CN201635927U - 太阳风、汽能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳风、汽能发电装置，将太阳光大面积集中折射到集热风洞产生的热能加热空气、水，产生风能、蒸汽能(简称为太阳风、汽能)去发电。所述装置包括可编程控制器PLC、柱状集热风洞、太阳光反射板群、太阳光照射角度追踪装置和发电机；由于太阳光反射板很容易做到面积大、数量多，产生的热能高，因而发电功率大；此外，将光能转换成热能，工艺简单，太阳光反射板的造价低，生产成本低廉；所以单位发电成本低，另外，建电站用交流发电机，功率大；家用型用直流发电机，功率小、轻便、灵活。还具有系统故障低，可靠性更高的特点，其造价、维护费用等综合性价比较现有的太阳能电池发电装置具有较大优越。

Description

太阳风、汽能发电装置
技术领域
本实用新型涉及一种太阳风、汽能发电装置，属于太阳能发电领域。乃专指一种具有将太阳光大面积集中折射到集热风洞产生的热能加热空气、水，空气加热沿风洞上升后转换成风能、水沸腾后产生蒸汽能等进行风能、蒸汽能发电的装置。将太阳光大面积集中折射到集热风洞产生的热能加热空气产生的风能，加热水产生的蒸汽能，简称为太阳风、汽能。
背景技术
时下能源紧张是经济高速发展面临的重大问题。开发新能源特别是利用太阳能发电是最为清洁、环保的。其中光电池应用较为普遍，但成本较高、转换效率低，因而未能普及推广。目前的太阳能发电存在如下问题：
1)硅光电池生产成本高。
2)光电转换效率低。
3)功率小。
4)需对直流电逆变成交流电。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是克服上述不足，提供一种将太阳光大面积集中折射到集热风洞产生热能加热空气、水，转换成太阳风、汽能发电的装置。所述技术方案如下：
本实用新型的太阳风、汽能发电装置，所述装置包括可编程控制器PLC、柱状集热风洞和发电机；所述可编程控制器PLC分别与太阳光反射板群、太阳光照射角度追踪装置相连接；所述发电机与减速机相连接；所述减速机与轮轴相连接；所述轮轴穿过柱状集热风洞后与风、汽轮叶片相连接；轮轴由轴承和轴承座固定在柱状集热风洞的中空管中央。
本实用新型的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述可编程控制器PLC可启动太阳光射角度追踪装置自动追踪太阳光，根据太阳光的照射角度去调节每一块太阳光反射板的角度，使光线集中反射到柱状集热风洞上，能根据太阳光的强弱、轮轴转速检测的数据来判断风力的强弱，增减发电机的数量或调节负载使其输出电量保持频率和电压的稳定。
本实用新型的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述柱状集热风洞由透明外壳、热交换小风洞、黑色柱状集热器、热交换介质水、进水管、蒸汽喷射口、中空管、上、下盖等组成，柱状集热风洞内部是一个封闭的空间，水盛装在其间不会外溢；透明外壳、黑色柱状集热器、中空管等中轴线同心、重合；从外形看集热风洞成筒状，下大上小。
本实用新型太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述热交换小风洞按蜂窝形状均匀分布在各单个蜂窝相对位置的中央，小风洞内壁上附有散热肋片，增加了热交换面积，能快速将空气加热。
本实用新型的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述黑色柱状集热器表面由容易吸收热量的材料或涂有黑色涂料的物体组成，能高效地将太阳光转换成热量加热柱状集热风洞内的热交换介质。
本实用新型的太阳风发电装置，其特征在于，所述太阳光反射板群是由多个大面积太阳光反射板分布在柱状集热风洞周围，其反射板由高反射材料制作，其反射面呈抛物线状，具有聚光作用，将太阳光聚焦到集热风洞上且聚集后的面积小于集热风洞垂直截面积；反射板有电动驱动装置驱动，根据接受的可编程控制器PLC指令能转动水平、俯仰角度将太阳光反射到柱状集热风洞上。
本实用新型的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述太阳光射角度追踪装置能自动追踪太阳光，根据太阳光的照射角度输出相应的坐标数据给可编程控制器PLC。
