《太陽能與風能相結合的發電裝置》是青島敏深風電科技有限公司於2011年7月18日申請的發明專利，該專利的申請號為201110199918X，公布號為CN102305181A，公布日為2012年1月4日，發明人是姜春輝。
《太陽能與風能相結合的發電裝置》包括發電機以及氣流生成裝置，所述的氣流生成裝置包括由下到上依次設定的聚風筒、太陽能集熱管以及風筒；聚風筒內設定有渦輪式風力發電機，聚風筒壁上開有喇叭狀的進風口，聚風筒壁同一圓周上進風口的數量及位置與渦輪式風力發電機的葉片相對應，進風口通過管道與聚風筒的底部相接，管道的數量及位置與渦輪式風力發電機的葉片相對應；太陽能集熱管設定有若干條，進風端接於聚風筒的頂部，出風端接於風筒的底部；風筒內設定有渦輪式風力發電機，風筒的底部以及聚風筒頂部上連線集熱管的位置與渦輪式風力發電機的葉片相對應，風筒的頂部設定有出風口，聚風筒的直徑大於風筒的直徑。
2014年11月6日，《太陽能與風能相結合的發電裝置》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《太陽能與風能相結合的發電裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：太陽能與風能相結合的發電裝置
- 公布號：CN102305181A
- 公布日：2012年1月4日
- 申請號：201110199918X
- 申請日：2011年7月18日
- 申請人：青島敏深風電科技有限公司
- 地址：山東省青島市萊西市吉林路（804國道北）水集街道辦事處台埠村
- 發明人：姜春輝
- 分類號：F03D9/00（2006.01）I、F03D3/06（2006.01）I、F03D3/04（2006.01）I、F03D11/00（2006.01）I、F03D1/00（2006.01）I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2011年7月，風力發電機是一種採用清潔可再生能源風能進行發電的裝置，各種形式的風力發電機大多採用自然風作為推動發電機的動力來源，自然風的最大的特點在於其不可控制和無法預料，突如其來的狂風往往將風力發電機造成不可逆轉的損壞，造成了巨大的經濟損失，而風力較小的情況下又無法產生足夠的電能，造成了資源浪費。專利申請號為：201010513069.6的發明專利公開了一種太陽能風力發電機，其主要是利用太陽能產生風能，再由風能轉化為電能的太陽能風力發電機，主要包括風筒，風筒的頂端安裝有發電機，風筒的下端帶有進風口，進風口的上方的風筒的側壁上插裝有太陽能集熱管，太陽能集熱管的下端帶有進風孔。《太陽能與風能相結合的發電裝置》公開的發電機在一定程度上解決了風力較大對發電機造成損害的問題，但是，由於太陽能集熱管位於風筒的進風口上，太陽能集熱管上還設定有進風孔，因而導致產生氣流不穩定，熱空氣不能夠充分利用，不僅對發電機造成損害，降低了發電機的使用壽命，而且風能利用率較小，發電效率較低。同時，風力發電機的葉片採用普通的扇葉，不能夠充分利用氣流，也造成一定的資源浪費。
發明內容
專利目的
《太陽能與風能相結合的發電裝置》的目的在於針對2011年7月前已有技術的不足，提供一種能夠利用太陽能和風能結合的發電效率提高30％以上的太陽能與風能相結合的發電裝置。
技術方案
