CN104242791A - 风光互补发电系统向室内晒棉被用日光模拟器的供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风光互补发电系统向室内晒棉被用日光模拟器的供电装置，属于新能源卫生技术领域。风电和光电在汇流器中汇合后通过导电线输入分流器，从分流器输出三股电流：一股电流通过导电线输入电风扇供运转动力，吹风除去棉被湿气；另一股电流通过导电线输入信息储存处理器，供电用于储存和处理来自检查螨虫的带放大镜的图像传感器、温湿度传感器和棉纤维张力传感器感知并通过信息传输线传送输入的信息，同时将信息处理数据输入电子计算机系统进行运算，发出操作指令；第三股电流通过导电线输入日光模拟器，在日光模拟器内电能转换成光能，日光模拟器根据电子计算机系统发出的操作指令向棉被照射光照强度、光线组合和光照时间适合的模拟日光。

Description

风光互补发电系统向室内晒棉被用日光模拟器的供电装置

技术领域

本发明涉及风光互补发电系统向室内晒棉被用日光模拟器的供电装置，属于新能源卫生技术领域。

背景技术

四川盆地阴天多、日照少，市民家中的家居用品容易滋生螨虫，成都晚报进行实验调查，发现棉被、沙发坐垫和枕头在家居用品中最容易滋生螨虫，其中棉被排在第一位。居住在楼房底层的居民由于房间内空气的潮湿度大，棉被内螨虫的滋生繁殖速度快，如果不采取通风透气等措施，螨虫会对人体健康造成很大的危害。螨虫是一种细小的蜘蛛科寄生虫，以皮肤碎屑为食，螨虫的爪子上面有很多毛刺而且有吸盘，能吸附在纺织品的纤维上，许多家庭中的棉被已成为螨虫的藏身之处，螨虫对卧床不起的老年人的健康的危害特别大。

中国已在1999年进入老龄化社会，并将长期处于人口老龄化社会，老年人需要照顾，高龄老年人更需要护理，需要经常晒棉被，利用日光暴晒来消灭棉被上的螨虫是广大城乡居民常用的办法。在一部分地区，中青年人忙于工农业生产，只能由六十多岁、七十多岁的老年人来照顾八十多岁、九十多岁的高龄老年人，给众多的老年人晒棉被需要许多的劳动力，在老年人聚居的养老院里，经常用可见光照射棉被已经成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供风光互补发电系统向室内晒棉被用日光模拟器的供电装置。

人类社会在近二百年来，由于大量燃烧煤炭、石油等化石能源发电，向空气中排放了大量的二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和PM10、PM2.5等有害的颗粒物，污染了地球上的空气、水和土壤，造成世界上一些地区出现雾霾天气。雾霾天气遮挡住日光的照射，影响了居民勤晒棉被，棉被里螨虫的数量在雾霾天和阴雨天期间会增加很多。为了减轻雾霾的危害，人类必须大力发展风力发电和太阳能发电，因为在风力发电的过程中和太阳能发电的过程中不向空气中排放二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和有害的颗粒物，展望未来十多年、决定2025年经济的12大颠覆性技术之一就是用清洁环保的可再生能源发电，主要技术中包括：光伏电池、风力发电机，关键应用包括：发电、降低碳排放、分布式发电，用可再生能源发电、到2025年全球每年可减少碳排放10—12亿吨。只有大家齐心合力减少碳排放，才能有效治理雾霾天，明显改善空气质量。本发明的核心技术内容就是通过分布式光伏发电将太阳能转换成电能，同时通过风力发电机的运转，将风能转换成电能，电能在日光模拟器中转换成光能，日光模拟器向室内的棉被照射模拟日光来消灭螨虫。本日光模拟器不使用现有供电网中的煤电占70％的电能，全部使用由太阳能、风能转换而来的电能，实现节能减排，保护环境。

养老院利用院子里或阳台上的向阳的有限面积安装独立的分布式光伏发电系统和风力发电系统都能产生一定的电流，并通过导电线向室内输送电流，向安装在室内的日光模拟器供电，日光模拟器在室内照射出能够灭杀螨虫的模拟日光，用模拟日光晒棉被，同样能取得杀菌、灭螨、除霉的好效果。日光模拟器的主要光源是氙灯，能提供从紫外线到可见光谱范围内最好的模拟CIE标准光源，在可见光波长范围内的光谱形状和太阳光非常类似，推广使用日光模拟器向室内的棉被照射模拟日光，既节省往返搬运棉被的劳动力，又增加了晒被灭螨的新空间。

