一种风光互补发电系统技术方案

本发明专利技术公开一种风光互补发电系统，包括风力发电系统、太阳能发电系统和雨水收集系统。风力发电系统用于将机械能转化为电能，并将电能储存在蓄电池；太阳能发电系统用于将太阳辐射能通过光电效应转换为电能，并将电能储存在蓄电池中；当下雨时，雨水收集系统将落在系统的雨水进行收集。本发电系统包括风能发电、太阳能发电和雨水收集功能的组合，系统结构简单，发电绿色环保安全，发电经济效益高，建在高层建筑物顶部，几何形状取决于建筑结构轮廓，既可以为建筑物提供绿色能源，又不会造成负面视觉影响，还能消除对鸟击问题的担忧，提高安全性并减少振动。该系统亦可用于低风速和高风速的市区和偏远地区，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种风光互补发电系统
本专利技术涉及能源收集设备
，特别是涉及一种风光互补发电系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，利用清洁能源发电已经成为热点。目前，世界各国所用的燃料几乎都是化石燃料。然而化石燃料蕴藏量有限、能源消耗大，正面临着枯竭的危险。而且化石燃料燃烧时产生的各种气体与固体废物会导致温室效应加剧和酸雨，改变全球的气候，生态平衡失衡。因此，研究设计以绿色可再生能源为主动力的发电系统具有重大的意义，可以促进能源的绿色和可持续利用，克服化石燃料的有限性。水力发电要淹没大量土地，有可能导致生态环境遭到破坏，而且水资源也是有限的，还会受到季节的影响。核电在正常情况下是干净的，但是万一发生核泄漏事故，后果是不堪设想的。风能和太阳能是潜在的免费、清洁和取之不尽用之不竭的能源。利用太阳能和风能发电不需要使用水，与利用水力、生物质能和核能等其他能源发电相比，它们不会引起环境问题。目前，太阳能发电技术种类繁多，现有太阳能发电装置主要是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成，由于结构简单、易安装建设、清洁安全等优点而被广泛应用。太阳能发电装置根据光生伏特效应原理，利用太阳能光伏电池把太阳辐射能直接转变成电能，在白天阳光充足的条件下，发电效率较高，但在夜间或阴天无光的条件下，太阳能系统基本不发电，无法实现全天候发电。另一方面，风电技术日趋成熟，已是一种安全可靠的能源，风力发电的经济性也日益提高；其原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。但是，现有的风力发电装置仅适用于高风速地区，对于低风速地区无法推广使用，有待改善。如果将风电技术和太阳能发电技术进行结合，夜间和阴天无阳光时利用风能发电，晴天利用太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，既可实现全天候的发电功能，同时比单用风力、太阳能发电更经济科学。因此，如何提供一种风光互补发电系统，同时改善现有风力发电装置无法在低风速地区适用的情况，是本专利技术亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种风光互补发电系统，以解决上述现有技术存在的问题，夜间和阴天无阳光时利用风能发电，晴天利用太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，不仅实现了全天候的发电功能，比单用风力、太阳能发电更经济科学。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种风光互补发电系统，主要包括：蓄电池，所述蓄电池用于存储电能；风力发电系统，所述风力发电系统包括风力机、动力涡轮导叶以及发电机，所述风力机位于装置的中间，被所述动力涡轮导叶包围，所述风力机的中心驱动轴连接所述发电机；所述发电机用于将机械能转化为电能，并通过所述蓄电池将电能储存起来；太阳能发电系统，所述太阳能发电系统包括太阳能电池板，所述太阳能电池板安装于所述风力发电系统的顶部；所述太阳能电池板用于将太阳辐射能通过光电效应转换为电能，并通过所述蓄电池将电能储存起来；雨水收集系统，所述雨水收集系统用于将落在系统上的雨水进行收集。可选的，所述动力涡轮导叶包括上壁导板、下壁导板和导向叶片；所述上壁导板和/或所述下壁导板为锥形板，所述上壁导板和所述下壁导板上下相对且均开口朝外设置，所述上壁导板和所述下壁导板通过若干所述导向叶片连接，若干所述导向叶片按圆周阵列排布。可选的，所述太阳能电池板安装于所述上壁导板的顶面；且所述太阳能电池板倾斜设置。可选的，所述雨水收集系统包括雨水过滤器、雨水通道、储水箱和控制开关；所述雨水通道位于所述太阳能电池板的下方，并贯穿所述太阳能电池板设置；所述雨水通道的顶部连接所述雨水过滤器，底部连接所述储水箱；所述控制开关安装于所述储水箱，用于控制所述储水箱内雨水的排放。可选的，所述风力机为垂直轴风力机；所述动力涡轮导叶为固定式导叶机构或可调式导叶机构。可选的，所述太阳能电池板为太阳能光伏或太阳能热电池板。可选的，所述太阳能电池板的底部通过万向节结构安装；所述太阳能发电系统还包括智能控制器，所述智能控制器能够通过检测光照方向和/或光照强度，自动控制所述太阳能电池板进行万向枢转。可选的，系统还包括网罩，所述网罩套设于系统的最外侧，用于防止异物撞击风力机。可选的，以所述风力机和所述动力涡轮导叶为一个结构单元，多个所述结构单元能够垂直堆叠设置。可选的，系统用于建在建筑物或结构的顶部，且配置有安装锁定装置。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供的风光互补发电系统，当风作用在动力涡轮导叶上时，风力机旋转产生持续的机械能，通过发电机将机械能转化为电能，将电能储存在蓄电池；当太阳光照射在太阳能电池板时，太阳能电池板将太阳辐射能通过光电效应转换为电能，将电能储存在蓄电池中；当下雨时，雨水收集系统用于将落在系统上的雨水进行收集，收集的雨水可用来冲洗厕所、浇洒路面、浇灌花草等。本发电系统包括风能发电、太阳能发电和雨水收集功能的组合，系统结构简单，发电绿色环保安全，发电经济效益高，建在高层建筑物顶部，几何形状取决于建筑结构轮廓，既可以为建筑物提供绿色能源，又不会造成负面视觉影响，网罩设置还能消除对鸟击问题的担忧，提高了系统安全性并减少振动。该系统可用于低风速和高风速的市区和偏远地区，实用性强。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术具有雨水收集功能的风光互补发电系统的立体透视图；图2为本专利技术具有雨水收集功能的风光互补发电系统的侧面剖视图；其中，附图标记为：动力涡轮导叶1，风力机2，导向叶片3，雨水过滤器4，上壁导板5，下壁导板6，太阳能电池板7，智能控制器8，雨水通道9，发电机10，蓄电池11，储水箱12，网罩13，控制开关14。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种风光互补发电系统，夜间和阴天无阳光时利用风能发电，晴天利用太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，不仅实现了全天候的发电功能，比单用风力、太阳能发电更经济科学。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一：如图1-2所示，本实施例提供一种具有雨水收集功能的风光互补发电系统，专为城市高层应用而设计，包括风力发电系统、太阳能发电系统和雨水收集系统。其中：风力发电系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风光互补发电系统，其特征在于，包括：/n蓄电池，所述蓄电池用于存储电能；/n风力发电系统，所述风力发电系统包括风力机、动力涡轮导叶以及发电机，所述风力机位于装置的中间，被所述动力涡轮导叶包围，所述风力机的中心驱动轴连接所述发电机；所述发电机用于将机械能转化为电能，并通过所述蓄电池将电能储存起来；/n太阳能发电系统，所述太阳能发电系统包括太阳能电池板，所述太阳能电池板安装于所述风力发电系统的顶部；所述太阳能电池板用于将太阳辐射能通过光电效应转换为电能，并通过所述蓄电池将电能储存起来；/n雨水收集系统，所述雨水收集系统用于将落在系统上的雨水进行收集。/n

