CN102465817A

CN102465817A - 水、火、风动力发电系统

Info

Publication number: CN102465817A
Application number: CN2010105362706A
Authority: CN
Inventors: 刘恒源; 彭顗榕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2012-05-23

Abstract

本发明是一种水、火、风动力发电系统，包括一水动力系统、一火动力系统、一风动力系统以及一发电机组。其中，水动力系统系利用一设置在建筑物侧壁的储水容器向下流动的水流，以连动第一连动机构；火动力系统系利用太阳能聚热装置聚集太阳能，以使一集热容器内的介质间接加热一导管，使导管内的水形成水蒸汽，以推动第二连动机构。而风动力系统系利用一组扇叶，使迎风转动时，连动第三连动机构。而发电机组的心轴分别与第一连动机构、第二连动机构及第三连动机构连接，以在第一连动机构、第二连动机构或第三连动机构作动时，可同时或分别带动心轴转动，使产生电力输出。

Description

水、火、风动力发电系统

技术领域

本发明涉及一种发电系统，尤指一种可同时或分别利用水力、太阳能或风力以产生电力的水、火、风动力发电系统。

背景技术

近年来由于地球的石油能源即将面临耗尽的危机，且在燃烧石油时会造成空气的污染，因此，世界各国都不断的开发风力、水力、地热或太阳能等天然资源以产生电力，以缓减石油能源消耗的速度，并避免继续破坏地球的环境。

然而，大自然的气候常存在着难以确定的因素，例如：在晴空万里时，常会是无风又无雨，在此种状态下，虽然可以充分利用太阳能发电，但在风力不稳定的状态，常会影响风力的发电量，不利于风力发电；而在雨季时，虽然可以让水库充分蓄水，并使用大型的机组以进行水力发电，但在雨季的这一段时间内，因为没有充足的阳光，即无法充分利用太阳能发电。

再者，对于一般家庭、工厂或其他建筑而言，由于空间的限制，目前虽然可以利用太阳能板进行发电，再将电力储存在电池内，但却无法充分利用大自然的风力或水力的资源，且由于必须以电池储存电力，且电池具有一定的寿命，因此，将增加电池的购置及更换的花费支出。

有鉴于此，为了改善上述的缺点，使水、火、风动力发电系统不仅能充分利用各种大自然的资源，以产生生活上所需要的电力，且可有效节省电池设备的成本，发明人积多年的经验及不断的研发改进，遂有本发明的产生。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种水、火、风动力发电系统，凭借将水动力系统、火动力系统及风动力系统分别与一发电机组连结的结构，能在不同气候形态时，都能有效利用大自然的资源，以产生电力。

本发明的次要目的在提供一种水、火、风动力发电系统，凭借将储水容器设置在建筑物侧壁的结构，俾能在不影响建筑物的结构前提下，有效发挥水力发电的效果。

本发明的又一目的在提供一种水、火、风动力发电系统，凭借在建筑物的侧壁形成水墙的结构，俾能在热天时，有效调节室内的温度，以节省冷气的费用。

本发明的再一目的在提供一种水、火、风动力发电系统，凭借将太阳能聚集以加热集热容器内的介质，再利用间接加热的方式产生高温蒸汽，进而产生电力的结构，俾能有效提升太阳能发电的效率。

本发明的另一目的在提供一种水、火、风动力发电系统，凭借将太阳能所产生的热量储存在一储热容器内，使能在阴雨天时，将热能释放以持续间接加热，产生高温蒸汽的的结构，俾能减少电池的购置费用，并让整组设备能持久使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种水、火、风动力发电系统，设置在一建筑物上，其特征在于，该发电系统包括：

一水动力系统，包括一储水容器，该储水容器设置在建筑物的侧壁，该储水容器设有一出水口，供形成向下的水流，以连动第一连动机构；

一火动力系统，包括一太阳能聚热装置，该太阳能聚热装置设置在建筑物的顶部，供聚集太阳能以使一集热容器内的介质产生高温，且该集热容器穿过一导管，该导管的一端连接一第二连动机构，以在导管内的水因间接加热而形成水蒸汽时，连动第二连动机构；