为了使用模拟日光来精确消灭螨虫，需要搜集棉被和棉被上的螨虫的相关信息，在棉被上方不远处安装检查螨虫的带放大镜的图像传感器，检查螨虫的带放大镜的图像传感器能精确感知爬行在棉被上的螨虫的数量，将螨虫数量的变化转换成电信号的变化，电信号变化的信息通过信息传输线输入信息储存处理器，安装在棉被表面上的温湿度传感器能精确感知棉被的温度变化和湿度变化，并将温度的变化和湿度的变化转换成电信号的变化，电信号变化的信息通过信息传输线输入信息储存处理器，安装在棉被表面上的棉纤维张力传感器能精确感知棉被中的棉纤维的张力系数的变化，并将张力系数的变化转换成电信号的变化，电信号变化的信息通过信息传输线输入信息储存处理器，信息储存处理器对从检查螨虫的带放大镜的图像传感器、温湿度传感器和棉纤维张力传感器感知并通过信息传输线输入的电信号进行储存和处理，并将处理数据通过内置导电线输入电子计算机系统进行综合运算，形成操作指令，从电子计算机系统输出的操作指令通过内置导电线输入日光模拟器，指令日光模拟器照射出一定光照强度的模拟日光，达到消灭棉被中的螨虫，使棉被保持一定的温湿度，使棉被中的棉纤维张力系数处于合理的数值范围内，让使用棉被的人、特别是高龄老年人免受螨虫危害，有益身心健康。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由风力发电机的叶片1、风力发电机2、风电支柱3、导电线4、风电控制器5、风电逆变器6、太阳能电池7、光伏支柱8、光伏控制器9、光伏逆变器10、汇流器11、分流器13、电风扇14、信息储存处理器15、日光模拟器16、自动控制装置17、电子计算机系统18、可转向的支柱19、圆盘底座20、空心的信息采集管道21、信息传输线22、检查螨虫的带放大镜的图像传感器23、温湿度传感器24和棉纤维张力传感器25共同组成，在住宅窗框12后方的窗台上安装风电逆变器6、光伏逆变器10、汇流器11和分流器13，在电风扇14的下方的地面上放置晒棉被支撑架26，在晒棉被支撑架26的架面上安放有放置在室内的棉被27；

在住宅窗框12的外面设置光伏支柱8，在光伏支柱8的侧面上安装有光伏控制器9，在光伏支柱8的顶端安装太阳能电池7，在住宅窗框12的外面设置风电支柱3，在风电支柱3的侧面上安装风电控制器5，在风电支柱3的顶端安装风力发电机2和风力发电机的叶片1，在住宅窗框12的后方的窗台上安装风电逆变器6、光伏逆变器10、汇流器11和分流器13，在住房的房间内的地面上设置圆盘底座20，在圆盘底座20的上面安装可转向的支柱19，在可转向的支柱19的上面安装日光模拟器16、自动控制装置17和电子计算机系统18，在电子计算机系统18的上面安装信息储存处理器15和空心的信息采集管道21，在晒棉被支撑架26和空心的信息采集管道21的上方设置电风扇14，在房间内的地面上放置晒棉被支撑架26，在晒棉被支撑架26上安放有放置在室内的棉被27，从空心的信息采集管道21内伸出的三根信息传输线22的下端分别连接有检查螨虫的带放大镜的图像传感器23、温湿度传感器24和棉纤维张力传感器25，检查螨虫的带放大镜的图像传感器23安装在放置在室内的棉被27的上方的不远处，温湿度传感器24和棉纤维张力传感器25安装在放置在室内的棉被27的上表面上；

风力发电机2通过导电线4与风电控制器5连接，风电控制器5通过导电线4与风电逆变器6连接，风电逆变器6通过导电线4与汇流器11连接，太阳能电池7通过导电线4与光伏控制器9连接，光伏控制器9通过导电线4与光伏逆变器10连接，光伏逆变器10通过导电线4与汇流器11连接，汇流器11通过导电线4与分流器13连接，分流器13通过导电线4与电风扇14连接，分流器13通过导电线4与日光模拟器16连接，分流器13通过导电线4与信息储存处理器15连接，信息储存处理器15通过内置导电线与自动控制装置17和电子计算机系统18分别连接，电子计算机系统18通过内置导电线与日光模拟器16连接，信息储存处理器15通过信息传输线22与检查螨虫的带放大镜的图像传感器23连接，信息储存处理器15通过信息传输线22与温湿度传感器24连接，信息储存处理器15通过信息传输线22与棉纤维张力传感器25连接。

