CN2841998Y - 一种大型收集太阳能和风能的通用装置 - Google Patents

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Abstract

一种大型收集太阳能和风能的通用装置，包括支撑底座和设在支撑底座上的支撑轴及边侧的发电机，在支撑轴上装有风轮机，风轮机通过变速装置驱动发电机转动；在支撑轴上端固有中心框架，中心框架的周边均匀安装有若干根径向轴，径向轴上键设有齿轮，径向轴外端固定连有太阳能电池板；若干块太阳能电池板均布在中心框架的周边；在中心框架上装有与各个齿轮啮合的带齿转盘；带齿转盘通过风力控制机构驱动。所述太阳能电池板用镜片替代，并在中心框架的中心设有一太阳能吸热装置。本实用新型可自动实现太阳能电池板或镜片在太阳面或迎风面之间进行转换，实现了在单一装置上即可收集太阳能，又可收集风能的功能。

Description

一种大型收集太阳能和风能的通用装置
技术领域
本实用新型涉及一种能量采集装置，特别是一种大型收集太阳能和风能的通用装置。
背景技术
太阳是一个巨大的炽热星球，内部持续不断地进行着剧烈的热核聚变反应，所释放的能量以波的形式向空间辐射。太阳表面呈等离子态，温度约6×103K，中心温度高达2×107K以上。太阳在一年内向空间辐射的能量约1.2×1034J，地球获得的能量约2.2×1024J，太阳内部进行的热核聚变反应可以持续数千亿年，所以太阳实际上是一个取之不尽用之不竭的能源库。同时，太阳能不象使用其他矿物燃料能那样会导致环境的污染，它是无污染的最干净能源。风能是太阳能的另一种表现形式，也是无污染能源。每年风所蕴藏的能量约6.3×1020J。在目前全世界的能源需求急剧上升和对环境保护要求日益严格的情况下，太阳能和风能的开发和利用对于人类文明可持续发展具有重要的意义。
目前，世界上形形色色的各种太阳能采能装置和风能采能装置很多，但这些采能装置对太阳能和风能都是分开采能的，太阳能采能装置只能采集太阳能，风能采能装置只能采集风能。这就造成了太阳能采能装置只能在有太阳的情况下才能采集到太阳能，在夜晚或阴雨天时都失去了作用；而风能采能装置只有在有风的情况下才能采集到风能，在阳光明媚的晴天却几乎不能运转，因此现在的太阳能采能装置和风能采能装置的利用率和能量收集效率都是很低的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大型收集太阳能和风能的通用装置，该装置即可收集太阳能，又可收集风能，以解决现有太阳能和风能收集装置存在的问题。
本实用新型解决的技术问题可通过以下技术方案来实现。
一种大型收集太阳能和风能的通用装置，包括支撑底座和设在支撑底座中心的支撑轴及边侧的发电机，在支撑轴上套装有风轮机，风轮机通过变速装置驱动发电机转动；在支撑轴上端固定有一中心框架，在中心框架的周边通过轴承及轴承座均匀安装有若干根径向轴，径向轴上键设有齿轮，径向轴外端固定连有太阳能电池板；若干块太阳能电池板均布在中心框架的周边；在中心框架上安装有与各个齿轮啮合的带齿转盘；带齿转盘通过风力控制机构驱动。
本实用新型解决的技术问题还可通过以下技术方案来实现。
一种大型收集太阳能和风能的通用装置，该装置包括支撑底座和设在支撑底座中心的支撑轴及边侧的发电机，在支撑轴上套装有风轮机，风轮机通过变速装置驱动发电机转动；在支撑轴上端固定有一中心框架，在中心框架的周边通过轴承及轴承座均匀安装有若干根径向轴，径向轴上键设有齿轮，径向轴外端固定连接有含支架的镜片；若干块含支架的镜片均布在中心框架的周边；在中心框架的中心设有一太阳能吸热装置，该太阳能吸热装置由太阳能吸收器和罩在太阳能吸收器上的透明隔热罩构成，太阳能吸收器固定在中心框架的中心；在中心框架上安装有与各个齿轮啮合的带齿转盘；带齿转盘通过风力控制机构驱动。
本实用新型充分利用太阳能与风能的呈现规律，通过自然环境中的风力大小，自动实现太阳能电池板或含支架的镜片在太阳面或迎风面之间进行转换，以在太阳光照充足的情况下收集太阳能，在风能充足的情况下收集风能，实现了在单一装置上即可收集太阳能，又可收集风能的功能，成为一种全天候能量收集装置。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
图1为本实用新型实施例1处于收集太阳能状态的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1I处的放大图；
图4为本实用新型实施例1处于收集风能状态的结构示意图；
图5为图4的俯视图；
图6为本实用新型实施例2处于收集太阳能状态的结构示意图；
图7是图6的俯视图；
图8为本实用新型实施例2处于收集风能状态的结构示意图；
图9为图8的俯视图。
具体实施方式
下面的实施例仅为本实用新型的示例，并不代表对本实用新型保护范围的限制。
实施例1：如图1和图2所示的是一种大型收集太阳能和风能的通用装置，包括支撑底座1和设在支撑底座1中心的支撑轴2及边侧的发电机3，在支撑轴2上套装有风轮机4，风轮机4通过变速装置5驱动发电机3转动；在支撑轴2上端固定有一中心框架6，在中心框架6的周边通过轴承101及轴承座102均匀安装有八根径向轴7，径向轴7上键设有齿轮103，径向轴7外端固定连有八块太阳能电池板8，八块太阳能电池板8均布在中心框架6的周边；在中心框架6上安装有与各个齿轮103啮合的带齿转盘104(参见图3)。带齿转盘104通过风力控制机构驱动。
该大型收集太阳能和风能的通用装置，在太阳光照充足并风力小于一定值的情况下，风力控制机构驱动带齿转盘104转动，通过八个齿轮103分别带动八根径向轴7转动而锁定在某一位置(参见图1，图2)，同步将所有太阳能电池板8都摊平组成一个巨大的水平采光面，采集太阳能，并将太阳能转换为电能。
在自然环境中风力大于一定值时，风力控制机构驱动带齿转盘104反方向转动，通过八个齿轮103分别带动八根径向轴7反方向转动而锁定某一位置，同步将太阳能电池板8旋转90度处于垂直迎风面状态(参见图4，图5)，使八块太阳能电池板8构成一个风流导向轮，将来自各个方向的风沿着八块太阳能电池板8构成的导向轮叶片加速流向竖直轴风轮机4，风轮机4叶片吸收风的能量转化为风轮机4的动能，并通过变速装置5带动发电机3转化为电能。
实施例2：如图6和图7所示的是一种大型收集太阳能和风能的通用装置，其余结构同图1和图2所示的是一种太阳能和风能自动转换采能装置，只是将八块太阳能电池板8更换成八块含支架的镜片9，镜片9安装在支架上，每面镜片9的两侧设有垂直于镜面9的肋片10，肋片10一方面可以加强镜片9的机械强度，使镜片9曲面不易变形，另一方面可以使镜片9变成风流导向轮叶片时形成气流通道，使风不流散。
由于肋片10平面和太阳光线平行，在镜面上不会投下影子，不会影响太阳能的利用率。
八块镜片9支架的连接端分别与径向轴7的另一端固定连接；镜片9的镜面可以是球面或者是旋转抛物面的；在中心框架6的中心设有一太阳能吸热装置11，该太阳能吸热装置11由太阳能吸收器111和罩在太阳能吸收器111上的透明隔热罩112构成，太阳能吸收器111固定在中心框架的中心。
当自然环境中风力小于一定值时，风力不足以使风力控制机构驱动带齿转盘104转动，通过八个齿轮103分别带动八根径向轴7转动而锁定某一位置，所有镜片9都摊平组成了一个巨大的聚焦式球面或旋转抛物面反射镜(参见图6、图7)，反射镜把太阳光会聚于太阳能吸收器111，太阳能吸收器111的媒介质吸收太阳能转化为热能或其它形式的能量。
当自然环境中风力大于一定值时，风力控制机构驱动带齿转盘104反方向转动，通过八个齿轮103分别带动八根径向轴7反方向转动而锁定某一位置，同步将八块含支架的镜片9旋转90度处于垂直迎风面状态(参见图8，图9)，使八块含支架的镜片9构成一个风流导向轮，将来自各个方向的风沿着八块含支架的镜片9构成的导向轮叶片加速流向竖直轴风轮机4，风轮机4叶片吸收风的能量转化为风轮机的动能，并通过变速装置5带动发电机3转化为电能。
上述装置是以八块太阳能电池板8或含支架的镜片9为例的，当然太阳能电池板或含支架的镜片的数量还可以为两块、三块、四块……以及八块以上。
上述装置充分利用太阳能与风能的呈现规律通过自然环境中的风力大小，自动实现太阳能电池板或含支架的镜片在太阳面或迎风面之间进行转换，以在太阳光照充足的情况下收集太阳能，在风能充足的情况下收集风能，实现在单一装置上即可收集太阳能，又可收集风能的功能，成为一种全天候能量收集装置。

