CN214196552U - 一种多能源联合发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多能源联合发电机组，包括太阳能板、塔架、摆动杆、机舱、叶轮体，其特征在于：所述太阳能板通过液压杆与圆盘底座连接，所述圆盘底座通过齿轮与塔架中电机连接，所述塔架上安装有摆动杆，所述摆动杆末端连接有机舱，所述机舱两端均连接有叶轮体，且所述机舱通过齿轮转动带动叶轮体的叶片，所述叶轮体上环绕设置有叶片，且所述叶轮体的叶片主轴驱动安装在机舱内的发电机转子；本实用新型在风能和潮汐能发电上共用一组发电机组，不仅节约了发电装置的成本，而且更好的利用太阳能、风能、潮汐能，提高了发电的效率，实现了多能源联合发电。

Description

一种多能源联合发电机组

技术领域

本实用新型涉及新能源发电领域，具体为一种多能源联合发电机组。

背景技术

在目前国内的发电技术领域中，现有的大部分发电机组只是利用单一的新能源进行发电，而没有考虑过将两种或者多种新能源相结合进行发电。单一形式的新能源发电机组并不能充分稳定的利用能源，且受环境和地形因素影响较大，导致能源的利用率低，发电量不足。

单一太阳能发电方式结构简单，安装方便，可靠性高，但也存在以下缺点：(1)太阳能覆盖面积大，能量密度低；(2)光伏发电具有间歇性和随机性；(3)太阳能资源受地区影响，所以光伏发电区域性较强。单一风力发电虽然能源清洁，节能环保，但也存在以下缺点：(1)由于地区性限制，有些地区风力的间歇性导致其经济性不足；(2)风速不稳定，产生的能量大小不稳定，且风能的转换效率低；(3)风能的利用受地理位置的限制。单一潮汐能发电清洁无污染，而且相对稳定，但也存在以下缺点：(1)潮差和水头经常变化，发电有间歇性；(2)潮汐存在半月变化，装机的年利用小时数也较低。因此，采用多能源联合式的发电机组对新能源的使用和发电领域的发展都有重要的作用。

针对以上问题，中国专利公布号CN209414043U的专利公开了一种风力，水力，光伏联合发电装置。通过光伏面板、风力发电机、水力发电机的结合，充分利用了能源，既能保证电网正常运行，又提高了系统的稳定性。中国专利公布号CN106870199A的专利公布了一种风光联合发电机组。光能发电利用太阳能的热效应发电，代替硅材料，降低了能耗和生产成本。风能发电以立轴风扇代替风轮塔架式发电机，克服了强风条件下工作不稳定的缺点。但仍有以下问题需要解决：

1.该风力、水力、光伏联合发电装置的光伏面板设置在外表面固定，无法改变位置，而一天之中由于太阳是不断运动的，所以该光伏面板对太阳能的利用率较低。

2.该风力、水力、光伏发电装置分别设置有风力收集口和蓄水池来分开进行两种发电方式，装置较为复杂，制造难度较大，且风力来源受区域性影响，单一的风能发电的稳定性较低。

3.该风光联合发电机采用的立轴式风力发电机发电效率较低，且该装置的风力发电机组只用作单一风能发电，发电效率较低。

为解决上述问题，设计了一种多能源联合发电机组，集太阳能、风能、潮汐能联合发电于一体，太阳能发电装置中，太阳能板的朝向可以随着太阳的运动而改变，实现对太阳能的充分利用；风能与潮汐能采用同一组发电机组，具有操作简单，能量利用率高，安全性强优点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多能源联合发电机组，以解决上述背景中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多能源联合发电机组，包括：塔架，叶轮体，太阳能板，机舱和摆动杆，所述塔架通过齿轮轴与圆盘底座连接，所述圆盘底座上安装有太阳能支架和太阳能板，所述的太阳能板支架通过液压杆连接，所述的摆动杆通过液压杆与塔架铰接，且摆动杆上安装有滑块，所述的滑块与液压杆进行铰接，所述的机舱上安装有叶轮体，所述的叶轮体上环绕设置有叶片，且所述的叶轮体的叶片主轴驱动安装在机舱内的发电机转子。