【技术特征摘要】
1.一种风光互补发电系统，其特征在于，包括：
蓄电池，所述蓄电池用于存储电能；
风力发电系统，所述风力发电系统包括风力机、动力涡轮导叶以及发电机，所述风力机位于装置的中间，被所述动力涡轮导叶包围，所述风力机的中心驱动轴连接所述发电机；所述发电机用于将机械能转化为电能，并通过所述蓄电池将电能储存起来；
太阳能发电系统，所述太阳能发电系统包括太阳能电池板，所述太阳能电池板安装于所述风力发电系统的顶部；所述太阳能电池板用于将太阳辐射能通过光电效应转换为电能，并通过所述蓄电池将电能储存起来；
雨水收集系统，所述雨水收集系统用于将落在系统上的雨水进行收集。


2.根据权利要求1所述的风光互补发电系统，其特征在于，所述动力涡轮导叶包括上壁导板、下壁导板和导向叶片；所述上壁导板和/或所述下壁导板为锥形板，所述上壁导板和所述下壁导板上下相对且均开口朝外设置，所述上壁导板和所述下壁导板通过若干所述导向叶片连接，若干所述导向叶片按圆周阵列排布。


3.根据权利要求2所述的风光互补发电系统，其特征在于，所述太阳能电池板安装于所述上壁导板的顶面；且所述太阳能电池板倾斜设置。


4.根据权利要求3所述的风光互补发电系统，其特征在于，所述雨水收集系统包括雨水过滤器、雨水...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文全，骆佳玲，陈云良，闫妍，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51