CN115013246A - 一种新能源发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新能源发电装置，运用于新能源发电技术领域，包括：支撑座上端连接立柱下端，立柱的上端连接在联动组件的中部，联动组件前端连接风力发电组件，联动组件后端连接辅助风力发电组件，采集组件设于联动组件的上端，采集组件下端连接排水组件；立柱为中空结构，储能电池设于立柱内部；本发明因安装有风力发电组件和辅助风力发电钻进通过旋转带动发电机旋转产生电能，能适用于大风天以及雨天的新能源发电，同时旋转叶片上还安装有太阳能电池板，保证了该装置在晴天、大风天和雨天中均能正常供电，在一般天气状况下均可以两两同时进行发电，极大增加了对绿色能源的利用。

Description

一种新能源发电装置
技术领域
本发明涉及新能源发电技术领域，特别涉及为一种新能源发电装置。
背景技术
能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，也是影响国家安全的重要因素，传统的石化能源属于不可再生能源，面临着枯竭的危险，同时，由于燃烧石化燃料，给大气造成了重度污染，为了解决能源供应这一重大问题，全世界的各个国家都加快了对新能源的开发，太阳能、风能、水能等自然清洁能源的开发与利用成了新能源开发的重中之重；太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射能量，太阳能是一种清洁能源，取之不尽，用之不竭；风能是空气流动所产生的动能，是太阳能的一种转换形式，由于太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀，引起大气层中压力分布不平衡，在水平气压梯度的作用下，空气沿水平方向运动形成风，风能是可再生的清洁能源，储量大、分布广；水能是一种能源，是清洁能源，是绿色能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源，水力发电的优点是成本低、可连续再生、无污染。
目前的太阳能发电、风能和水能发电一般分开进行，这种不仅往往使得单一的风能和太阳能不能实现所需电能的输出，输出效率低，影响着目前的风能和太阳能的综合利用，而如果将三者之间两两结合起来，不仅能够实现在各种天气状况下的发电，还实现了清洁能源的的利用，可以根据实际对三者进行互补，提高发电效率和发电量；由此，本发明提出一种新能源发电装置。
发明内容
本发明旨在解决利用太阳能、风能和水能三者之间两两同时进行发电的问题，提供一种新能源发电装置。
本发明提供一种新能源发电装置，包括：支撑座、立柱、风力发电组件、辅助风力发电组件、联动组件、采集组件、排水组件和储能电池；
所述支撑座上端连接立柱下端，所述立柱的上端连接在联动组件的中部，所述联动组件前端连接风力发电组件，所述联动组件后端连接辅助风力发电组件，所述采集组件设于联动组件的上端，所述采集组件下端连接排水组件；
所述立柱为中空结构，所述储能电池设于立柱内部；
所述排水组件包括聚风管，所述聚风管为两端大中间小的通管结构。
进一步的，所述的新能源发电装置，所述风力发电组件包括：
旋转叶片：旋转叶片共四个，设于连接轴的一端；
连接轴：连轴器固定连接锁紧块与旋转叶片，一端固定连接连轴器；
锁紧块：锁紧块固定在连接轴的连接旋转叶片的一端；
连轴器：连轴器分别固定连接连轴器以及联动组件。
进一步的，所述的新能源发电装置，所述旋转叶片表面均安装有太阳能电池板。
进一步的，所述的新能源发电装置，所述联动组件包括：
