本发明专利技术涉及一种帆桨结合式风光能源复合型发电装置及其用途。风能利用采用大型直立形风帆结构，提高了风能动力能量，可以带动大功率发电设备。并将直立风帆和桨式平盘的风能结构相结合，在提高风能动量同时提高了风能利用效率。另一特点，在直立风帆上和平盘桨叶上均附加有太阳能电池结构，光电池的大面积铺设利用提高了光电发电能量和光电转换效率。用途包括工业农业商业及民用的空置场地发电、陆上水上及山上固定设施设备用发电、海上移动或固定设施船舶及海上油井各类平台和风场的发电等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源
，确切而言，涉及风能发电和太阳能发电技 术领域，是风能发电和太阳能发电两类技术的综合和交叉，是一种帆桨结 合式风光能源复合型发电装置及其用途。
技术介绍
高效开发利用天然能源技术，是当前国际社会能源战略的重大课题。 利用风能通过机械能转换进行发电，以及利用太阳能通过光电转换进行发 电，都是目前比较成熟、应用广泛的天然可再生能源利用技术，但是这两 类技术也有各自的不足和缺陷，如风能发电在无风或风小的天气及地理条 件下就不能运转，而太阳能发电在夜间以及阴天的时间和天气条件下也难 以工作，而且，现有的所谓风能和太阳能综合发电系统装置，往往只是把 两类技术装置分别设置，各自安装，然后在电路上连接起来，起到互补作 用。这样，材料装置的利用效率和天然能源利用效率较低，而土地及空间 的利用效率也较低，经济成本和维护成本均较高。本专利技术人为此开发了一种风光能源复合型发电装置，即中国专利技术专利申请200710056828.9，在拒风型风车类发电装置上，利用风车矩形桨叶在其上附加安装了太阳能电 池膜板构件，从而复合增加了太阳能发电功能，可以在进行风力发电同时 进行太阳能发电，提高了材料设备及土地空间的利用效率和发电效率。 但该申请由于是单一的拒风型垂直风流式风能利用结构，因而对于风能的利用效率有一定局限性，并且由于安装的太阳电池膜板始终与地面成 垂直状态，因而接受阳光辐射的角度也有一定局限性，也影响到光电转换 效率的提高。因此，本专利技术人又进行了改进开发，提出了中国国家专利技术专利申请200710056848.6，即平流式风光能源复合型发电装置，将风能动 力结构改进为垂直轴水平风流矩形或螺旋形桨叶辐射分布构成形式，但是 将拒风型风能利用方式和扬风型风能利用方式相结合——又在风能结构 周边辐圈樑架上，采用安装了风杯或风斗等拒风型风力构件，从而提高了 风能利用效率。同时，将光电结构太阳能电池膜板由垂直布置方式改进为 水平倾角布置方式一一在辐射状对称分布的桨叶架上下两面安装太阳能 电池膜板构件，并且该桨叶电池膜板结构可以依轴而进行倾角调节，可以 依据不同地区纬度阳光辐射条件和四季阳光风力变化条件进行辐射角和 扬风角的平衡调节，从而较高程度地利用好扬风风力效应和阳光辐射效 应，同时提高风电转换效率和光电转换效率。在此两项专利技术申请基础上，本专利技术人又将研发重点转移到进一步提高 风电和光电的发电能量即提高风力利用能量、提高发电电量功率上，无疑 进一步改进风能光能利用结构，实现风力大动量利用及风电光电大功率发 电是具有新颖性和创造性的技术课题。本专利技术人从中国古代专利技术的帆船技 术上得到了启示和灵感，即直立式的大型风帆，正是提高风力能量利用的 较佳技术途径。因而完成了本专利技术申请， 一种帆桨结合式风光能源复合型 发电装置及其用途。
技术实现思路