优选的，太阳能板支架随液压杆的升降调整角度，从而改变太阳能板的角度。圆盘底座通过连接轴与大齿轮和塔架相连，通过圆盘底座的旋转改变太阳能板的朝向。

优选的，太阳能板与圆盘底座之间有较大间隙，有利于塔架和太阳能板中的组件散热。

优选的，摆动杆组件中间设有滑槽，摆动杆与滑块采用滑动连接，滑块通过液压杆的伸缩运动进行滑动，从而实现叶轮体的升起和下降。

优选的，叶轮体通过齿轮连接到机舱的发电机转子上。机舱上安装有密封圈和边盖以防止机舱进水。

优选的，塔架等表面均有一层耐腐蚀、抗氧化的塑料纤维包裹，以防止海水的腐蚀，保证机组的使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.与单一能源发电机组相比，太阳能、风能、潮汐能三种能源联合发电机组能够充分利用多种新能源，降低单一能源使用时的自然条件的限制，提高新能源的能量利用率，增大发电量。

2.太阳能发电装置中的太阳能板可以通过液压杆的伸缩和圆盘底座的旋转，随着太阳的运动而运动，保证太阳能板始终朝向太阳，具有结构简单，能量利用率高等优点。

3.风能发电和潮汐能发电采用同一组发电组件，摆动杆组件中间设有滑槽，滑块的滑动和液压杆的伸缩运动实现叶轮体的升起和下降运动。弥补了风能和潮汐能的利用受限问题，综合考虑了两种能源的联合利用，提高了能源的综合利用率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中摆动杆组件示意图；

图3为本实用新型中机舱示意图；

图4为本实用新型中太阳能板示意图；

图5为本实用新型中叶轮体示意图；

图6为本实用新型中叶片示意图；

图中：1—塔架；2—摆动杆；3—机舱；4—圆盘底座；5—销轴1；6—叶轮体；7—叶片；8—销轴2；201—液压杆2；202—液压杆3；203—滑块；301—边盖；302—齿轮2；303—密封圈；401—液压杆1；402—太阳能板支架；403—太阳能板；404—齿轮1；405—连接轴

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图6，本实用新型提供的一种技术方案：一种多能源联合发电机组，包括塔架(1)、叶轮体(6)、太阳能板(403)、机舱(3)和太阳能板支架(402)。所述塔架(1)与圆盘底座(4)通过连接轴(405)连接，所述太阳能板支架(402)通过液压杆1(401)连接在圆盘底座(4)上，通过液压杆的伸缩运动实现太阳能板的角度变化，使太阳能板时刻朝向太阳的方向。所述的圆盘底座(4)通过连接轴(405)与齿轮1(404)相连，并与塔架(1)中电机主轴相连，当电机转动时，带动圆盘底座(4)转动。

所述的摆动杆(2)通过液压杆2(201)、液压杆3(202)与塔架(1)连接，所述的摆动杆(2)上设有滑槽，通过滑块(203)连接液压杆2(201)和液压杆3(202)，并与塔架(1)铰接，利用液压杆的伸缩运动和滑块的滑动实现发电机组的升起和下落，使风能和潮汐能两种发电方式采用同一个发电机组。所述机舱(3)上安装有叶轮体(6)，所述的叶轮体(6)上环绕设置有叶片(7)。所述太阳能板(403)与圆盘底座(4)之间设计留有较大间隙，有利于塔架(1)和太阳能板(403)中的组件散热。所述叶轮体(6)通过齿轮2(302)与机舱(3)的发电机转子连接。所述机舱(3)上安装有密封圈(303)和边盖(301)，以防止机舱(3)进水。所述叶片(7)带动叶轮体(6)绕其叶片主轴旋转。所述塔架(1)等表面均有一层耐腐蚀、抗氧化的塑料纤维包裹，防止海水的腐蚀。

工作原理：该多能源联合发电机组工作时，随着太阳升起，由太阳能板(403)产生的电传给电机使其转动，连接轴(405)端与电机相连，通过电机带动齿轮1(404)转动；另一端与太阳能板的圆盘底座(4)相连，通过齿轮1(404)的转动带动圆盘底座(4)的旋转，从而使太阳能板(403)的方向发生改变；当太阳落下之后，使太阳能板(403)回到初始位置，每个晴天都以此循环进行。