《太陽能與風能相結合的發電裝置》包括發電機以及氣流生成裝置，所述的氣流生成裝置包括由下到上依次設定的聚風筒、太陽能集熱管以及風筒；聚風筒內設定有渦輪式風力發電機，聚風筒壁上開有喇叭狀的進風口，聚風筒壁同一圓周上進風口的數量及位置與渦輪式風力發電機的葉片相對應，進風口通過管道與聚風筒的底部相接，管道的數量及位置與渦輪式風力發電機的葉片相對應；太陽能集熱管設定有若干條，進風端接於聚風筒的頂部，出風端接於風筒的底部；風筒內設定有渦輪式風力發電機，風筒的底部以及聚風筒頂部上連線集熱管的位置與渦輪式風力發電機的葉片相對應，風筒的頂部設定有出風口，聚風筒的直徑大於風筒的直徑。
優選的是：所述的太陽能集熱管的進風端設定為喇叭口狀。
優選的是：所述的風筒的頂部設定有防雨帽。
優選的是：所述的聚風筒安裝於底座上。
優選的是：所述的渦輪式風力發電機包括發電機以及安裝於發電機外部的風葉，風葉包括一個圓筒形的風輪本體以及設定於風輪本體上的至少兩片葉片，葉片均勻等距的呈螺旋狀分布於風輪本體上，葉片為風輪本體上形成的凸起，並且由根部向外逐漸變薄。
優選的是：所述的發電裝置設定有PLC控制系統，PLC控制系統採集常溫溫度、太陽能集熱管溫度以及發電機的溫度，同時控制發電機的穩壓整流電路。
優選的是：所述的發電裝置的頂部設定有避雷針。
優選的是：所述的發電裝置的頂部設定有水平軸風力發電機，頂部設定有避雷針。
優選的是：所述的發電裝置的頂部設定有垂直軸風力發電機，頂部設定有防雨帽以及避雷針。
有益效果
該發明結構設計合理，氣流生成裝置包括由下到上依次設定的聚風筒、太陽能集熱管以及風筒，聚風筒的直徑大於風筒，聚風筒和風筒內均設計為渦輪式風力發電機，進風口的數量及位置與葉片相對應，提高了氣流的穩定性以及利用率，發電效率提高30％以上。所述的底部蝸輪風力發電機直徑大，轉速低，頂部蝸輪風力發電機直徑小，轉速高，有利於氣流的流動。該發明採用真空力形成氣流的原理，使風力太陽能氣流發電機在風能和太陽能不同時存在或是都存在時都能發電，更有效利用了風能和太陽能。
附圖說明
圖1-3為該發明第一具體實施例的結構示意圖；
圖4為該發明第二具體實施例的結構示意圖；
圖5為該發明第三具體實施例的結構示意圖；
圖6為該發明第四具體實施例的結構示意圖；
圖7為該發明的渦輪發電機示意圖；
圖8為進風口與進氣孔連線形式示意圖；
圖9-10為風筒的結構示意圖；
圖11為該發明的電氣控制原理圖。
權利要求
1.《太陽能與風能相結合的發電裝置》包括發電機以及氣流生成裝置，其特徵在於：所述的氣流生成裝置包括由下到上依次設定的聚風筒、太陽能集熱管以及風筒；聚風筒內設定有渦輪式風力發電機，聚風筒壁上開有喇叭狀的進風口，聚風筒壁同一圓周上進風口的數量及位置與渦輪式風力發電機的葉片相對應，進風口通過管道與聚風筒的底部相接，管道的數量及位置與渦輪式風力發電機的葉片相對應；太陽能集熱管設定有若干條，進風端接於聚風筒的頂部，出風端接於風筒的底部；風筒內設定有渦輪式風力發電機，風筒的底部以及聚風筒頂部上連線集熱管的位置與渦輪式風力發電機的葉片相對應，風筒的頂部設定有出風口，聚風筒的直徑大於風筒的直徑。
2.如權利要求1所述的太陽能與風能相結合的發電裝置，其特徵在於：所述的太陽能集熱管的進風端設定為喇叭口狀。
3.如權利要求1所述的太陽能與風能相結合的發電裝置，其特徵在於：所述的風筒的頂部設定有防雨帽。
4.如權利要求1所述的太陽能與風能相結合的發電裝置，其特徵在於：所述的聚風筒安裝於底座上。
