CN204145367U - 一种风光互补发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种用风光互补发电装置，属于发电装置领域，结合风能和太阳能发电技术，提供一种结构简单、使用灵活、造价低的能量互补发电装置，以解决风能单独发电，太阳能单独发电存在发电方式单一的问题，提高风能发电的效率，从而提高对绿色能源的利用。该风光互补发电装置包括进风装置、风力发电装置、太阳能电池板。其中，进风装置包括进风口、通风筒；风力发电装置包括安装筒、支撑架和风力发电机，支撑架固定于安装筒内壁，风力发电机与支撑架固定。太阳能电池板安装固定于进风装置外表面，进风装置与风力发电装置铰接且用暗锁固定，使由进风装置通过的风进入安装筒，驱动风力发电机发电。
Description
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种发电装置，特别是涉及一种将风能和太阳能结合进行发电的
>J-U ρςα装直。
背景技术
[0002] 利用风能发电和太阳能发电获得清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。目前，利用这两项技术实现太阳能和风能获取，并将其转化成电能的现有技术中，主要采用单独使用风能发电或单独使用太阳能发电的方式。这两种方式都存在发电方式单一的缺点，即单独使用风能发电，如果风能发电装置与风之间无相对运动(例如使用该装置的车辆静止，或风速很低的情况下)，则无法进行风能发电或者风能发电效率极低，单独使用太阳能发电，如果太阳能发电装置处于阳光强度极弱的情况下(即阴天、夜晚等)，无法进行太阳能发电或者太阳能发电效率极低。此外在现有电动汽车技术中，风能太阳能一起发电时，两种方式之间挤占车体表面有限面积，造成排列冲突，使得风能发电效率较低。为了保证太阳能采集，风能采集在不明显形成空气阻力的前提下，效果很有限。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种风光互补发电装置，解决现有技术中风能、太阳能发电无法有效协调，风能采集效率较低的技术问题。为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为一种风光互补发电装置，包括进风装置、风力发电装置、太阳能电池板，进风装置下部外壁与固定物外壳贴合，风力发电装置安装在进风装置的风能吹出一端，太阳能电池板安装在进风装置的外表面上。
[0004] 进风装置包括由左至右顺序连接的进风口和通风筒，进风口为正圆台筒，正圆台筒的壁厚相等，通风筒为圆管，进风口与通风筒同轴，进风口右端口与通风筒左端口内外半径相等，且进风口右端口和通风筒左端口连为一体，通风筒右端口外侧顶部设有用于铰接的固定栓，通风筒右端口外侧中下部对称分别设有用于与暗锁配合的槽。
[0005] 将进风口替换为优圆台筒形进风口，优圆台筒形进风口的底壁表面为一类三角形，左端口的截面图为一圆弧段和一矩形段组成的马蹄形。
[0006] 将进风口替换为椭圆台筒形进风口，椭圆台筒形进风口的左端口截面图为一椭圆弧段和一矩形段组成的马蹄形，底壁表面为一类三角形。
[0007] 将进风口去掉，令通风筒既充当进风口，也充当通风筒，通风筒的长径比通常大于7。
[0008] 风力发电装置包括安装筒、支撑架和风力发电机，安装筒为一圆管，安装筒的左端口内径大于通风筒的右端口外径；在安装筒的左端外侧顶部设有铰链，与通风筒右端口上相应的固定栓对应配合形成铰链，安装筒的左端外侧中下部对称分别设有暗锁，与通风筒右端口上相应的槽对应配合暗锁；
[0009] 支撑架包括固定圆管、支脚和固定金属片，支脚一端沿固定圆管外侧壁周向均匀固定设置，支脚的另一端与固定金属片固定连接；
[0010] 固定金属片为弧形，其弧度与安装筒的内壁弧度一致，且金属片上有两个螺丝孔，固定金属片的一面与支脚固定连接，固定金属片的另一面固定在安装筒的内壁右侧上；