齿轮箱：齿轮箱设于传动杆上端；
转动杆：转动杆连接齿轮箱和发电机；
发电机：发动机固定连接齿轮箱；
外壳：外壳连接采集组件、辅助风能发电组件以及排水组件。
进一步的，所述的新能源发电装置，所述齿轮箱包括：
中心齿轮：通过转动杆和轴承固定在箱体中心，中心齿轮连接发电机，左右与细齿轮啮合；
转动轴：转动轴连接发电机和中心齿轮；
细齿轮：细齿轮有两个，分别为第一细齿轮和第二细齿轮，第一细齿轮和第二细齿轮分别在左右与中心齿轮啮合；
传动齿轮：传动齿轮有两个，分别为第一传动齿轮和第二传动齿轮，第一传动齿轮与第一细齿轮啮合，第二传动齿轮与第二细齿轮啮合。
传动杆：传动杆有四根，分别连接在细齿轮和传动齿轮上；
轴承：轴承有五个，轴承设于箱体壁上，固定连接转动杆和连杆。
进一步的，所述的新能源发电装置，所述辅助风力发电组件包括：
固定块：固定块固定在联动组件的一侧，中部有圆孔；
粗齿轮：粗齿轮固定在连杆的一端；
水车轮：水车轮固定在连杆的中部；
尾翼：尾翼连接在连杆的末端。
进一步的，所述的新能源发电装置，所述采集组件包括：
支撑架：支撑架有两个，分别固定在联动组件的前后两侧；
固定杆：固定杆有四个，分别固定在两支撑架上；
采集箱：采集箱固定在固定杆的上端。
进一步的，所述的新能源发电装置，所述采集箱包括：
所述采集箱问倒金字塔状，所述采集箱的三分之一处的箱壁上设有第一排水口，所述第一排水口通过水管连接；所述采集箱底部设有两个出水口，所述出水口均有开关控制。
进一步的，所述的新能源发电装置，所述排水组件包括：
聚风管：聚风管固定在联动组件的一侧，上端连接采集组件；
第二排水口：第二排水口设于通风管的中部下端的管壁上。
进一步的，所述的新能源发电装置，所述立柱上还设有风向监测器，所述风向监测器还连接采集组件。
本发明提供了一种新能源发电装置，具有以下有益效果：
（1）本发明因安装有旋转叶片和水车轮通过旋转带动发电机旋转产生电能，能适用于大风天以及雨天的新能源发电，同时旋转叶片上还安装有太阳能电池板，保证了该装置在晴天、大风天和雨天中均能正常供电，在一般天气状况下均可以两两同时进行发电，极大增加了对绿色能源的利用。
（2）本发明因安装有聚风管，独特的结构可以将正常流动的风产生狭管效应，改变风的方向和增大风的流速，加快尾翼的转动，即增大风能转电能的转化率，加强了对风能的转换效率，实现了对风能的转换与利用。
（3）本发明因安装有采集箱，从而可以在雨天时进行储水，利用水的重力势能带动水车轮运动，将水能转换为电能，并且在采集箱上还设有第一排水口，第一排水口通过水管与外部相连，可以将水排出，有效防止了采集箱内雨水过多的问题。
（4）本发明还安装有风向监测器，可以实时有效的监测风向，并且风向监测仪还连接采集箱上的两个出水口的开关，通过风向确定旋转叶片的旋转方向，进而控制两个出水口的开和闭，从而控制水车轮的旋转方向，由此可以保证旋转风扇和水车轮的旋转方向一致，能获得最大效率的转换电能。
附图说明
图1为本发明新能源发电装置一个实施例的整体结构图；
图2为本发明新能源发电装置一个实施例的局部结构图；
图3为本发明新能源发电装置一个实施例的齿轮箱结构图；
图4为本发明新能源发电装置一个实施例的聚风管结构图；
图5为本发明新能源发电装置另一个实施例的局部结构图；
图6为本发明新能源发电装置另一个实施例的风力发电组件的结构图；
图7为本发明新能源发电装置一个实施例的结构图；