本专利技术的目的正在于提供一种帆桨结合式风光能源复合型发电装置及其实际用途，实现了对于在先两项专利技术申请的技术改进。本专利技术的特点之一，在于风能利用结构首先采用了大型直立形风帆结 构，大大提高了风能利用的动力能量，从而可以满足带动大功率发电设备 提高发电能量和功率的要求。其次，本专利技术将直立风帆和桨式平盘的风能 利用结构相结合，在提高风能动量同时也进一步提高了风能利用效率。本专利技术的另一特点，在于本专利技术在直立风帆上和平盘桨叶上均附加有 太阳能电池结构，光电池的大面积铺设利用也进一步提高了光电发电能量 和光电转换效率。本专利技术首先涉及一种帆桨结合式风光能源复合型发电装置，其特征在 于具有以下结构构成一、 风能发电结构为平盘旋桨式结构与直立风帆式结构的复合平盘旋桨式结构为垂直轴水平风流矩形或螺旋形数个桨叶辐射对称 分布构成，包括有固定的空心管状旋转主轴l，连接主轴的辐轮辐樑及 辐圈樑架结构2，辐射对称分布的辐樑上安装的上下面有太阳电池的桨叶 状构件3，辐樑上安装的调节桨叶构件角度的转轴4，固定桨叶构件角度 的定位紧固件5;直立风帆式结构为辐射对称分布的安装于平盘旋桨式结构辐圈周边 的数个直立式风帆，包括固定于辐圈上的空心管状立柱6，安装于立柱6 上的以立柱为轴能固定位置并变换角度的风帆结构7，连接立柱与旋转主轴的空心管状支樑8，安装于立柱6上的可以固定风帆结构角度位置的三角架式定位紧固结构9;风能发电结构还包括与主轴连接的机械变速结构10，连接机械变 速结构的数套大功率发电结构ll，连接机械变速结构的助力电动结构12， 用变电结构13，蓄电结构14，连接发电结构用变电结构及蓄电结构的线 路15。通过有风时直立风帆式结构及平盘旋桨式结构的同时同步运动，带动 主轴旋转，从而带动机械变速结构以及发电转换结构运转，实现风能的大 动量大功率发电功能。设置连接机械变速结构的助力电动结构12，目的 正在于当风力较小时或装置启动时，通过外接电源或自供电源来助推装置 的转动，使进入正常运转时再断开电动结构。二、 光能发电结构:为动静态电池膜板结构倾角可调光电转换结构，通过平盘旋桨式结构辐樑上矩形或螺旋形桨叶状构件3上下面安装的太 阳能电池膜板构件16，以及直立风帆式结构上风帆正反两面安装的太阳 能电池膜板构件17，接受阳光辐射，有风转动下，无风静止下，均可实 现光电转换。平盘旋桨式结构上构件3上下面安装的太阳能电池膜板构件16，通 过转轴4及角度固定紧固件5，来选择固定适合纬度阳光辐射及风力扬风 的电池膜板倾角。直立风帆式结构上，风帆正反两面当安装太阳能电池采用为贴面型平 面式固定结构18时，太阳能电池膜板构件17始终与地面成垂直角度而不 可调节辐射倾角；当安装太阳能电池采用为立体式可调倾角的窗式支撑固 定结构19时，太阳能电池膜板构件17的阳光辐射倾角可作调节，以适应 不同纬度不同季节阳光辐射的不同条件。平盘旋桨式结构上桨叶构件3上下面安装的太阳能电池膜板构件16， 与直立风帆式结构上风帆正反两面安装的太阳能电池膜板构件17，其多 组电池的导线通过辐樑或支樑均被引入主轴，通过连接一个或多个固定的 环套主轴的同在先2项申请一样的旋转导电结构20，即装有两层导电圆 盘21、 22及与圆盘分别接触的两个导电滚轮或电磁刷构件23、 24的滚动 或摩擦传导，使同主轴旋转的纵向导线两相电流传入静态的用变电结构及 蓄电结构，从而实现光电转换功能和动静态传导的整个过程。