一种风光互补的能源塔制造技术

本发明专利技术公开了一种风光互补的能源塔，包括塔架、光伏架和发电组件，发电组件包括风力发电组件和太阳能发电组件，其中风力发电组件至少包括安装在塔架顶部的垂直式风力发电机，太阳能发电组件包括安装在塔架两侧光伏架上的若干太阳能光伏板，在光伏架上设置若干太阳能光伏板安装框，在太阳能光伏板安装框内设置板转轴，太阳能光伏板安装再太阳能光伏板安装框内且能以板转轴转动。本发明专利技术结构简单，制造成本低，实现分光互补，一次投资，两至三年即可收回成本，将这种风光互补的能源塔建设在村镇边、道路边或河沟边、海岛或海边是极有价值的。海岛或海边是极有价值的。海岛或海边是极有价值的。

【技术实现步骤摘要】
一种风光互补的能源塔


[0001]本专利技术涉及一种风光互补的能源塔，属于新能源发电设备


技术介绍

[0002]为了解决环境恶化的问题，现有技术在风、光、水的能量转化上进行了多种研究。比如现有的太阳能发电站，或风能发电机，或大坝截流的水力发电等。但是，对于太阳能发电站，需要占用大量的土地面积；而风能发电机则需要建设在风口，因此，对这些能源的利用都存在一定的阻碍。