一风动力系统，包括一组扇叶，该组扇叶设置在建筑物的顶部，且该组扇叶连接一第三连动机构，以在该组扇叶迎风转动时，连动第三连动机构；以及

一发电机组，设有一心轴，该心轴分别与第一连动机构、第二连动机构及第三连动机构连接，以在第一连动机构、第二连动机构或第三连动机构作动，带动心轴转动以产生电力输出。

实施时，该建筑物的侧壁包括两道具有间隔的平行墙，而该储水容器设置于两道平行墙之间。

实施时，该储水容器的出水口连接一导流管，该导流管的一端连接第一连动机构。

实施时，该太阳能聚热装置包括至少一凸透镜，供聚集高温以集热容器内的介质。

实施时，该太阳能聚热装置更包括至少一反射镜，供反射光线给凸透镜，让凸透镜聚集高温以集热容器内的介质。

实施时，该火动力系统更包括一储热容器，该储热容器内设有介质，且该储热容器与集热容器连通。

实施时，该集热容器包括一出口及一入口，该储热容器包括一出口端及一入口端，该出口与该入口端连通，该入口与该出口端连通，以让介质循环流动。

实施时，该储热容器与集热容器之间设有一加压泵，供带动介质循环流动。

实施时，该集热容器上设有一温度感知器，供感测集热容器内的介质温度。

实施时，该储水容器的出水口与发电机组的心轴之间设有一第一开关，该组扇叶与发电机组的心轴之间设有一第二开关，且该第一开关与第二开关分别与一控制电路呈电连接。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

1、本发明能在不同气候形态时，都能有效的利用水力、太阳能或风力的资源，以产生电力。

2、本发明能在热天时，凭借水墙的作用以调节室内的温度，因此，不但能节省能源，且可有效节省冷气的费用支出。

3、本发明能将太阳能所产生的热量储存，在阴雨天时，仍可利用储存的能量发电，因此，不但能延长发电的时间，且由于具有等同于电池储能的功能，可减少电池的购置费用。

附图说明

图1是本发明的较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明的较佳实施例的使用状态图。

附图标记说明：水、火、风动力发电系统1；水动力系统2；储水容器21；出水口211；第一开关22；导流管23；第一连动机构24；火动力系统3；太阳能聚热装置31；凸透镜311；反射镜312；集热容器32；温度感知器321；出口322；入口323；储热容器33；出口端331；入口端332；加压泵34；第二连动机构35；介质36；导管37；风动力系统4；扇叶41；第二开关42；第三连动机构43；发电机组5；心轴51；控制电路8；建筑物9；侧壁91；墙92、93。

具体实施方式

请参阅图1所示，其为本发明水、火、风动力发电系统1的较佳实施例，供设置在一建筑物9上，该发电系统1包括一水动力系统2、一火动力系统3、一风动力系统4以及一发电机组5。

该水动力系统2包括一储水容器21、一第一开关22、一导流管23以及一第一连动机构24。其中，建筑物9的侧壁91包括两道具有间隔的平行墙92、93，而该储水容器21设置于两道平行墙92、93之间，且该储水容器21的底部设有一出水口211，该出水口211连接导流管23，供形成水流以推动一涡轮转动，该涡轮作为第一连动机构24。实施时，该第一开关22是一控水阀，该第一开关22设置在导流管23上，以控制水流。而该建筑物9的其他侧壁91上也可分别设置一储水容器21，以增加储水及发电的能力。

该火动力系统3包括一太阳能聚热装置31、一集热容器32、一储热容器33、一加压泵34以及一第二连动机构35。其中，该太阳能聚热装置31设置在建筑物9的顶部，该太阳能聚热装置31包括至少一凸透镜311，所述的这些凸透镜311的一侧设有至少一反射镜312。该集热容器32上设有一温度感知器321、一出口322及一入口323，该储热容器33上设有一出口端331及一入口端332，该出口端331与集热容器32的入口323连通，该入口端332与集热容器32的出口322连通，且该集热容器32的出口322与储热容器33的入口端332之间设有加压泵34。另，该集热容器32及储热容器33内分别储存有高沸点的介质36，该介质36是固态的硅酸盐，所述的介质36也可为硫酸盐、磷酸盐、氯化盐之类的固态化合物，或液态的高沸点复合油。且该集热容器32穿过一导管37，该导管37内具有液态水，导管37的输入端连接一加压泵，而导管37的输出端连接一涡轮，该涡轮作为第二连动机构35。

该风动力系统4包括一组扇叶41、一第二开关42以及一第三连动机构43。该组扇叶41设置在建筑物9的顶部，该组扇叶41连接第二开关42，该第二开关42连接第三连动机构43。其中，该第三连动机构42是一齿轮组，而该第二开关42是一离合器，供中断或传递扇叶41的动力传输。实施时，该第二开关42也可与第三连动机构43合设为一离合器组件，或该第二开关42是电磁阀的类的结构，同样可以控制扇叶41的动力传输。