本专利技术帆桨结合式风光能源复合型发电装置，其特征还包括为一层或 多层平盘旋桨式结构与一层或多层直立风帆式结构的复合形式对于采用多层型旋桨平盘式结构的情况，各层对称辐射分布的辐樑及 其桨叶间互相有数量和角度的错差，以避免阳光辐射特别是垂直辐射时上 下层间的电池膜板相互遮挡，造成光电转换的损失，其多组电池膜板的导 线通过各层平盘结构的辐樑引入辐轮进入主轴；对于采用多层型直立风帆式结构的情况，各层对称辐射分布的直立风 帆式结构互相间可以存在或者不存在数量和角度的错差，其多组电池膜板 的导线通过相应层次风帆结构上的平面式或窗式结构通路系统引入立柱 6中，再通过空心管状支樑8进入主轴或通过相应平盘结构的辐樑引入辐轮进入主轴。本专利技术装置风光复合动态发电时，直立风帆式结构一般情况可以有两 种迎风角度以及两种旋转方向，例如， 一种为风帆结构两翼成迎西北季风 风向角度，此时本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种帆桨结合式风光能源复合型发电装置，其特征在于具有以下结构构成： 一、风能发电结构：为平盘旋桨式结构与直立风帆式结构的复合： 平盘旋桨式结构为垂直轴水平风流矩形或螺旋形数个桨叶辐射对称分布构成，包括有：固定的空心管状旋转主轴１，连接主轴的辐轮辐樑及辐圈樑架结构２，辐射对称分布的辐樑上安装的上下面有太阳电池的桨叶状构件３，辐樑上安装的调节桨叶构件角度的转轴４，固定桨叶构件角度的定位紧固件５； 直立风帆式结构为辐射对称分布的安装于平盘旋桨式结构辐圈周边的数个直立式风帆，包括固定于辐圈上的空心管状立柱６，安装于立柱６上的以立柱为轴能固定位置并变换角度的风帆结构７，连接立柱与旋转主轴的空心管状支樑８，安装于立柱６上的可以固定风帆结构角度位置的三角架式定位紧固结构９； 风能发电结构还包括：与主轴连接的机械变速结构１０，连接机械变速结构的数套大功率发电结构１１，连接机械变速结构的助力电动结构１２，用变电结构１３，蓄电结构１４，连接发电结构用变电结构及蓄电结构的线路１５； 通过有风时直立风帆式结构及平盘旋桨式结构的同时同步运动，带动主轴旋转，从而带动机械变速结构以及发电转换结构运转，实现风能的大动量大功率发电功能； 设置连接机械变速结构的助力电动结构１２，当风力较小时或装置启动时，通过外接电源或自供电源来助推装置的转动，使进入正常运转时再断离电动结构； 二、光能发电结构：为动静态电池膜板结构倾角可调光电转换结构，通过平盘旋桨式结构辐樑上矩形或螺旋形桨叶状构件３上下面安装的太阳能电池膜板构件１６，以及直立风帆式结构上风帆正反两面安装的太阳能电池膜板构件１７，接受阳光辐射，有风转动下，无风静止下，均可实现光电转换； 平盘旋桨式结构上构件３上下面安装的太阳能电池膜板构件１６，通过转轴４及角度固定紧固件５，来选择固定适合纬度阳光辐射及风力扬风的电池膜板倾角； 直立风帆式结构上，风帆正反两面当安装太阳能电池采用为贴面型平面式固定结构１８时，太阳能电池膜板构件１７始终与地面成垂直角度；当安装太阳能电池采用为立体式可调倾角的窗式支撑固定结构１９时，太阳能电池膜板构件１７的阳光辐射倾角可作调节，以适应不同纬度不同季节阳光辐射的不同条件； 平盘旋桨式结构上桨叶构件３上下面安装的太阳能电池膜板构件１６，与直立风帆式结构上风帆正反两面安装的太阳能电池膜板构件１７，其多组电池的导线通过横...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马元威，
申请(专利权)人：马元威，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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