图中：风力发电组件1、旋转叶片101、连接轴102、锁紧块103、连轴器104、联动组件2、外壳201、齿轮箱202、发电机203、辅助风力发电组件3、固定块301、水车轮303、尾翼304、采集组件4、支撑架401、固定杆402、采集箱403、第一排水口404、排水组件5、聚风管501、第二排水口502、支撑座6、立柱7、风向监测器701、第一传动杆801、第四传动杆802、
本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考附图1，为本发明一实施例中的新能源发电装置的结构示意图；
本发明提供一种新能源发电装置，包括：支撑座6、立柱7、风力发电组件1、辅助风力发电组件3、联动组件2、采集组件4、排水组件5和储能电池；
所述支撑座6上端连接立柱7下端，所述立柱7的上端连接在联动组件2的中部，所述联动组件2前端连接风力发电组件1，所述联动组件2后端连接辅助风力发电组件3，所述采集组件4设于联动组件2的上端，所述采集组件4下端连接排水组件5；
所述立柱7为中空结构，所述储能电池设于立柱7内部；
所述排水组件包括聚风管501，所述聚风管为两端大中间小的通管结构。
在本实施例中，风力发电组件1包括：旋转叶片101：旋转叶片101共四个，设于连接轴102的一端，旋转叶片101上均设有太阳能电池板，太阳能电池板与立柱7内的储能电池连接；连接轴102：连轴器104固定连接锁紧块103与旋转叶片101，一端固定连接连轴器104；锁紧块103：锁紧块103固定在连接轴102的连接旋转叶片101的一端；连轴器104：连轴器104分别固定连接连轴器104以及联动组件2；联动组件2包括：齿轮箱202：齿轮箱202设于传动杆上端；转动杆：转动杆连接齿轮箱202和发电机203；发电机203：发动机固定连接齿轮箱202；外壳201：外壳201连接采集组件4、辅助风能发电组件以及排水组件5；齿轮箱202包括：中心齿轮：通过转动杆和轴承固定在箱体中心，中心齿轮连接发电机203，左右与细齿轮啮合；转动轴：转动轴连接发电机203和中心齿轮；细齿轮：细齿轮有两个，分别为第一细齿轮和第二细齿轮，第一细齿轮和第二细齿轮分别在左右与中心齿轮啮合；传动齿轮：传动齿轮有两个，分别为第一传动齿轮和第二传动齿轮，第一传动齿轮与第一细齿轮啮合，第二传动齿轮与第二细齿轮啮合；传动杆：传动杆有四根，分别连接在细齿轮和传动齿轮上；轴承：轴承有五个，轴承设于箱体壁上，固定连接转动杆和连杆；辅助风力发电组件3包括：固定块301：固定块301固定在联动组件2的一侧，中部有圆孔；粗齿轮302：粗齿轮302固定在连杆的一端；水齿轮303：水齿轮303固定在连杆的中部；尾翼304：尾翼304连接在连杆的末端；采集组件4包括：支撑架401：支撑架401有两个，分别固定在联动组件2的前后两侧；固定杆402：固定杆402有四个，分别固定在两支撑架401上；采集箱403：采集箱403固定在固定杆402的上端，采集箱403问倒金字塔状，采集箱403的三分之一处的箱壁上设有第一排水口404，所述第一排水口404通过水管连接；采集箱403底部设有两个出水口，出水口均有开关控制；排水组件5包括：聚风管501：聚风管501固定在联动组件2的一侧，上端连接采集组件4；第二排水口502：第二排水口502设于通风管的中部下端的管壁上；支撑座6支撑立柱7，立柱7连接联动组件2的外壳201上的通孔，立柱7内的储能电池连接联动组件2内部的发电机203，联动组件2外壳201前端有孔供风力发电组件1上的连接轴102与齿轮箱202突出的传动杆连接，传动杆的另一端连接四片旋转叶片101，且旋转叶片101通过锁紧块103固定；联动组件2外壳201后端连接辅助风力发电组件3，固定块301设于联动组件2外壳201上，齿轮箱202突出的传动