[0011] 风力发电机的外壳固定在固定圆管上。
[0012] 任一种进风口的外延角在30°〜45°之间，优选45°，外延长度大于等于300mm，最小外延角大于或等于30°，最大外延角小于或等于45°，最小外延长度大于或等于300mm。
[0013] 进风口左端口处可安装过滤网。
[0014] 采用本实用新型的风光互补发电装置后，由于本装置在进风装置外表面安装太阳能电池板，将太阳能发电技术和风能发电技术结合在一起，因此同时具备了太阳能和风能发电技术，实现了在一个装置上既能进行太阳能发电，也能进行风能发电，从而解决了单独使用太阳能发电或单独使用风能发电时所存在的发电方式单一的问题，也解决了相互挤占车辆表面的排列问题；进风装置中所采用的正圆台筒进风口，由于其外延角在30°〜45°之间，且以大于等于300mm为外延长度，增大了进风口对风量的获取，从而能提高对风能的利用，等效于消耗电能的部分回收；将正圆台筒进风口替换成优圆台筒进风口，使该风光互补发电装置能更好的与固定物吻合安装，并降低了该风光互补发电装置；采用椭圆台筒形进风口，是在保证相同进风口面积和阻力的前提下，利用椭圆短轴小于长轴的特点，降低本装置的高度；进风口大于通风筒，有利于产生窄管效应，风由进风口进入通风筒时速度会加快，提高了风能发电的效率；通风筒右端口外径小于安装筒左端口内径有利于铰接时，安装筒能吻合的将通风筒套入；进风装置和风力发电装置采用铰接，其铰接轴可活动抽出、栓进固定，当不使用风力发电装置时，可将风力发电装置卸下，当需使用风力发电装置时，可将风力发电装置安装上，使本装置的使用更灵活；进风装置的通风筒和风力发电机的安装筒间的暗锁使用，可以更牢固的将二者紧固在一起；进风口处安装稀疏的过滤网，可以避免外来物体(如衣物、塑料袋等)进入安装筒，影响风力发电，甚至损坏风力发电机。
[0015] 下面结合附图和实施例对本实用新型的风光互补发电装置作进一步说明。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型风光互补发电装置第一种实施方式的立体装配图。
[0017] 图2是本实用新型风光互补发电装置第二种实施方式的结构示意图。
[0018] 图3是本实用新型风光互补发电装置第二种实施方式中进风口的仰视图。
[0019] 图4是本实用新型风光互补发电装置第二种实施方式中进风口左端口的截面图。
[0020] 图5是本实用新型风光互补发电装置第二种实施方式的左视图。
[0021] 图6是本实用新型风光互补发电装置第三种实施方式的结构示意图。
[0022] 图7是本实用新型风光互补发电装置第三种实施方式中进风口左端口的截面图。
[0023] 图8是本实用新型风光互补发电装置第三种实施方式中进风口的仰视图。
[0024] 图9是本实用新型风光互补发电装置第四种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
[0025] 图1所示，本实用新型的风光互补发电装置，包括进风装置1、风力发电装置2和太阳能电池板3，进风装置I的下部外壁与固定物外壳贴合，风力发电装置2安装在进风装置I的风能吹出一端，通过现有的太阳能电池板连线安装方法将太阳能电池板3安装在进风装置I的外表面上(进风口 11表面上的太阳能电池板未示出)，太阳能电池板3覆盖面积不包括进风装置I与车顶重合部分。
[0026] 进风装置I包括由左至右顺序连接的进风口 11和通风筒12。
[0027] 进风口 11为正圆台筒，该正圆台筒是由左右端面均为圆面的台体被掏空后，所得到的台筒，该正圆台筒的壁厚相等，该正圆台筒内壁母线两端点的连线与该正圆台筒轴线的夹角称为外延角，该正圆台筒左端口与右端口的外半径之差称为外延长度，本实用新型进风口 11的外延角在30°〜45°之间，优选45°，外延长度大于等于300mm。
