侧的建筑侧面上，建筑楼顶设置有楼顶集水槽，楼顶集水槽与蓄水池连通；蓄水池内设置有水位感应器；蓄水池的底部设置有带过滤网阀门，带过滤网阀门与水位感应器通过信号连接，可通过蓝牙、红外等实现信号传输，当水位感应器感应到水位到达设定位置时，即向带过滤网阀门发送开启信号，过滤网阀门接收到开启信号后，即刻开启阀门进行排水；蓄水池的底部连接有垂直向下方向的输水管道，输水管道的底部安装有旋转叶片，旋转叶片的轴端与发电机连接，旋转叶片的转动带动着发电机进行发电，并将电能储存到蓄电池中；发电机的一侧设置有蓄电池，发电机的主体部分与蓄电池安装于建筑内部；三叶立轴风力发电机、翻转与支撑装置、天气识别装置设置于建筑楼顶上，太阳能雨感联合发电装置固定在翻转及支撑装置的翻转轴上；水位感应器、天气识别装置、发电机、三叶立轴风力发电机、太阳能雨感联合发电装置均与蓄电池电连接；天气识别装置包含乐享数字式温湿度传感器AM2305、压电式雨滴传感器YL-83，用于采取数据信息；所述太阳能雨感联合发电装置包含一个三面等面积的三棱柱结构，在相邻的两个面上分别安装压电板和太阳能板；太阳能雨感联合发电装置安装在翻转及支撑装置上，翻转及支撑装置水平置于建筑顶端；翻转及支撑装置的内部设置有控制器，天气识别装置与翻转及支撑装置的控制器电连接；晴天时，天...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，曾轩，袁稼辀，李景伟，王存，任悦，刘佳皓，商利，
申请(专利权)人：河北工业大学，天津隆德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12