杆连接连杆一端的粗齿轮302，连杆中部是水齿轮303，另一端是尾翼304；联动组件2的侧面设有支撑架401，支撑架401上通过固定杆402固定住采集箱403的四角，其中支撑架401为三角结构，有利于提高其稳定性，进而防止采集箱403掉落，采集箱403的底部设在水齿轮303正上方，左、右出水口分别设于水齿轮303的左右边；聚风管501设于水齿轮303的外围，连接在联动组件2上，有开口供采集箱403底部进入，聚风管501的中心底部有第二排水口502，通过管道连接至下水道；其中聚风管501为两侧大中间小的形状，有利于使风产生狭管效应，加快风在聚风管501内的流速，从而达到提高风能的转换效率的目的；最后该新能源装置结构简单，可大可小，既可以分布在城市间的楼顶上为楼下居民供电，缓解市电压力，也可以设于太阳光照充足、风能充足和水能充足等条件下满足最少满足其一的任意地方，实现对太阳能、风能以及水能三者对电能的转换，实现了清洁能源的利用。
在另一个实施例中，旋转叶片设置为曲面状，曲面的形状减少了旋转叶片在转动时的空气阻力，有效的提高了风能的转换率。
在具体实施时：
在晴天，太阳光照射在旋转叶片101上，旋转叶片101上的太阳能电池板吸收太阳能并将其转换为电能输入至连接的储能电池中；微风吹动旋转叶片101，带动连接轴102旋转，连接轴102与齿轮箱202的第一传动杆801通过连轴器104连接，进而带动齿轮箱202内部的齿轮旋转，中心齿轮固定在发电机203上的转动杆，转动杆旋转使得发电机203发电，发电机203通过电性连接储能电池，将转换的电能输入至储能电池内；微风还进入聚风管501内，聚风管501是两侧直径大、中间直径小的形状，进入的风由于路径变小，风的流速会增大，吹动尾翼304旋转，尾翼304固定在连杆的一端，进而带动连杆另一端的粗齿轮302运动，粗齿轮302连接齿轮箱202上突出的第四传动杆802上，从而使得齿轮箱202内的齿轮运动，带动中心齿轮运动，使得发电机203发电；其中，聚风管501采用了缩小风的路径将风的流速增大，进而有利于加快风能的转换效率，并且提高了风能的转换率。
在雨天时，仅仅水能进行发电时，采集组件4上的采集箱403收集雨水，通过出水口掉落在水齿轮303上，水齿轮303上设于倒梯形凹槽，在水蓄满到一定程度时会打破平衡向一侧运动，循环这个原理，即将水齿轮303旋转起来了，水齿轮303设于连杆中部，进而带动了连杆一端的粗齿轮302，粗齿轮302连接着齿轮箱202，从而带动齿轮箱202内的齿轮旋转，使得发电机203旋转发电，注意的是，采集箱403的内壁上还贯穿有第一排水口404，第一排水口404通过水管连接排水区，排水口的设计可以防止采集箱403内水量过多溢出，保证了采集箱403承受压力的最大值，同时增加了采集箱403的安全性；在风能水能同时进行发电时，由于风是有方向的，方向不同，旋转叶片101旋转的方向也为之改变，无论是旋转叶片101转动还是水齿轮303转动最终是带动齿轮箱202转动，从而转动发电机203进行电能的产生，由此，需要保证旋转叶片101与水齿轮303旋转方向一致，若反之，旋转叶片101与水齿轮303旋转的能量互相抵消，进而减少能量的转换率，在此，在立柱7上安装有风向监测器701，风向监测器701连接采集箱403上左、右出水口的开关，当风吹动旋转叶片101正方向旋转时，打开左出水口的开关，使得水齿轮303朝正方向旋转，反之，当风吹动旋转叶片101反方向旋转时，打开右出水口的开关，使得水齿轮303朝反方向旋转，保证了旋转叶片101与水齿轮303旋转方向的一致性，极大了减少两者间能量的消耗，加快了能量的转换效率，增大了能量的转化率。