[0028] 通风筒12为圆管；进风口 11与通风筒12同轴，进风口 11右端口与通风筒12左端口内外半径相等，且进风口 11右端口和通风筒12左端口连为一体；通风筒12右端口外侧顶部设有用于铰接的固定栓121，通风筒12右端口外侧中下部对称分别设有用于与暗锁配合的槽122。
[0029] 风力发电装置2包括安装筒21、支撑架22和风力发电机23 ;安装筒21为一圆管，安装筒21的左端口内径大于通风筒12的右端口外径；在安装筒21的左端外侧顶部设有铰链211，在安装筒21的左端外侧中下部对称分别设有暗锁212，分别与通风筒12右端口上相应的固定栓121和槽122对应配合形成铰链和暗锁。
[0030] 支撑架22包括固定圆管220、支脚221和固定金属片222，支脚221为圆钢制成，支脚221 —端沿固定圆管220的外侧壁周向均匀固定设置，支脚221的另一端与固定金属片222固定连接。
[0031] 固定金属片222为弧形，其弧度与安装筒21的内壁弧度一致，且金属片上有两个螺丝孔，固定金属片222的一面与支脚221固定连接，另一面与安装筒21的内壁固定。
[0032] 风力发电机23优选的是三叶风力发电机，支撑架22安装在安装筒21的内壁右侦牝风力发电机23的外壳固定在固定圆管220上，其导线通过固定圆管220和支脚221排布在安装筒21的内壁上，通过引线孔穿出安装筒21。
[0033] 为了防止电动汽车在行驶过程中，有衣物或者其他物体被吸入通风道12，在进风口 11左端口处安装过滤网(图1未示出)。
[0034] 本实用新型提供的风光互补发电装置，安装筒内的风力发电机可根据需要安装I个以上的风力发电机。
[0035] 使用时，安装方法采用现有的固定方法进行。如采用承载式车身结构。在加工承载车辆时，车顶的结构边框预留螺丝孔。在边框外部加装管槽(防止磨伤车顶及边框)。本装置的进风口 11右端口底边可与车前挡风玻璃上沿边框隔着管槽进行固定。通风筒12可以和支架一端固定，支架另一端和车顶两侧的边框隔着管槽固定，从而将本装置安装在车顶上。同样地，也可以用相应的安装方法将本装置安装在车前，或者其他所需位置，或者以本装置相应的型号在不同的运载工具(如卡车、火车、电动摩托车等)上安装进行发电，或者可以在楼房顶或户外选择合适的位置装放本装置为耗电设备(如热水器，电热器等)提供电能，从而便于对绿色能源的利用。
[0036] 安装好后，当在阳光充足的情况下，车行驶时，风由进风口 11进入通风筒12。由于进风口 11大于通风筒12端口，因此当风进入通风筒12时，风速会加快，从而推动风叶快速旋转，提高风能发电的效率。与此同时由于进风装置I的表面安装有太阳能电池板，因此在获取太阳能进行发电，又进风装置I的表面为曲面，能在较多风向上接受阳光直角入射，提高了太阳能发电的效率；当太阳光不充足时，车在行驶过程中同样能利用风能进行发电；当车与风没有相对运动时(如车静止，没有风)，可利用太阳能进行发电。
[0037] 如图2所示本实用新型提供的风光互补发电装置的第二种实施方式。可在上述方案的基础上做以下改进:在保证上述方案其他内容不变的前提下，将进风口 11变形为进风口 11a，进风口 Ila为优圆台筒形，即如图3所示(进风口 Ila的仰视图)，用一平面垂直于进风口 11右端口，并在与右端口外圆相切的位置水平切割，使进风口 11的底壁表面为一类三角形、左端口的截面图为一圆弧段和一矩形段组成的马蹄形(如图4所示)。将进风口Ila与原通风筒12、风力发电装置2和太阳能电池板组装得到改进后的风光互补发电装置，其左视图如图5所示。
[0038] 如图6，本实用新型提供的风光互补发电装置的第三种实施方式。可在第二种实施方案的基础上做以下改进:在保证上述方案其他内容不变的前提下，将进风口 Ila替换成进风口 11b，进风口 Ilb为椭圆台筒形，即仅将进风口 Ila的左端口圆弧段部分替换成椭圆弧段，使进风口 Ilb左端口的截面图为一椭圆弧段和一矩形段组成的马蹄形(如图7所/Jn )，该椭圆段的短轴在竖直方向上，长轴在水平方向上，进风口 Ilb的底壁表面也为一类三角形(如图8所示)，最小外延角(沿短轴方向所形成的剖面，面上的母线两端连线与进风口 Ilb的轴线所形成的角)大于或等于30°，最大外延角(沿长轴方向所形成的剖面，面上的母线两端连线与进风口 Ilb的轴线所形成的角)小于或等于45° ;最小外延长度(短轴半径与进风口 I Ib右端口半径之差)大于或等于300mm。