对于太阳能发电机组的纵向升降装置，每天太阳从东方升起时，液压杆1(401)处于最大拉伸状态，此时太阳能板(403)处于最大倾斜角度。随着太阳的不断移动，液压杆1(401)压缩，太阳能板(403)的高度逐渐降低，倾斜角度不断减小。当太阳到达正午最高点时，液压杆1(401)完全压缩，太阳能板(403)的高度降到最低，倾斜角度达到最小。随着太阳的持续移动，液压杆1(401)开始拉伸，太阳能板(403)高度逐渐升高，倾斜角度逐渐增大，直到达到最大角度，如此循环往复运动，保证太阳能板(403)始终朝向太阳的方向。其中液压杆1(401)产生的缝隙可以增强通风，加快组件散热，提高发电量。太阳从东方升起再向西运动，形成一个近似半圆形的路线，因此为了尽可能使太阳能板(403)接收到阳光的照射，即需要使太阳能板(403)能够多个角度来采集阳光。

对于风能和潮汐能发电，本装置的设计中，风能发电和潮汐能发电采用同一组发电机组，摆动杆(2)一端和塔架(1)相连接，液压杆3(202)的一端连接在塔架(1)上，另一端连接在摆动杆(2)滑槽里的滑块(203)上，摆动杆(2)的另一端连接叶轮体(6)，叶轮体(6)上环绕连接叶片(7)。该装置工作时，在每天的潮涨潮落的时刻，液压杆3(202)拉伸，通过滑块(203)的滑移运动带动液压杆2(201)伸缩，通过摆动杆(2)将发电机组降至海水中，利用潮水流动带动叶片(7)转动，进行发电。当海水的流动速度降低到一定程度后，其发电量有明显减弱时，液压杆3(202)压缩，滑块(203)滑移，液压杆2(201)伸缩，抬起机组，将机组升至海面之上，利用风力带动发电机组的叶片(7)旋转进行发电。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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、替换和变形，本实用新型的范围由所附权利要求书及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种多能源联合发电机组，包括塔架(1)、摆动杆(2)、机舱(3)、叶轮体(6)、和太阳能板(403)，其特征在于：所述塔架(1)通过连接轴(405)与圆盘底座(4)转动连接，所述圆盘底座(4)上安装有太阳能板支架(402)和太阳能板(403)，所述的太阳能板支架(402)通过液压杆1(401)连接，所述的摆动杆(2)通过液压杆2(201)、液压杆3(202)与塔架(1)铰接，所述的摆动杆(2)上安装有滑块(203)，所述的滑块(203)与液压杆2(201)、液压杆3(202)进行铰接，所述的机舱(3)上安装有叶轮体(6)，所述的叶轮体(6)上环绕设置有叶片(7)。

2.根据权利要求1所述的一种多能源联合发电机组，其特征在于：所述的太阳能板支架(402)通过销轴1(5)连接到圆盘底座(4)，且能够随液压杆1(401)的升降调整角度，从而改变太阳能板(403)的角度；所述的圆盘底座(4)通过连接轴(405)与齿轮1(404)与塔架(1)相连，并与塔架(1)中电机主轴相连，当电机转动时，带动圆盘底座(4)转动。

3.根据权利要求1所述的一种多能源联合发电机组，其特征在于：所述太阳能板(403)与圆盘底座(4)之间有较大间隙，利于塔架(1)和太阳能板(403)中的组件散热。

4.根据权利要求1所述的一种多能源联合发电机组，其特征在于：所述摆动杆(2)与塔架(1)通过销轴2(8)连接，所述摆动杆(2)中间设有滑槽，并与滑块(203)进行滑动连接，所述滑块(203)通过液压杆2(201)、液压杆3(202)的伸缩进行滑动，从而实现叶轮体(6)的升起和下降。

5.根据权利要求1所述的一种多能源联合发电机组，其特征在于：所述的叶轮体(6)通过齿轮2(302)连接到机舱(3)的发电机转子上；所述的机舱(3)上安装有密封圈(303)和边盖(301)防止机舱(3)进水。

6.根据权利要求1所述的一种多能源联合发电机组，其特征在于：所述叶片(7)带动叶轮体(6)绕其叶片主轴旋转，所述塔架(1)表面有一层耐腐蚀、抗氧化的塑料纤维包裹，防止海水的腐蚀。

7.根据权利要求1所述的一种多能源联合发电机组，其特征在于：所述机舱(3)、摆动杆(2)、液压杆1(401)、液压杆2(201)、液压杆3(202)、滑块(203)、销轴2(8)各有两个，叶轮体(6)、销轴1(5)、齿轮2(302)有四个。

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