CN201363230Y - 一种利用风能和太阳能综合发电的小水电站发电装置 - Google Patents

一种利用风能和太阳能综合发电的小水电站发电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及到利用水能、风能和太阳能综合发电水电站发电领域，由无杆汽缸(1)、加压罐(2)、输气管(3)、风囊(4)、风囊支架(5)、单向透气膜(6)、单向气阀(7)、太阳能热水器热水箱(8)、易汽化的液体箱(9)、活塞(10)、进气口(11)、排气口(12)、单向阀(13)、进液口(14)、排液口(15)、回液管(16)、气压阀(17)、储气(液)罐(18)、气马达(19)、发电机(20)构成；充分利用了水能、太阳能热水和风能发电，结构简单，整体效益高，建造成本低，适合的风能范围广，不论风大小，发电机不用停机，发出的电稳定。

Description

一种利用风能和太阳能综合发电的小水电站发电装置
所属技术领域：本实用新型涉及到水电站发电领域，特别是利用水能、风能和太阳能综合发电方面。
背景技术：
在能源日益紧缺的今天，我国还有众多的小河流小溪还没利用，而一般的水电站破坏当地生态、植被等环境，成本很高。在河流上方和河流附近山坡有充足的低品位风能，一般风能发电时，风速时大时小，所发出的电能不稳定。在河道上方和小塘坝上，阳光充足得不到充分利用。
实用新型内容：在为了充分利用太阳能和风能，本实用新型提供一种利用风能、太阳能和小水电综合发电的装置，由无杆汽缸(1)、加压罐(2)、输气管(3)、风囊(4)、风囊支架(5)、单向透气膜(6)、单向气阀(7)、太阳能热水器热水箱(8)、易汽化的液体箱(9)、活塞(10)、进气口(11)、排气口(12)、单向阀(13)、进液口(14)、排液口(15)、回液管(16)、气压阀(17)、储气(液)罐(18)、气马达(19)、发电机(20)构成。本实用新型主要利用风能、水势能和太阳能转化热能推动无杆汽缸(1)和风囊(4)，产生压缩空气或水，经产加压罐(2)产生高压，储存在储气(液)罐(18)中，然后通过气马达(19)带动普通发电机上发电；风囊(4)可以代替风轮，风囊(4)内部有风囊支架(5)，风囊受风面是由单向透气膜(6)构成，流动的空气只能从外面流向囊内，而不能向外流，随着囊内的气压增大，推动囊中心的单向气阀(7)向气囊外的加压罐(2)储气增压；无杆汽缸(1)是用两端密闭汽缸中(类似汽油机内的汽缸)汽缸直立代替水轮机和压缩机，汽缸内有活塞(10)，活塞(10)下端有带单向阀的进水口(14)和出水口(15)，上端有带单向阀的进气口(11)和排气口(12)，水或蒸汽通入进液口(14)，此时进气口(11)和排液口(15)关闭，水或蒸汽推动活塞(10)压缩空气从排气口(12)喷出储存到加压罐(2)，当达到汽缸的顶端，使进液口(14)和排气口(12)打开，进液口(14)和排气口(12)关闭，由于活塞(10)自重，向下移动，推动汽缸内水或蒸汽排除同时从进气口(11)吸气，当达到底端时，进液口(14)和排气口(12)打开，进液口(14)和排气口(12)，完成一个工作过程(类似汽油机一个冲程)。
实用新型的技术方案：本实用新型是主要由无杆汽缸(1)、加压罐(2)、输气管(3)、风囊(4)、太阳能热水器热水箱(8)、易汽化的液体箱(9)、单向阀(13)、回液管(16)、气压阀(17)、储气(液)罐(18)、气马达(19)、发电机(20)构成。小水电站发电主要是利用水坝流动的动能和水势能推动无杆汽缸(1)产生压缩气体经加压罐(2)增压后利用气马达带动发电机发电，主要过程是从水坝排水口喷出的水流流入进液口(14)，此时进气口(11)和排液口(15)关闭，水或蒸汽推动活塞(10)压缩空气从排气口(12)喷出储存到加压罐(2)，当达到汽缸的顶端，使进液口(14)和排气口(12)打开，进液口(14)和排气口(12)关闭，由于活塞(10)自重，向下移动，推动汽缸内水或蒸汽排除同时从进气口(11)吸气，当达到底端时，进液口(14)和排气口(12)打开，进液口(14)和排气口(12)，完成一个工作过程。产生的压缩空气经过加压罐(2)形成高压气；风能发电主要是风吹风囊，由于单向透过性膜使流动的空气只能从外面流向囊内，而不能向外流，随着囊内的气压增大，推动囊中心的单向气阀(7)向气囊外的加压罐(2)储气增压；太阳能热发电主要是太阳能热水器热水箱(8)的热水对易汽化的液体箱(9)的液体加热使之汽化形成蒸汽，蒸汽推动无杆汽缸(1)产生压缩空气经过加压罐(2)形成高压气；小水电、风能和太阳能热水发电产生高压气通过输气管(3)和气压阀(17)进入储气(液)罐(18)中然后通过气马达(19)带动发电机发电。
本实用新型的有益效果：本实用新型充分利用了太阳能热水和风能发电，结构简单，整体效益高，建造成本低，适合的风能范围广，1-2级风力就能启动风囊，风速越大越好，不必须停机。解决了风速不均匀的问题，风时大时小，时有时无，普通风力发电的电机随着风轮的快慢发出的电或大或小，使电压不稳定，而此技术中，风的大小快慢只影响压缩机对储气罐的储气量，而储气罐压力是一定的，发出的电也是稳定的，解决风轮失速的问题。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的基本构造图
图中无杆汽缸(1)、加压罐(2)、输气管(3)、风囊(4)、风囊支架(5)、单向透气膜(6)、单向气阀(7)、太阳能热水器热水箱(8)、易汽化的液体箱(9)、活塞(10)(10)、进气口(11)、排气口(12)、单向阀(13)、进液口(14)、排液口(15)、回液管(16)、气压阀(17)、储气(液)罐(18)、气马达(19)、发电机(20)
具体实施方式：
主要在小河流、小塘坝，可以在大型水电站下游建设，在水坝的出水口铁质无杆汽缸(1)，外层使用水泥浇筑，从水坝排水口喷出的水流经逐渐变细的导水管注入进液口(14)，此时进气口(11)和排液口(15)关闭，水推动活塞(10)压缩空气从排气口(12)喷出储存到加压罐(2)，当活塞(10)达到汽缸的顶端，使进液口(14)和排气口(12)打开，进液口(14)和排气口(12)关闭，由于活塞(10)自重，向下移动，推动汽缸内水或蒸汽排除同时从进气口(11)吸气，当达到底端时，进液口(14)和排气口(12)打开，进液口(14)和排气口(12)，完成一个工作过程，经过水反复推动活塞(10)上下移动，产生的压缩空气不断注入加压罐(2)形成高压空气；在河边的山坡和河岸附近，建立若干个风囊(4)塔，刮风时，风经过风囊(4)由于单向透过性膜使流动的空气只能从外面流向囊内，而不能向外流，随着囊内的气压增大，推动囊中心的单向气阀(7)向气囊外的加压罐(2)储气增压，若干个加压罐通过输气管(3)把高压空气注入储气罐(18)；太阳能热发电的太阳能加热器(21)建造在大坝的向阳面，太阳能把太阳能加热器(21)水加热注入太阳能热水器热水箱(8)内，太阳能热水器热水箱(8)的热水对易汽化的液体箱(9)的液体加热使之汽化形成蒸汽，蒸汽推动在太阳能热水器热水箱(8)无杆汽缸(1)产生压缩空气经过加压罐(2)形成高压气；小水电、风能和太阳能热水发电产生高压气通过输气管(3)汇聚后，通过气压阀(17)进入储气罐(18)中，根据风能、水能和太阳能产生高压气的多少准备若干个储气罐，储气罐(18)不断有高压气注入，形成高压，压力达到一定值时，就打开下一个储气罐进行冲气，储气罐上有喷嘴，当压力达到一定值时开始喷气，储气器压力逐渐减小，储气器(13)压力减小到一定值时，又开始对其冲气。储气器压力减小，喷嘴上的控速阀门张大，储气器压力增大，喷嘴上的控速阀门缩小，始终保持喷嘴喷出匀速高压气体。然后通过气马达(19)带动发电机发电。