[0039] 如图9所示，本实用新型提供的风光互补发电装置的第四种实施方式。可在第三种实施方案的基础上做以下改进:在保证上述方案其他内容不变的前提下，将进风口 Ilb去掉，让通风筒12既充当进风口，也充当通风道，通风筒12的长径比通常大于7，这种结构可以将若干个本实施例并排设置，形成多个并行的风光互补发电装置，保证风力发电功率，并保证太阳能电池的受光面积和受光角度。
[0040] 以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种风光互补发电装置，包括进风装置(I)、风力发电装置(2)、太阳能电池板(3)，其特征在于:所述进风装置(I)的下部外壁与固定物外壳贴合，风力发电装置(2)安装在进风装置(I)的风能吹出一端，太阳能电池板(3)安装在进风装置(I)的外表面上。
2.根据权利要求1所述的风光互补发电装置，其特征在于，所述进风装置(I)包括由左至右顺序连接的进风口(11)和通风筒(12)，进风口(11)为正圆台筒，正圆台筒的壁厚相等，通风筒(12)为圆管，进风口(11)与通风筒(12)同轴，进风口(11)右端口与通风筒(12)左端口内外半径相等，且进风口(11)右端口和通风筒(12)左端口连为一体，通风筒(12)右端口外侧顶部设有用于铰接的固定栓(121)，通风筒(12)右端口外侧中下部对称分别设有用于与暗锁配合的槽(122)。
3.根据权利要求2所述的风光互补发电装置，其特征在于，将进风口(11)替换为进风口(11a)，所述进风口(Ila)为优圆台筒形，进风口(Ila)的底壁表面为一类三角形，左端口的截面图为一圆弧段和一矩形段组成的马蹄形。
4.根据权利要求3所述的风光互补发电装置，其特征在于，将进风口(Ila)替换为进风口(11b)，所述进风口(Ilb)为椭圆台筒形，进风口(Ilb)左端口的截面图为一椭圆弧段和一矩形段组成的马蹄形，底壁表面为一类三角形。
5.根据权利要求1所述的风光互补发电装置，其特征在于，所述进风装置(I)包括通风筒(12)，通风筒(12)的长径比通常大于7。
6.根据权利要求2至5任一所述的风光互补发电装置，其特征在于，所述风力发电装置⑵包括安装筒(21)、支撑架(22)和风力发电机(23)，安装筒(21)为一圆管，安装筒(21)的左端口内径大于通风筒(12)的右端口外径；在安装筒(21)的左端外侧顶部设有铰链(211)，与通风筒(12)右端口上相应的固定栓(121)对应配合形成铰链，安装筒(21)的左端外侧中下部对称分别设有暗锁(212)，与通风筒(12)右端口上相应的槽(122)对应配合暗锁； 支撑架(22)包括固定圆管(220)、支脚(221)和固定金属片(222)，支脚(221) —端沿固定圆管(220)的外侧壁周向均匀固定设置，支脚(221)的另一端与固定金属片(222)固定连接； 固定金属片(222)为弧形，其弧度与安装筒(21)的内壁弧度一致，且金属片上有两个螺丝孔，固定金属片(222)的一面与支脚(221)固定连接，固定金属片(222)的另一面固定在安装筒(21)的内壁右侧上； 风力发电机(23)的外壳固定在固定圆管(220)上。
7.根据权利要求6所述的风光互补发电装置，其特征在于，所述进风口的外延角在30°〜45°之间，优选45°，外延长度大于等于300mm，最小外延角大于或等于30°，最大外延角小于或等于45°，最小外延长度大于或等于300mm。
8.根据权利要求7所述的风光互补发电装置，其特征在于，所述进风口左端口处安装过滤网(a)。
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