综上所述，该新能源发电装置可大可小，可以适用于城镇或野外，可以将太阳能、风能和水能三者大自然中最重要的清洁能源使其两两相互联合起来发电，克服了天气原因对太阳能发电装置的影响，使得新能源发电装置适用于各种气候环境，充分利用了自然界的可再生资源，加大了对太阳能、风能和水能的转换利用，保证了转换效率和转化率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种新能源发电装置，其特征在于，包括：支撑座、立柱、风力发电组件、辅助风力发电组件、联动组件、采集组件、排水组件和储能电池；
所述支撑座上端连接立柱下端，所述立柱的上端连接在联动组件的中部，所述联动组件前端连接风力发电组件，所述联动组件后端连接辅助风力发电组件，所述采集组件设于联动组件的上端，所述采集组件下端连接排水组件；
所述立柱为中空结构，所述储能电池设于立柱内部；
所述排水组件包括聚风管，所述聚风管为两端大中间小的通管结构。
2.根据权利要求1所述的新能源发电装置，其特征在于，所述风力发电组件包括：
旋转叶片：旋转叶片共四个，设于连接轴的一端；
连接轴：连轴器固定连接锁紧块与旋转叶片，一端固定连接连轴器；
锁紧块：锁紧块固定在连接轴的连接旋转叶片的一端；
连轴器：连轴器分别固定连接连轴器以及联动组件。
3.根据权利要求2所述的新能源发电装置，其特征在于，所述旋转叶片表面均安装有太阳能电池板。
4.根据权利要求1所述的新能源发电装置，其特征在于，所述联动组件包括：
齿轮箱：齿轮箱设于传动杆上端；
转动杆：转动杆连接齿轮箱和发电机；
发电机：发动机固定连接齿轮箱；
外壳：外壳连接采集组件、辅助风能发电组件以及排水组件。
5.根据权利要求4所述的新能源发电装置，其特征在于，所述齿轮箱包括：
中心齿轮：通过转动杆和轴承固定在箱体中心，中心齿轮连接发电机，左右与细齿轮啮合；
转动轴：转动轴连接发电机和中心齿轮；
细齿轮：细齿轮有两个，分别为第一细齿轮和第二细齿轮，第一细齿轮和第二细齿轮分别在左右与中心齿轮啮合；
传动齿轮：传动齿轮有两个，分别为第一传动齿轮和第二传动齿轮，第一传动齿轮与第一细齿轮啮合，第二传动齿轮与第二细齿轮啮合，
传动杆：传动杆有四根，分别连接在细齿轮和传动齿轮上；
轴承：轴承有五个，轴承设于箱体壁上，固定连接转动杆和连杆。
6.根据权利要求1所述的新能源发电装置，其特征在于，所述辅助风力发电组件包括：
固定块：固定块固定在联动组件的一侧，中部有圆孔；
粗齿轮：粗齿轮固定在连杆的一端；
水车轮：水车轮固定在连杆的中部；
尾翼：尾翼连接在连杆的末端。
7.根据权利要求1所述的新能源发电装置，其特征在于，所述采集组件包括：
支撑架：支撑架有两个，分别固定在联动组件的前后两侧；
固定杆：固定杆有四个，分别固定在两支撑架上；
采集箱：采集箱固定在固定杆的上端。
8.根据权利要求7所述的新能源发电装置，其特征在于，所述采集箱包括：
所述采集箱问倒金字塔状，所述采集箱的三分之一处的箱壁上设有第一排水口，所述第一排水口通过水管连接；所述采集箱底部设有两个出水口，所述出水口均有开关控制。
9.根据权利要求1所述的新能源发电装置，其特征在于，所述排水组件包括：
聚风管：聚风管固定在联动组件的一侧，上端连接采集组件；
第二排水口：第二排水口设于通风管的中部下端的管壁上。
10.根据权利要求1所述的新能源发电装置，其特征在于，所述立柱上还设有风向监测器，所述风向监测器还连接采集组件。
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