风力发电机2是垂直轴式风力发电机或水平轴式风力发电机。

太阳能电池7是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物太阳能电池。

检查螨虫的带放大镜的图像传感器23是CCD图像传感器或CMOS图像传感器。

日光模拟器16是稳态日光模拟器或脉冲日光模拟器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：①实现了节能减排、保护环境，有利于改善空气质量。由太阳能发电、风力发电产生的电流向日光模拟器供电，在日光模拟器内电能转换成光能，日光模拟器向棉被照射模拟日光杀灭棉被中的螨虫，不使用煤电成分占70％的现有供电网中供应的电流，从而达到增加使用太阳能发电、风力发电的发电量，减少使用煤炭发电的发电量的目的。②充分利用室外的太阳能转换的电能和室外的风能转换的电能向室内的日光模拟器供电、使日光模拟器向棉被照射模拟日光，增加了用可见光晒棉被的次数和时间，解决了室外晒棉被场地不够的难题，节省了从室内搬出棉被到室外晒太阳和晒完后从室外搬回棉被进室内的工作量。③根据检查螨虫的带放大镜的图像传感器感知棉被上的螨虫信息、温湿度传感器感知棉被的温度和湿度信息、棉纤维张力传感器感知棉被中的棉纤维的张力系数信息，以上信息的物理量的变化转换成电信号的变化通过信息传输线输入信息储存处理器进行储存和处理，并将处理数据通过内置导电线输入电子计算机系统进行综合运算，形成精确的操作指令，精确的操作指令使日光模拟器精确照射出一定光照强度、光线组合、光照时间的模拟日光来消灭棉被中的螨虫，使光能得到合理的运用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

风电和光电在汇流器中汇合后通过导电线输入分流器，从分流器输出三股电流：一股电流通过导电线输入电风扇供运转动力，吹风除去棉被湿气；另一股电流通过导电线输入信息储存处理器，供电用于储存和处理来自检查螨虫的带放大镜的图像传感器、温湿度传感器和棉纤维张力传感器感知并通过信息传输线传送输入的信息，同时将信息处理数据输入电子计算机系统进行运算，发出操作指令；第三股电流通过导电线输入日光模拟器，在日光模拟器内电能转换成光能，日光模拟器根据电子计算机系统发出的操作指令向棉被照射光照强度、光线组合和光照时间适合的模拟日光。

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

由风力发电机的叶片1、风力发电机2、风电支柱3、导电线4、风电控制器5、风电逆变器6、太阳能电池7、光伏支柱8、光伏控制器9、光伏逆变器10、汇流器11、分流器13、电风扇14、信息储存处理器15、日光模拟器16、自动控制装置17、电子计算机系统18、可转向的支柱19、圆盘底座20、空心的信息采集管道21、信息传输线22、检查螨虫的带放大镜的图像传感器23、温湿度传感器24和棉纤维张力传感器25共同组成，在住宅窗框12后方的窗台上安装风电逆变器6、光伏逆变器10、汇流器11和分流器13，在电风扇14的下方的地面上放置晒棉被支撑架26，在晒棉被支撑架26的架面上安放有放置在室内的棉被27；

在住宅窗框12的外面设置光伏支柱8，在光伏支柱8的侧面上安装有光伏控制器9，在光伏支柱8的顶端安装太阳能电池7，在住宅窗框12的外面设置风电支柱3，在风电支柱3的侧面上安装风电控制器5，在风电支柱3的顶端安装风力发电机2和风力发电机的叶片1，在住宅窗框12的后方的窗台上安装风电逆变器6、光伏逆变器10、汇流器11和分流器13，在住房的房间内的地面上设置圆盘底座20，在圆盘底座20的上面安装可转向的支柱19，在可转向的支柱19的上面安装日光模拟器16、自动控制装置17和电子计算机系统18，在电子计算机系统18的上面安装信息储存处理器15和空心的信息采集管道21，在晒棉被支撑架26和空心的信息采集管道21的上方设置电风扇14，在房间内的地面上放置晒棉被支撑架26，在晒棉被支撑架26上安放有放置在室内的棉被27，从空心的信息采集管道21内伸出的三根信息传输线22的下端分别连接有检查螨虫的带放大镜的图像传感器23、温湿度传感器24和棉纤维张力传感器25，检查螨虫的带放大镜的图像传感器23安装在放置在室内的棉被27的上方的不远处，温湿度传感器24和棉纤维张力传感器25安装在放置在室内的棉被27的上表面上；