技术实现思路

[0003]近年来随着光伏技术的进步和材料成本的下降，使得大力开发光伏发电的前景更加广阔，但是由于光伏发电占用土地的问题与现有土地面积不足之间的矛盾，促进本专利技术要研发一种占地面积小，能源利用率高的风光互补的能源塔。
[0004]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术手段是：一种风光互补的能源塔，包括塔架、光伏架和发电组件，发电组件包括风力发电组件和太阳能发电组件，其中风力发电组件至少包括安装在塔架顶部的垂直式风力发电机，太阳能发电组件包括安装在塔架两侧光伏架上的若干太阳能光伏板，在光伏架上设置若干太阳能光伏板安装框，在太阳能光伏板安装框内设置板转轴，太阳能光伏板安装再太阳能光伏板安装框内且能以板转轴转动。
[0005]实际制造中，能源塔遇到的最大问题是风，当风力超过一定级别后，光伏架宛如一面墙，因其阻挡风而使得风对塔体产生巨大的推力，如何解决这种推倒的可能，需要将风阻降低，而又不至于过度增加制造和安装成本，专利技术人巧妙的涉及了板转轴，由于太阳能光伏板自身具有的重量，设计板转轴，让风力超过一定级别后，可以推动太阳能光伏板以板转轴旋转，让垂直的面变成与风近似水平或呈现一定角度，减少风阻。对于垂直式风力发电机，现有技术已经可以根据风力级别解决发电问题，保护发电机，无需再设计。
[0006]进一步的，所述垂直式风力发电机包括垂直风力发电机，和连接垂直风力发电机输出轴的弧形扇叶组。
[0007]除去考虑太阳能光伏板安装框带来的风阻外，还需要考虑塔架的设计，主要是架体自身的强度和地基承载能力。
[0008]因此，我们设计的，所述塔架为圆柱体立柱和辅助加强支架组合而成，辅助加强支架安装在圆柱体立柱下部，对圆柱体立柱形成支撑结构，辅助加强支架的底部分别连接所在位置的水泥基础，圆柱体立柱插入水泥基础的一端，深入地面水泥基础以下，在圆柱体立柱位于基础部分的中空腔内设置配重；或塔架采用架体，包括倾斜架体和四方架体，倾斜架体由底部四方形向顶部四方形倾斜，并与四方架体在顶部连接，倾斜架体的底部四方形及向上的一部分架体设置在水泥基础中。
[0009]更进一步的，所述倾斜架体的底部四方形为8米*8米，位于地面以下4米，水泥基础
为10米*10米，厚2米，在倾斜架体的四根支架上，从水泥基础到地面的2米高度，分别设置四个水泥配重块，配重块为2米*2米*2米，其余部分填土。
[0010]两种塔架的设计，均考虑上部受力基础能否承受。例如，倾斜塔架的设计中，按上述体积计算，下部基础设计重量达400吨，足以满足上部需要。
[0011]更进一步的，所述四方架体的高度等于光伏架的高度，四方架体的中空架内分层，在中空分层内安装垂直式风力发电机，在四方架体顶部安装垂直式风力发电机。
[0012]更进一步的，所述四方架体的高度高处光伏架，在高出光伏架的四方架体中设置垂直式风力发电机。
[0013]进一步的，所述板转轴水平安装在太阳能光伏板安装框内，并位于太阳能光伏板背板处，板转轴两端分别安装在太阳能光伏板安装框两个竖直边框上；或板转轴竖直安装在太阳能光伏板安装框内，并位于太阳能光伏板背板处，板转轴两端分别安装在太阳能光伏板安装框两个水平边框上，在板转轴与水平边框上设置扭矩弹簧用于复位。
[0014]更进一步的，所述板转轴水平安装时，安装高度高于1/2竖直边框的高度；板转轴竖直安装时，板转轴安装在水平边框的中间。
[0015]本专利技术的有益效果在于：结构简单，制造成本低，实现分光互补，一次投资，两至三年即可收回成本，将这种风光互补的能源塔建设在村镇边、道路边或河沟边、海岛或海边是极有价值的。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的阐述。图1 为本专利技术的结构示意图；图2 为本专利技术实施例1的太阳能光伏板安装结构示意图；图3为本专利技术实施例3的太阳能光伏板安装结构示意图。
[0017]图中：1、塔架，2、光伏架，3、风力发电组件，4、太阳能发电组件，5、太阳能光伏板安装框，6、板转轴，7、太阳能光伏板。
具体实施方式
[0018]实施例1如图1、2所示的一种风光互补的能源塔，包括塔架1、光伏架2和发电组件，发电组件包括风力发电组件3和太阳能发电组件4，其中风力发电组件3至少包括安装在塔架1顶部的垂直式风力发电机，太阳能发电组件4包括安装在塔架两侧光伏架2上的若干太阳能光伏板，在光伏架2上设置若干太阳能光伏板安装框5，在太阳能光伏板安装框5内设置板转轴6，太阳能光伏板7安装再太阳能光伏板安装框5内且能以板转轴6转动。
[0019]为了实现风光互补，风力发电机不能阻碍太阳能发电，因此，不能采用三叶式横轴发电机，所以采用垂直式风力发电机，垂直风力发电机和连接垂直风力发电机输出轴的弧形扇叶组，这种在现有技术中都有。本实施例中采用宽度（圆周直径）不大于6米。
[0020]采用垂直式风力发电机的好处还在于，光伏板的位置固定后（南北设置），垂直风力发电机的弧形扇叶组能够接收任意方向的来风，实现真正的风光互补。
[0021]实际制造中，能源塔遇到的最大问题是风，当风力超过一定级别后，光伏架宛如一
面墙，因其阻挡风而使得风对塔体产生巨大的推力，如何解决这种推倒的可能，需要将风阻降低，而又不至于过度增加制造和安装成本，专利技术人巧妙的涉及了板转轴，由于太阳能光伏板自身具有的重量，设计板转轴，让风力超过一定级别后，可以推动太阳能光伏板以板转轴旋转，让垂直的面变成与风近似水平或呈现一定角度，减少风阻。对于垂直式风力发电机，现有技术已经可以根据风力级别解决发电问题，保护发电机，无需再设计。
[0022]板转轴水平安装在太阳能光伏板安装框内，并位于太阳能光伏板背板处，板转轴两端分别安装在太阳能光伏板安装框两个竖直边框上；为了满足采光和放风阻的需要，根据光伏板的重量，本实施例优选板转轴安装高度高于1/2竖直边框的高度，此时，自然状态下，光伏板在重力的作用下是不动的，以安装的一块光伏板长2米，高1米为例，将板转轴安装在0.6米高处，此时下部的光伏板0.6米，上部的光伏板0.4米，风吹在两个面上，以板转轴形成力差，风级越高，力差越大，这样就可以使得太阳能光伏板旋转倾斜，使得风被放走，从而减小了风阻。
[0023]除去考虑太阳能光伏板安装框带来的风阻外，还需要考虑塔架的设计，主要是架体自身的强度和地基承载能力。
[0024]因此，本实施例中，塔架采用架体，包括倾斜架体和四方架体，倾斜架体由底部四方形向顶部四方形倾斜，并与四方架体在顶部连接，倾斜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风光互补的能源塔，其特征在于：包括塔架、光伏架和发电组件，发电组件包括风力发电组件和太阳能发电组件，其中风力发电组件至少包括安装在塔架顶部的垂直式风力发电机，太阳能发电组件包括安装在塔架两侧光伏架上的若干太阳能光伏板，在光伏架上设置若干太阳能光伏板安装框，在太阳能光伏板安装框内设置板转轴，太阳能光伏板安装再太阳能光伏板安装框内且能以板转轴转动。2.根据权利要求1所述风光互补的能源塔，其特征在于：所述垂直式风力发电机包括垂直风力发电机，和连接垂直风力发电机输出轴的弧形扇叶组。3.根据权利要求1所述风光互补的能源塔，其特征在于：所述塔架为圆柱体立柱和辅助加强支架组合而成，辅助加强支架安装在圆柱体立柱下部，对圆柱体立柱形成支撑结构，辅助加强支架的底部分别连接所在位置的水泥基础，圆柱体立柱插入水泥基础的一端，深入地面水泥基础以下，在圆柱体立柱位于基础部分的中空腔内设置配重；或塔架采用架体，包括倾斜架体和四方架体，倾斜架体由底部四方形向顶部四方形倾斜，并与四方架体在顶部连接，倾斜架体的底部四方形及向上的一部分架体设置在水泥基础中。4.根据权利要求3所述风光互补的能源塔，其特征在于：所述倾斜架体...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭世光，
申请(专利权)人：萧县风日新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：