專利名稱：太陽能風力發電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發電裝置，尤其是太陽能風力發電裝置。
背景技術：
作為國民經濟基礎的能源，對社會的進步、經濟的發展和人民生活水平的提高都極為重要，在當今社會經濟高速增長的背景下，能源面臨著經濟增長與環境保護的雙重壓力，隨著石油和煤炭能源的日益枯竭以及對環境的污染，人們急于尋找新的替代能源。太陽能作為一種無污染、取之不盡、用之不竭的綠色能源，自然就是人們首選的對象，為此，為了充分利用太陽能，人們作了各種嘗試，如太陽能電池、溫室、熱水器等。但是，這些設施均存在著不足之處，首先，太陽能的利用率不高，絕大多數僅是小規模的單個設備在使用；其次，太陽能的或是轉換效率不高，受現有設備的限制，多數的轉換效率僅為10％以下，或是實現轉換的設備的造價太高，如太陽能光伏發電，不易實現大規模的商業化應用；再次，受轉換設備的制約，難以獲得太陽能的二次能源，即經由太陽能轉換而得到的穩定的、有大的輸出功率的交流電能。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題為克服現有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、合理，能輸出頻率和電壓穩定的可上網供電的太陽能風力發電裝置。
所采用的技術方案包括發電機，特別是所說發電裝置還包括太陽能收集室和熱氣流導流塔，所說太陽能收集室為覆蓋于地表的透明體，所說熱氣流導流塔位于太陽能收集室的中央，且經其底座與太陽能收集室相連接，所說底座上帶有一只以上的導流筒，所說導流筒中置有發電機和風門，所說發電機與功角調節部件電連接，所說風門的轉軸與步進電機同軸，所說步進電機與所說功角調節部件電連接。
作為技術方案的進一步改進，所述的太陽能收集室為圓盤狀，其直徑為1～10千米，與地表的距離為2～18米，且自太陽能收集室的中心向邊緣逐漸減小；所述的透明體為玻璃或塑料薄膜；所述的熱氣流導流塔的高度為100～1500米；所述的導流筒為圓錐臺狀；所述的發電機為渦輪發電機；所述的功角調節部件為帶有模數轉換器的單片機和與其電連接的脈沖整形器、勵磁電源、步進電機控制器；所述的功角調節部件中的單片機的模數轉換器的輸入端與發電機的輸出端間串接有電壓互感器；所述的功角調節部件的勵磁電源的輸出端與發電機的勵磁線圈L電連接；所述的功角調節部件的步進電機控制器的輸出端與步進電機的輸入端電連接。
相對于現有技術的有益效果是，其一，覆蓋于地表的由大面積透明體構成的傘狀太陽能收集室形同一座巨大的玻璃溫室，既收集大量的太陽輻射的能量，又因此而對其內的空氣和地表進行加熱，使其聚集和儲存著極大的熱能；其二，位于太陽能收集室中央部位的高聳著的熱氣流導流塔，經其底座上的導流筒與太陽能收集室相連通，從而在熱氣流導流塔的頂端與太陽能收集室間形成了巨大的空氣壓力差；其三，內壁為圓錐臺狀的導流筒中串行設置的渦輪發電機和風門，在前述壓力經由導流筒和熱氣流導流塔向外釋放時，其中的渦輪發電機將被推動旋轉，進而發出交流電來；其四，與渦輪發電機和步進電機電連接的由帶有模數轉換器的單片機和與其電連接的脈沖整形器、勵磁電源、步進電機控制器組成的功角調節部件，以及與風門的轉軸同軸的步進電機，保證了渦輪發電機的轉速因熱氣流導流塔的頂端與太陽能收集室間的壓力變化時，能自動地調整風門開啟的大小，使渦輪發電機輸出的電壓和頻率穩定在允許值內；其五，功角調節部件中的單片機的模數轉換器的輸入端與渦輪發電機的輸出端間串接有電壓互感器，以及功角調節部件的勵磁電源的輸出端與渦輪發電機的勵磁線圈L電連接，既可安全地由渦輪發電機上獲取其失速和失壓的信號，又可針對經開大風門后，渦輪發電機的轉速雖上去了，但卻因其勵磁量過小而使輸出的電壓仍不能達到預定值的缺陷，由單片機根據其內存儲的程序而自動地加大勵磁線圈的電流，使渦輪發電機的輸出指標既符合電網上網的要求，又保證了渦輪發電機的滿負荷最佳經濟運行；其六，單片機及其與勵磁電源間串接的脈沖整形器，可使調節渦輪發電機的勵磁量的效果更佳。
以下結合附圖對本實用新型的優選方式作進一步詳細的描述。
圖1是本實用新型的一種基本結構示意圖；圖2是
圖1中的功角調節部件的一種實施例電路結構圖；圖3是圖2所示功角調節部件中的勵磁電源的一種實施例電路原理圖。
具體實施方式
參見