而该发电机组5设有一向该发电机组5的前、后端分别凸出的心轴51，该心轴51分别与第一连动机构24、第二连动机构35及第三连动机构43连接。实施时，该心轴51也可仅由发电机组5的前端向前凸出，同样可以分别连接第一连动机构24、第二连动机构35及第三连动机构43。

请参阅图2所示，是本发明的使用状态图，其中，在有太阳直射的情况下，凭借太阳能聚热装置31的反射镜312反射光线及凸透镜311的光线聚焦，即可集中热量给集热容器32内的介质36，让介质36快速加热，并以高温的介质36间接加热导管37内的水，使形成水蒸汽以推动第二连动机构35，从而使发电机组5的心轴51转动，以进行发电。而当扇叶41迎风转动时，则可连动第三连动机构43，并以第三连动机构43带动发电机组51的心轴51转动。另，由于储水容器21内的水具有足够的势能，当水流由高处向下流动以推动第一连动机构24，并以第一连动机构24带动发电机组5的心轴51转动时，同样可以进行发电。

在上述太阳能聚热装置31的加热过程中，集热容器32内的介质36会随着加热的时间而使温度逐渐上升，并使得介质36成为液态状，而由于热量的传导及加压泵34的作用，即可让集热容器32与储热容器33内的介质36循环流动，同时让集热容器32内的介质36提供导管37内的水汽化的能量。此时，若集热容器32与储热容器33内的介质36温度仍不断的上升时，经由温度感知器321的温度感测，即可一控制手段以中断太阳能聚热装置31继续加热，实施时，该控制手段可以是转动凸透镜311，或是以遮光的物件阻挡在太阳光与凸透镜311之间。

而在没有太阳直射的情况下，集热容器32内的介质36温度将会逐渐下降，但由于储热容器33内的介质36仍储蓄有足够的热量，因此，当集热容器32与储热容器33内的介质36凭借加压泵34的作用而循环流动时，即可继续对导管37内的水加热，以延长发电的时间。

另，该第一开关22与第二开关42分别与一控制电路8呈电连接。如此，当有太阳直射而使得火动力系统3能提供足够的电力时，经由控制电路8的控制，即可中断第一开关22与第二开关42，使水动力系统2及风动力系统4停止作用，并利用泵将水输送至储水容器21内。而在没有太阳直射，使得火动力系统3无法提供足够的电力时，经由控制电路8的控制，则可让水动力系统2及风动力系统3其中之一作用，或同时作用，以补充不足的电力。

因此，本发明具有以下的优点：

综上所述，依上文所揭示的内容，本发明确可达到发明的预期目的，提供一种不仅能充分利用各种大自然的资源，以产生生活上所需要的电力，且可有效节省电池设备成本的水、火、风动力发电系统。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种水、火、风动力发电系统，设置在一建筑物上，其特征在于，该发电系统包括：

2.根据权利要求1所述的水、火、风动力发电系统，其特征在于：该建筑物的侧壁包括两道具有间隔的平行墙，而该储水容器设置于两道平行墙之间。

3.根据权利要求1或2所述的水、火、风动力发电系统，其特征在于：该储水容器的出水口连接一导流管，该导流管的一端连接第一连动机构。

4.根据权利要求1所述的水、火、风动力发电系统，其特征在于：该太阳能聚热装置包括至少一凸透镜，供聚集高温以集热容器内的介质。

5.根据权利要求4所述的水、火、风动力发电系统，其特征在于：该太阳能聚热装置更包括至少一反射镜，供反射光线给凸透镜，让凸透镜聚集高温以集热容器内的介质。

6.根据权利要求1所述的水、火、风动力发电系统，其特征在于：该火动力系统更包括一储热容器，该储热容器内设有介质，且该储热容器与集热容器连通。

7.根据权利要求6所述的水、火、风动力发电系统，其特征在于：该集热容器包括一出口及一入口，该储热容器包括一出口端及一入口端，该出口与该入口端连通，该入口与该出口端连通，以让介质循环流动。

8.根据权利要求7所述的水、火、风动力发电系统，其特征在于：该储热容器与集热容器之间设有一加压泵，供带动介质循环流动。

9.根据权利要求1或6所述的水、火、风动力发电系统，其特征在于：该集热容器上设有一温度感知器，供感测集热容器内的介质温度。

10.根据权利要求1或6所述的水、火、风动力发电系统，其特征在于：该储水容器的出水口与发电机组的心轴之间设有一第一开关，该组扇叶与发电机组的心轴之间设有一第二开关，且该第一开关与第二开关分别与一控制电路呈电连接。