CN210958223U - 一种互补型太阳能混合发电装置 - Google Patents

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马志萍
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Abstract

本实用新型公开一种互补型太阳能混合发电装置,包括太阳能发电装置和雨水发电装置,所述雨水发电装置包装设置于建筑物顶部的用于储存雨水的一号水箱和二号水箱,一号水箱和二号水箱的底部分别设置有一号排出管、二号排出管,一号排出管、二号排出管的下端与三通阀的两个接口相连,三通阀的另一个接口连接有垂直管道,垂直管道的下端设置有水力发电用涡轮;水力发电用涡轮的轴端与发电机连接,并将电能储存到蓄电池中,太阳能发电装置与蓄电池电连接;水力发电用涡轮正上方的垂直管道上设置有缩径部,缩径部的横截面积小于垂直管道的横截面积,在水力发电用涡轮和缩径部之间的垂直管道上设置水路导板。

Description

一种互补型太阳能混合发电装置
技术领域
本实用新型涉及清洁能源利用技术领域,特别涉及一种互补型太阳能混合发电装置,更详细地是,基于太阳能发电,且在雨季时,可以补充太阳能发电的利用阳光和雨水的混合发电装置。
背景技术
能源与人类的生存密切相关,它是提高人民生活水平,发展世界文明的物质基础。现有的能源结构存在化石能源供应压力大、碳排放量大等问题。为了缓解环境压力,满足日益增长的能源需求,实现可持续发展,发展可再生能源就显得尤为重要。用可再生能源和原料全面取代化石资源是解决能源危机的重要出路。太阳能是地球上分布最广泛、使用最清洁,同时也是取尽用之不竭的可再生能源是理想的替代能源。
另外,在认识到利用太阳或风、水等几乎无限的自然能源的发电属于最理想的替代能源的情况下,研发出了诸多技术并进行了介绍,比如在集光板聚集从阳光照射的热来获得电的太阳能发电技术,由基于风力来旋转的翼获得电的风力发电技术以及通过波浪的上/下运动或大海的波力、流动的河水来发电的利用水的发电。
如上所述,之前的太阳能发电在设置一个设施和系统方面需要非常大的面积和高额的费用,且风力发电设施和太阳能发电单独设置,因此,用于进行风力发电的基础设施的面积和设施经费庞大,而且,由于没有可以利用基础设施来对利用太阳能、风力及波力、流动的河水等进行复合发电的方法,因此,存在阴天无法进行太阳能发电,不刮风或不起浪的日子无法期待基于风力及波力发电装置的发电等单独设置的发电设备因受天气影响大而不能互补的问题。
因此,以往在单独设置太阳能发电、风力发电及水力发电等的情况下,降低发电效率,从而无法向以多种用途解决发电方面提供特别的方法。
一般情况下,水力发电通过制造大坝,并获得水的落差力量使水车转动,从而获得电。在这一过程中,需要判断制造大坝的施工费用和被水淹没的土地以及对环境产生的影响,并且,需要计算倾斜度大且要蓄水的宽度来建设水力发电大坝。
但是,这种一系列的过程只能引起花费大量的时间、人力、资本及破坏环境等问题。但是,在当前能源枯竭的时代,在以低价及无污染的方式生产很多能源方面存在问题的矛盾。
发明内容
为解决现有技术的不足,本实用新型提供一种互补型太阳能混合发电装置,利用阳光和雨水的混合发电装置,将受雨季影响地区的太阳能相关设备和可利用雨水来生产电力的水力发电装置合并使用,从而可以进行互补,提高了自然能源的利用效率。
为了解决如上所述的问题,本实用新型提供一种互补型太阳能混合发电装置,包括太阳能发电装置和雨水发电装置,其特征在于,所述雨水发电装置包装设置于建筑物顶部的用于储存雨水的一号水箱和二号水箱,一号水箱和二号水箱的底部分别设置有一号排出管、二号排出管,一号排出管、二号排出管的下端与三通阀的两个接口相连,三通阀的另一个接口连接有垂直管道,垂直管道的下端设置有水力发电用涡轮;水力发电用涡轮的轴端与发电机连接,水力发电用涡轮的转动带动着发电机进行发电,发电机与蓄电池连接并将电能储存到蓄电池中,太阳能发电装置与蓄电池电连接;
所述水力发电用涡轮正上方的垂直管道上设置有缩径部,缩径部的横截面积小于垂直管道的横截面积,在水力发电用涡轮和缩径部之间的垂直管道上设置水路导板。
与现有技术相比,本实用新型的利用阳光和雨水的混合发电装置作为太阳能发电机和水力发电机的混合形态,即使在雨季也可以生产电力。而且,可以成为可进一步发展最近备受瞩目的环保低能建设的契机。本实用新型作为我国雨季较长的地区,将成为今后未来的必要项目。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的整体结构示意图(其中水箱部分为剖视)。