本实用新型的太阳风发电装置，其特征在于，所述装置还包括上增压风筒和下进风喇叭口，增压风筒与柱状集热风洞相连接，柱状集热风洞与进风喇叭口相连接，由上至下一起构成一个烟囱形状。
本实用新型的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述装置还包括显示装置，所述显示装置与可编程控制器PLC相连接。
本实用新型的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述装置还包括轮轴转速检测传感器，所述轮轴转速检测传感器的一端与轮轴相连接，另一端与所述可编程控制器PLC相连接。
本实用新型提供的技术方案的有益效果是：
本实用新型的太阳风、汽能发电装置的可编程控制器PLC启动太阳光射角度追踪装置自动追踪太阳光，根据太阳光的照射角度去调节每一块太阳光反射板的角度，使光线集中反射到柱状集热风洞上；产生太阳风、汽能带动发电机发电；可编程控制器PLC根据太阳光的强弱调节风能机组的转速保持恒定，并根据轮轴转速检测装置送入的数据判断风力的强弱，使其输出电量保持频率和电压的稳定。
其次，太阳光反射板由高反射材料制作，其反射面呈抛物线，具有聚光作用，将太阳光聚焦到集热风洞上且聚集后的面积小于集热风洞垂直截面积；多个大面积太阳光反射板分布在柱状集热风洞周围，由电动驱动装置驱动，根据接受的可编程控制器PLC指令能转动水平、俯仰角度将太阳光反射到柱状集热风洞上，由于面积大、数量多，产生的热能高，因而发电功率大。
此外，可以使用交流或直流电机发电，建电站用交流发电机，功率大；家用型用直流发电机，功率小、轻便、移动灵活。
另外，将光能转换成热能，工艺简单，太阳光反射板的造价低，生产成本低廉；所以单位发电成本低，本实用新型还具有系统故障低，可靠性更高的特点，其造价、维护费用等综合性价比较现有的太阳能电池发电装置具有较大优越。
附图说明
附图1是本实用新型太阳风、汽能发电装置结构示意图。
附图2是附图1的A-A剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
附图为太阳风、汽能发电装置结构示意图。柱状集热风洞9由透明外壳1、黑色柱状集热器2、热交换小风洞3、热介质水4、上盖5、下盖6、蒸汽喷射管7、进水管8、中空管20组成；其特征在：大量热交换小风洞3呈蜂窝态分布，每个热交换小风洞均匀分布在各单个蜂窝相对位置的中央，小风洞内壁上附有散热肋片，增加了热交换面积，能快速将空气加热。从横截面看，由外向内外壳1、热交换小风洞3、黑色柱状集热器2、热交换小风洞3、中空管20、轮轴13依次排列；蒸汽喷射管7固定在上盖5并穿过上盖5、进水管8固定在下盖6并穿过下盖6，热交换小风洞3固定并穿过上盖5、下盖6，黑色柱状集热器2、中空管20固定在上盖5、下盖6之间，柱状集热风洞9内部是一个封闭的空间，热介质水4盛装在其间不会外溢；透明外壳1、黑色柱状集热器2、中空管20等几何中轴线同心、重合，从外形看集热风洞成筒状，下大上小。
透明外壳1、增压风筒17、进风喇叭口18一起构成一个烟囱形状，具有将热空气上升增压作用；其透明外壳1就是柱状集热风洞9的外壳，进风喇叭口18底部不是封闭状态，有大量的进气窗口。
轮轴转速检测装置21与轮轴13相联接，风、汽轮叶片12是由风、汽轮叶片组合而成，风能叶片靠内，汽能叶片靠外，其叶片的大小、角度也不相同，蒸汽喷射管7的管口正对着汽能叶片，风、汽轮叶片12固定在轮轴13一端上，轮轴13由轴承及轴承座固定在上盖5、下盖6上，轮轴13穿过中空管的另一端与减速机14相连接，减速机14与发电机15相连接，风、汽轮叶片12、轮轴13、减速机14、发电机15等组成太阳风、汽能发电机组，其特征是风、汽轮叶片将风、汽能转换成机械能，由减速机将机械能传递给发电机转换成电力。
本实用新型的黑色柱状集热器2：表面由容易吸收热量的材料或涂有黑色涂料的物体组成，能高效地将太阳光转换成热量加热热交换介质水，黑色柱状集热器2上有很多孔，热介质水4可在柱状集热风洞9中流动传递热能，该热能给小风洞3中的空气加热产生太阳风能，能在强烈太阳光聚集的高温下使水产生蒸汽形成太阳汽能。