风力发电机2通过导电线4与风电控制器5连接，风电控制器5通过导电线4与风电逆变器6连接，风电逆变器6通过导电线4与汇流器11连接，太阳能电池7通过导电线4与光伏控制器9连接，光伏控制器9通过导电线4与光伏逆变器10连接，光伏逆变器10通过导电线4与汇流器11连接，汇流器11通过导电线4与分流器13连接，分流器13通过导电线4与电风扇14连接，分流器13通过导电线4与日光模拟器16连接，分流器13通过导电线4与信息储存处理器15连接，信息储存处理器15通过内置导电线与自动控制装置17和电子计算机系统18分别连接，电子计算机系统18通过内置导电线与日光模拟器16连接，信息储存处理器15通过信息传输线22与检查螨虫的带放大镜的图像传感器23连接，信息储存处理器15通过信息传输线22与温湿度传感器24连接，信息储存处理器15通过信息传输线22与棉纤维张力传感器25连接。

风力发电机2是垂直轴式风力发电机或水平轴式风力发电机。

太阳能电池7是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物太阳能电池。

检查螨虫的带放大镜的图像传感器23是CCD图像传感器或CMOS图像传感器。

日光模拟器16是稳态日光模拟器或脉冲日光模拟器。

风力吹动风力发电机的叶片快速旋转、带动风力发电机产生电流，电流通过导电线、风电控制器、风电逆变器输入汇流器，太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线、光伏控制器、光伏逆变器输入汇流器，风电和光伏电流在汇流器中汇合后、接着通过导电线输入分流器，从分流器输出三股电流：第一股电流通过导电线与电风扇连接，驱动电风扇的运转，向电风扇下方的棉被吹风驱除湿气；第二股电流通过导电线输入信息储存处理器，储存和处理通过信息传输线传输过来的、来自检查螨虫的带放大镜的图像传感器、温湿度传感器和棉纤维张力传感器感知得到的信息，在信息储存处理器内对输入的信息进行储存和处理，并将处理数据通过内置导电线输入电子计算机系统进行综合运算，形成操作指令，从电子计算机系统输出的操作指令通过内置导电线输入日光模拟器；第三股电流通过导电线输入日光模拟器，在日光模拟器内电能转换能光能，日光模拟器根据电子计算机系统发出的操作指令向棉被照射光照强度、光线组合和光照时间适合的模拟日光，利用模拟日光来精确晒棉被。

现举出实施例如下：

实施例一：

垂直轴式风力发电机产生的电流通过风电控制器、风电逆变器输入汇流器，单晶硅太阳能电池产生的电流通过光伏控制器、光伏逆变器输入汇流器，风电和光伏电流在汇流器中汇合后通过导电线输入分流器，从分流器输出三股电流：第一股电流通过导电线输入电风扇提供运转动力，吹风除去棉被湿气；第二股电流通过导电线输入信息储存处理器，供电用于储存和处理来自检查螨虫的带放大镜的图像传感器、温湿度传感器和棉纤维张力传感器感知并通过信息传输线传送输入的信息，同时将信息处理数据输入电子计算机系统进行运算、向日光模拟器发出操作指令；第三股电流通过导电线输入日光模拟器，在日光模拟器内电能转换能光能，日光模拟器根据电子计算机系统发出的操作指令向棉被照射光照强度、光线组合和光照时间适合的模拟日光。

实施例二：

水平轴式风力发电机产生的电流通过风电控制器、风电逆变器输入汇流器，多晶硅太阳能电池产生的电流通过光伏控制器、光伏逆变器输入汇流器，风电和光伏电流在汇流器中汇合后通过导电线输入分流器，从分流器输出三股电流：第一股电流通过导电线输入电风扇提供运转动力，吹风除去棉被湿气；第二股电流通过导电线输入信息储存处理器，供电用于储存和处理来自检查螨虫的带放大镜的图像传感器、温湿度传感器和棉纤维张力传感器感知并通过信息传输线传送输入的信息，同时将信息处理数据输入电子计算机系统进行运算、向日光模拟器发出操作指令；第三股电流通过导电线输入日光模拟器，在日光模拟器内电能转换能光能，日光模拟器根据电子计算机系统发出的操作指令向棉被照射光照强度、光线组合和光照时间适合的模拟日光。

Claims (5)