Claims (3)

1、一种利用风能、太阳能和小水电综合发电的装置，其特征是由无杆汽缸(1)、加压罐(2)、输气管(3)、风囊(4)、风囊支架(5)、单向透气膜(6)、单向气阀(7)、太阳能热水器热水箱(8)、易汽化的液体箱(9)、活塞(10)、进气口(11)、排气口(12)、单向阀(13)、进液口(14)、排液口(15)、回液管(16)、气压阀(17)、储气(液)罐(18)、气马达(19)、发电机(20)构成。
2、根据权利要求1所述的一种利用风能、太阳能和小水电综合发电的装置，其特征在于风囊(4)内部有风囊支架(5)，风囊受风面是由单向透气膜(6)构成，流动的空气只能从外面流向囊内，而不能向外流，随着囊内的气压增大，推动囊中心的单向气阀(7)向气囊外的加压罐(2)储气增压。
3、根据权利要求1所述的一种利用风能、太阳能和小水电综合发电的装置，其特征在于无杆汽缸(1)内有活塞(10)，活塞(10)下端有带单向阀的进水口(14)和出水口(15)，上端有带单向阀的进气口(11)和排气口(12)，水或蒸汽通入进液口(14)，此时进气口(11)和排液口(15)关闭，水或蒸汽推动活塞(10)压缩空气从排气口(12)喷出储存到加压罐(2)，当达到汽缸的顶端，使进液口(14)和排气口(12)打开，进液口(14)和排气口(12)关闭，由于活塞(10)自重，向下移动，推动汽缸内水或蒸汽排除同时从进气口(11)吸气，当达到底端时，进液口(14)和排气口(12)打开，进液口(14)和排气口(12)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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