圖1、圖2和圖3，直徑為1.5千米的圓盤狀的太陽能收集室1由玻璃覆蓋于地表6構成，其邊緣與地表6相距2米、中央部位距地表6為10米。該太陽能收集室1的中央置有高度為600米的熱氣流導流塔3，此熱氣流導流塔3經其封閉的、圓柱狀的底座2與太陽能收集室1相連接。底座2的周圍開有8只連通太陽能收集室1和熱氣流導流塔3的圓錐臺狀的導流筒4，導流筒4中串行地置有渦輪發電機5和風門8，其中，渦輪發電機5的輸出端經電壓互感器與功角調節部件7電連接，風門8的轉軸與步進電機同軸。功角調節部件7由帶有模數轉換器的單片機和與其電連接的脈沖整形器、由三相可控硅整流器構成的勵磁電源、步進電機控制器組成，其中，功角調節部件7中的單片機的模數轉換器的輸入端與電壓互感器的次級電連接，脈沖整形器的輸入端與單片機的輸出端電連接、其輸出端與勵磁電源中的可控硅的門極電連接，勵磁電源的輸出端與渦輪發電機5的勵磁線圈L電連接，步進電機控制器的輸出端與步進電機的輸入端電連接。
使用時，照射于太陽能收集室1上的太陽，使其內產生并聚集著相對于熱氣流導流塔3頂端的巨大壓力，該壓力經導流筒4推動其內的渦輪發電機5發出交流電來，并輸送至供電電網。當太陽能收集室1與熱氣流導流塔3頂端的壓力發生變化，而使渦輪發電機5的轉速波動時，功角調節部件7就會自動地檢測到，并實時地通過調節風門8開啟的角度及勵磁電源輸出的大小來保證渦輪發電機5同步并網運行。
顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型的太陽能風力發電裝置進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種太陽能風力發電裝置，包括發電機(5)，其特征在于所說發電裝置還包括太陽能收集室(1)和熱氣流導流塔(3)，所說太陽能收集室(1)為覆蓋于地表(6)的透明體，所說熱氣流導流塔(3)位于太陽能收集室(1)的中央，且經其底座(2)與太陽能收集室(1)相連接，所說底座(2)上帶有一只以上的導流筒(4)，所說導流筒(4)中置有發電機(5)和風門(8)，所說發電機(5)與功角調節部件(7)電連接，所說風門(8)的轉軸與步進電機同軸，所說步進電機與所說功角調節部件(7)電連接。
2.根據權利要求1所述的太陽能風力發電裝置，其特征是太陽能收集室(1)為圓盤狀，其直徑為1～10千米，與地表(6)的距離為2～18米，且自太陽能收集室(1)的中心向邊緣逐漸減小。
3.根據權利要求1所述的太陽能風力發電裝置，其特征是透明體為玻璃或塑料薄膜。
4.根據權利要求1所述的太陽能風力發電裝置，其特征是熱氣流導流塔(3)的高度為100～1500米。
5.根據權利要求1所述的太陽能風力發電裝置，其特征是導流筒(4)為圓錐臺狀。
6.根據權利要求1所述的太陽能風力發電裝置，其特征是發電機(5)為渦輪發電機。
7.根據權利要求1所述的太陽能風力發電裝置，其特征是功角調節部件(7)為帶有模數轉換器的單片機和與其電連接的脈沖整形器、勵磁電源、步進電機控制器。
8.根據權利要求7所述的太陽能風力發電裝置，其特征是功角調節部件(7)中的單片機的模數轉換器的輸入端與發電機(5)的輸出端間串接有電壓互感器。
9.根據權利要求7所述的太陽能風力發電裝置，其特征是功角調節部件(7)的勵磁電源的輸出端與發電機(5)的勵磁線圈L電連接。
10.根據權利要求7所述的太陽能風力發電裝置，其特征是功角調節部件(7)的步進電機控制器的輸出端與步進電機的輸入端電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能風力發電裝置。它包括發電機(5)，特別是還包括太陽能收集室(1)和熱氣流導流塔(3)，太陽能收集室(1)為覆蓋于地表(6)的透明體，熱氣流導流塔(3)位于太陽能收集室(1)的中央，且經其底座(2)與太陽能收集室(1)相連接，底座(2)上帶有一只以上的導流筒(4)，導流筒(4)中置有與功角調節部件(7)電連接的發電機(5)和與步進電機同軸的風門(8)，步進電機與功角調節部件(7)電連接；所述的功角調節部件(7)為帶有模數轉換器的單片機和與其電連接的脈沖整形器、勵磁電源，以及步進電機控制器。它能輸出頻率和電壓穩定的可上網供電的交流電，可廣泛地用于有太陽輻射的地區。
文檔編號F03D9/00GK2756860SQ20042010945
公開日2006年2月8日 申請日期2004年12月2日 優先權日2004年12月2日
發明者潘垣, 黃河, 王川 申請人:王川