1.风光互补发电系统向室内晒棉被用日光模拟器的供电装置，其特征是，由风力发电机的叶片（1）、风力发电机（2）、风电支柱（3）、导电线（4）、风电控制器（5）、风电逆变器（6）、太阳能电池（7）、光伏支柱（8）、光伏控制器（9）、光伏逆变器（10）、汇流器（11）、分流器（13）、电风扇（14）、信息储存处理器（15）、日光模拟器（16）、自动控制装置（17）、电子计算机系统（18）、可转向的支柱（19）、圆盘底座（20）、空心的信息采集管道（21）、信息传输线（22）、检查螨虫的带放大镜的图像传感器（23）、温湿度传感器（24）和棉纤维张力传感器（25）共同组成，在住宅窗框（12）后方的窗台上安装风电逆变器（6）、光伏逆变器（10）、汇流器（11）和分流器（13），在电风扇（14）的下方的地面上放置晒棉被支撑架（26），在晒棉被支撑架（26）的架面上安放有放置在室内的棉被（27）；

在住宅窗框（12）的外面设置光伏支柱（8），在光伏支柱（8）的侧面上安装有光伏控制器（9），在光伏支柱（8）的顶端安装太阳能电池（7），在住宅窗框（12）的外面设置风电支柱（3），在风电支柱（3）的侧面上安装风电控制器（5），在风电支柱（3）的顶端安装风力发电机（2）和风力发电机的叶片（1），在住宅窗框（12）的后方的窗台上安装风电逆变器（6）、光伏逆变器（10）、汇流器（11）和分流器（13），在住房的房间内的地面上设置圆盘底座（20），在圆盘底座（20）的上面安装可转向的支柱（19），在可转向的支柱（19）的上面安装日光模拟器（16）、自动控制装置（17）和电子计算机系统（18），在电子计算机系统（18）的上面安装信息储存处理器（15）和空心的信息采集管道（21），在晒棉被支撑架（26）和空心的信息采集管道（21）的上方设置电风扇（14），在房间内的地面上放置晒棉被支撑架（26），在晒棉被支撑架（26）上安放有放置在室内的棉被（27），从空心的信息采集管道（21）内伸出的三根信息传输线（22）的下端分别连接有检查螨虫的带放大镜的图像传感器（23）、温湿度传感器（24）和棉纤维张力传感器（25），检查螨虫的带放大镜的图像传感器（23）安装在放置在室内的棉被（27）的上方的不远处，温湿度传感器（24）和棉纤维张力传感器（25）安装在放置在室内的棉被（27）的上表面上；

风力发电机（2）通过导电线（4）与风电控制器（5）连接，风电控制器（5）通过导电线（4）与风电逆变器（6）连接，风电逆变器（6）通过导电线（4）与汇流器（11）连接，太阳能电池（7）通过导电线（4）与光伏控制器（9）连接，光伏控制器（9）通过导电线（4）与光伏逆变器（10）连接，光伏逆变器（10）通过导电线（4）与汇流器（11）连接，汇流器（11）通过导电线（4）与分流器（13）连接，分流器（13）通过导电线（4）与电风扇（14）连接，分流器（13）通过导电线（4）与日光模拟器（16）连接，分流器（13）通过导电线（4）与信息储存处理器（15）连接，信息储存处理器（15）通过内置导电线与自动控制装置（17）和电子计算机系统（18）分别连接，电子计算机系统（18）通过内置导电线与日光模拟器（16）连接，信息储存处理器（15）通过信息传输线（22）与检查螨虫的带放大镜的图像传感器（23）连接，信息储存处理器（15）通过信息传输线（22）与温湿度传感器（24）连接，信息储存处理器（15）通过信息传输线（22）与棉纤维张力传感器（25）连接。

2.根据权利要求1所述的风光互补发电系统向室内晒棉被用日光模拟器的供电装置，其特征是，所述的风力发电机（2）是垂直轴式风力发电机或水平轴式风力发电机。

3.根据权利要求1所述的风光互补发电系统向室内晒棉被用日光模拟器的供电装置，其特征是，所述的太阳能电池（7）是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物太阳能电池。

4.根据权利要求1所述的风光互补发电系统向室内晒棉被用日光模拟器的供电装置，其特征是，所述的检查螨虫的带放大镜的图像传感器（23）是CCD图像传感器或CMOS图像传感器。

5.根据权利要求1所述的风光互补发电系统向室内晒棉被用日光模拟器的供电装置，其特征是，所述的日光模拟器（16）是稳态日光模拟器或脉冲日光模拟器。