Claims (4)

1、一种大型收集太阳能和风能的通用装置，其特征在于：该装置包括支撑底座和设在支撑底座中心的支撑轴及边侧的发电机，在支撑轴上套装有风轮机，风轮机通过变速装置驱动发电机转动；在支撑轴上端固定有一中心框架，在中心框架的周边通过轴承及轴承座均匀安装有若干根径向轴，径向轴上键设有齿轮，径向轴外端固定连有太阳能电池板；若干块太阳能电池板均布在中心框架的周边；在中心框架上安装有与各个齿轮啮合的带齿转盘；带齿转盘通过风力控制机构驱动。
2、根据权利要求1所述的一种大型收集太阳能和风能的通用装置，其特征在于：所述太阳能电池板用含支架的镜片替代，并在中心框架的中心设有一太阳能吸热装置，该太阳能吸热装置由太阳能吸收器和罩在太阳能吸收器上的透明隔热罩构成，太阳能吸收器固定在中心框架的中心。
3、根据权利要求2所述的一种大型收集太阳能和风能的通用装置，其特征在于：在所述的每面镜片的两侧设有垂直于镜面的肋片。
4、根据权利要求2或3所述的一种大型收集太阳能和风能的通用装置，其特征在于：所述镜片的镜面是球面或者是旋转抛物面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN109854445A (zh) * 2019-02-22 2019-06-07 张志刚 一种无桨叶风力与光伏结合的发电装置
CN112782380A (zh) * 2020-12-24 2021-05-11 河海大学 一种能源自供给的环保型水化学监测装置的机械壳体结构

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