图2为本实用新型一种实施例的垂直管道下端主视结构示意图(其中垂直管道部分为剖视)。
图3为本实用新型一种实施例的垂直管道下端后视结构示意图(其中垂直管道部分为剖视)。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
本实用新型提供一种互补型太阳能混合发电装置,包括太阳能发电装置1和雨水发电装置,其特征在于,所述雨水发电装置包装设置于建筑物顶部的用于储存雨水的一号水箱11和二号水箱12,一号水箱11和二号水箱12的底部分别设置有一号排出管11a、二号排出管12a,一号排出管11a、二号排出管12a的下端与三通阀13的两个接口相连,三通阀13的另一个接口连接有垂直管道14,垂直管道14的下端设置有水力发电用涡轮20。水力发电用涡轮20的轴端与发电机连接,水力发电用涡轮20的转动带动着发电机进行发电,发电机与蓄电池连接并将电能储存到蓄电池中,太阳能发电装置1与蓄电池电连接。太阳能发电装置1安置于建筑物顶部或建筑物侧壁上,太阳能发电装置1为现有技术。
所述水力发电用涡轮20正上方的垂直管道14上设置有缩径部15,缩径部15的横截面积小于垂直管道14的横截面积,使得沿着垂直管道14流淌的雨水在缩径部15中因伯努利效应而加快流速,从而呈现出提高在水力发电用涡轮20冲突的动能的效果。
在所述水力发电用涡轮20和缩径部15之间的垂直管道14上设置水路导板16,使得水流只朝向水力发电用涡轮20的旋转方向,从而防止最小限度的水力能源的浪费。
在所述水力发电用涡轮20的旋转轴21上固定安装有偏心重锤22,从而引起基于离心力的加速效果。若在水力发电用涡轮20设置有偏心重锤22,则刚开始会比没有偏心重锤22时更为吃力,但只要水力发电用涡轮20的驱动变得顺畅,就会通过偏心重锤22来产生离心力,从而获得补充力。尤其,当在一号水箱11和二号水箱12中装满雨水时,会通过流量和落差来转动水力发电用涡轮20,但随着水位逐渐变低,因流量不足而无法传递更大的力量,此时,向水力发电用涡轮20施加偏心重锤22所产生的离心力补充旋转力,从而使向水力发电用涡轮20顺畅的转动。
所述一号水箱11和二号水箱12内均设置有水位传感器,水位传感器与三通阀13通过信号连接,可通过蓝牙、红外等实现信号传输,当水位传感器感应到水位到达设定位置时,即向三通阀13发送开启信号,三通阀13接收到开启信号后,即刻开启对应排出管阀门进行排水。
本实用新型的利用阳光和雨水的混合动力装置在有阳光的情况下,借助太阳能发电装置1来进行电力生产,而在雨季阳光不足或没有阳光的情况下,启动水力发电用涡轮20来补充电力生产。
在本实用新型中,将水箱分离为两个,并以只从某一侧排出雨水或从两侧均排出雨水的方式构成,由于水压与水位成正比,因而仅将水位分离为两个,也可以获得比一个水箱更大的水压。
本实用新型一种互补型太阳能混合发电装置还可以设置可根据水箱的水位来调节缩径部15及水路导板16的控制单元。根据水箱的水位,影响垂直管道14的水压或流量会有明确的差异,而为了进一步补充这一差异,可在水位低的情况下,引导进一步减少缩径部15,并进一步减少水路导板16的间隔。这种控制单元虽然存在有可能因适用于发电装置而反而消耗电力的问题,但并非持续需要电力,因而推断并不会对电力生产产生负影响。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。
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 (3)

1.一种互补型太阳能混合发电装置,包括太阳能发电装置和雨水发电装置,其特征在于,所述雨水发电装置包装设置于建筑物顶部的用于储存雨水的一号水箱和二号水箱,一号水箱和二号水箱的底部分别设置有一号排出管、二号排出管,一号排出管、二号排出管的下端与三通阀的两个接口相连,三通阀的另一个接口连接有垂直管道,垂直管道的下端设置有水力发电用涡轮;水力发电用涡轮的轴端与发电机连接,发电机与蓄电池连接并将电能储存到蓄电池中,水力发电用涡轮的转动带动着发电机进行发电,太阳能发电装置与蓄电池电连接;
水力发电用涡轮正上方的垂直管道上设置有缩径部,缩径部的横截面积小于垂直管道的横截面积,在水力发电用涡轮和缩径部之间的垂直管道上设置水路导板。
2.根据权利要求1所述的一种互补型太阳能混合发电装置,其特征在于,在所述水力发电用涡轮的旋转轴上固定安装有偏心重锤。
3.根据权利要求1所述的一种互补型太阳能混合发电装置,其特征在于,所述一号水箱和二号水箱内均设置有水位传感器,水位传感器与三通阀通过信号连接。
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