大面积太阳光反射板群10分布在柱状集热风洞9周围，减速机14安装在柱状集热风洞9的底端，减速机14、发电机15、可编程控制器PLC16等安装在地面基座19上；可编程控制器PLC16与大面积太阳光反射板集群10、太阳光射角度追踪装置11、发电机15、轮轴转速检测装置21等相联接。
多个大面积太阳光反射板分布在柱状集热风洞周围地面，由电动驱动装置驱动，根据接受到的可编程控制器PLC指令能转动水平、俯仰角度将太阳光反射到柱状集热风洞上，其反射板由高反射材料制作，其反射面呈抛物线，具有聚光作用，将太阳光聚焦到集热风洞上且聚集后的面积小于集热风洞垂直截面积。
热介质水4采用经过处理的软水：其特征是具有高传热性、高流动性，能快速传递热量，能在强烈太阳光聚集高温下产生蒸汽，而较少产生水垢。
可编程控制器PLC16启动太阳光射角度追踪装置11自动追踪太阳光，根据太阳光的照射角度输出相应的数据给可编程控制器PLC，去调节每一块太阳光反射板的角度，使光线集中反射到柱状集热风洞9上；收集到的太阳光对热介质水4加热，加热后的热介质水4对蜂窝状热交换小风洞群中的空气加热，热空气沿小风洞上升后形成的风力称为太阳风，太阳风推动风、汽轮叶片12的风能叶片部位，通过轮轴13传递给减速机，减速机将风能转换成机械动力带动发电机发电；同样，加热后的热介质水沸腾后产生蒸汽，蒸汽从蒸汽喷射管7喷出，推动风、汽轮叶片12的汽能叶片部位，通过轮轴13传递给减速机，减速机将汽能转换成机械动力带动发电机发电；可编程控制器PLC根据太阳光的强弱调节风能机组的转速保持恒定，并根据轮轴转速检测装置21送入的数据判断风力的强弱，增减发电机的数量或调节负载使其输出电量保持频率和电压的稳定。
为了便于查看系统的工作情况，在可编程控制器PLC上连接显示装置，如显示器或显示仪表盘。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述装置包括可编程控制器PLC、柱状集热风洞和发电机；所述可编程控制器PLC分别与太阳光反射板群、太阳光照射角度追踪装置相连接；所述发电机与减速机相连接；所述减速机与轮轴相连接；所述轮轴穿过柱状集热风洞后与风、汽轮叶片相连接；轮轴由轴承和轴承座固定在柱状集热风洞的中空管中央。
2.根据权利要求1所述的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述柱状集热风洞由透明外壳、热交换小风洞、黑色柱状集热器、热交换介质水、进水管、蒸汽喷射口、中空管、上、下盖组成，柱状集热风洞内部是一个封闭的空间，水盛装在其间不会外溢；透明外壳、黑色柱状集热器、中空管三者的中轴线同心、重合；从外形看集热风洞成筒状，下大上小。
3.根据权利要求2所述的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述热交换小风洞按蜂窝形状均匀分布在各单个蜂窝相对位置的中央，小风洞内壁上附有散热肋片，增加了热交换面积，能快速将空气加热。
4.根据权利要求2所述的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述黑色柱状集热器表面由容易吸收热量的材料或涂有黑色涂料的物体组成，能高效地将太阳光转换成热量加热柱状集热风洞内的热交换介质。
5.根据权利要求1所述的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述太阳光反射板群是由多个大面积太阳光反射板分布在柱状集热风洞周围，其反射板由高反射材料制作，其反射面呈抛物线状，反射板由电动驱动装置驱动。
6.根据权利要求1所述的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述装置还包括上增压风筒和下进风喇叭口，增压风筒与柱状集热风洞相连接，柱状集热风洞与进风喇叭口相连接，由上至下一起构成一个烟囱形状。
7.根据权利要求1所述的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述装置还包括显示装置；所述显示装置与可编程控制器PLC相连接。
8.根据权利要求1所述的太阳风、汽能发电装置，其特征在于，所述装置还包括轮轴转速检测传感器，所述轮轴转速检测传感器的一端与轮轴相连接，另一端与所述可编程控制器PLC相连接。
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