5.如權利要求1-5任意一項所述的太陽能與風能相結合的發電裝置，其特徵在於：所述的渦輪式風力發電機包括發電機以及安裝於發電機外部的風葉，風葉包括一個圓筒形的風輪本體以及設定於風輪本體上的至少兩片葉片，葉片均勻等距的呈螺旋狀分布於風輪本體上，葉片為風輪本體上形成的凸起，並且由根部向外逐漸變薄。
6.如權利要求5所述的太陽能與風能相結合的發電裝置，其特徵在於：所述的發電裝置設定有PLC控制系統，PLC控制系統採集常溫溫度、太陽能集熱管溫度以及發電機的溫度，同時控制發電機的穩壓整流電路。
7.如權利要求6所述的太陽能與風能相結合的發電裝置，其特徵在於：所述的發電裝置的頂部設定有避雷針。
8.如權利要求6所述的太陽能與風能相結合的發電裝置，其特徵在於：所述的發電裝置的頂部設定有水平軸風力發電機，頂部設定有避雷針。
9.如權利要求6所述的太陽能與風能相結合的發電裝置，其特徵在於：所述的發電裝置的頂部設定有垂直軸風力發電機，頂部設定有防雨帽以及避雷針。
實施方式
如圖1-圖3，圖7-圖11所示：《太陽能與風能相結合的發電裝置》包括發電機以及氣流生成裝置，所述的氣流生成裝置包括由下到上依次設定的聚風筒1、太陽能集熱管2以及風筒3；聚風筒3內設定有渦輪式風力發電機4，聚風筒1壁上開有喇叭狀的進風口5，聚風筒1壁同一圓周上進風口5的數量及位置與渦輪式風力發電機4的葉片6相對應，進風口5通過管道7與聚風筒1的底部相接，管道7的數量及位置與渦輪式風力發電機4的葉片6相對應；太陽能集熱管2設定有若干條，進風端8接於聚風筒1的頂部，出風端9接於風筒3的底部；風筒3內設定有渦輪式風力發電機4，風筒3的底部以及聚風筒1頂部上連線集熱管2的位置與渦輪式風力發電機4的葉片6相對應，風筒3的頂部設定有出風口10，聚風筒1的直徑大於風筒3的直徑。所述的太陽能集熱管2的進風端8設定為喇叭口狀。所述的風筒3的頂部設定有防雨帽11。所述的聚風筒1安裝於底座12上。所述的渦輪式風力發電機4包括發電機以及安裝於發電機外部的風葉，風葉包括一個圓筒形的風輪本體13以及設定於風輪本體13上的至少兩片葉片6，葉片6均勻等距的呈螺旋狀分布於風輪本體13上，葉片6為風輪本體13上形成的凸起，並且由根部向外逐漸變薄。所述的發電裝置設定有PLC控制系統，PLC控制系統採集常溫溫度、太陽能集熱管溫度以及發電機的溫度，同時控制發電機的穩壓整流電路。
如圖4所示：加長進風口，能有效加大喇叭口直徑，並增大了進風壓力。
如圖5所示：發電裝置的頂部設定有水平軸風力發電機，可充分利用風能，充分地利用了空間，節省了材料。
如圖6所示：發電裝置的頂部設定有垂直軸風力發電機，可充分利用風能，充分地利用了空間，節省了材料。
有太陽無風時，太陽能集熱管吸收光能，產生熱量，管內溫度升高，產生真空力，通過進風口進風，形成氣流，使底部的蝸輪風力發電機轉動發電，同時產生空氣推力，將太陽能集熱管內的高溫氣體快速推動，使頂部的蝸輪風力發電機轉動發電；有太陽有風時，太陽能集熱管吸收光能，產生熱量，管內溫度升高，外界風同時通過底部的進風口進入底部蝸輪風力發電機使其轉動發電，並產生空氣推力，將太陽能集熱管內的高溫氣體快速推動，使頂部蝸輪風力發電機轉動發電；無太陽有風時，外界風通過底部的進風口進入蝸輪風力發電機使其轉動發電，排風后更有力地加大空氣流動，使頂部蝸輪風力發電機轉動發電。
榮譽表彰
2014年11月6日，《太陽能與風能相結合的發電裝置》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
