一种风光互补的连续性山坡发电装置的制作方法

技术领域：

本发明涉及利用清洁能源发电技术领域，尤其涉及一种风光互补的连续性山坡发电装置。

背景技术：
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风力发电技术已经日趋成熟，在风力资源较好的地区已经广泛的被应用；但是风力发电普遍存在以下问题：1、无风、风力过小时均不能正常发电；2、我国风电多分布在草原、高原或丘陵等风口地带，而且随季节的变化风力资源差别过大，而我国是一个多山的国家，事实上在高山山顶的风力资源更加稳定和持续，风力资源更加优质，但在高山山顶建立风力发电设施并不现实，因为风机叶片直径高达上百米，重量高达几百吨，在现有技术条件下时无法实现的；而另一种非常热门的发电技术是光伏发电技术，但光伏发电也普遍的存在以下缺点：在阴雨天或是夜间是无法进行发电的，发电不能够持续，发电效率较低；因此有人提出了利用高山温差产生的空气对流来实现持续发电的构想，基本原理主要基于大气压差和大气温差所产生的“烟囱效应(stackeffect)”：是指在有共享中庭、竖向通风风道、楼梯间等具有类似烟囱特征，即从底部到顶部具有通畅的流通空间的建筑物、构筑物中，空气靠密度差(温差、压差)的作用，沿着通道很快进行扩散或排出建筑物的现象，即为烟囱效应；或是指户内空气沿着有垂直坡度的空间上升或下降，造成空气加强对流的现象；而在世界各地利用这种原理进行发电的实例已经较多：例如德国的设计者和建造工程公司schlaichbergermannandpartner联同西班牙政府在西班牙马德里南部150km处的manzanares附近的lamancha沙漠地区建立了世界上第一座发电功率为50kw的太阳能烟囱实验性电站；再如我国华中科技大学杨家宽等2002年12月建成了国内第一个太阳能烟囱发电模型，在晴天时烟囱中的上升气流能够推动发电机正常运转发电；中国专利申请号为cn200910173004.9的公开了了“大气梯度温差与人造旋风综合发电的装置”实现了利用空气温差和压差产生对流来进行发电的构想；但其仍然存在以下问题：1、连续性发电功能较差，因为偶尔山顶也会出现风速较小的情况，难以推动叶片进行发电；2、由于海拔每升高100米温度下降0.6度，也就是说即使是超过1500米高度差的山坡温差也不过10摄氏度左右，因此仅利用高度温差产生空气对流带来的动能有限，发电效率有待于进一步提高。

技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种风光互补的连续性山坡发电装置。

本发明的内容：一种风光互补的连续性山坡发电装置，发电装置从山脚下至山顶包括依次连接的水平风筒、缩径风筒、弯管、山坡风筒组件和引风筒，水平风筒和缩径风筒均水平的安装在山脚下的水平地面上，在水平风筒内安装有排风叶片，在缩径风筒的缩径位置安装有风力发电机组，在山坡风筒组件的下方铺设有储热槽，在储热槽内放置有储热材料，山坡风筒组件的底部与储热材料相贴合，山坡为向阳山坡，山坡的坡度大于40°，山坡的垂直高度大于800米，引风筒装在山顶上，引风筒包括倾斜设置的连接筒段和竖直设置的引风筒段组成，连接筒段与山坡风筒组件相连接，引风筒段内安装有引风叶片，在引风筒段外套装有旋转套筒，旋转套筒通过轴承与引风筒段旋转连接，在旋转套筒的外壁径向向外的固定连接有连接杆，在连接杆的另一端水平的安装有集风筒，在集风筒内安装有辅助风力发电机组，辅助风力发电机组驱动引风叶片旋转。

进一步的，山坡风筒组件包括从山坡底端至山坡顶端依次安装的若干个风筒，在任意相邻的风筒之间均安装有膨胀节。

进一步的，在山坡风筒组件上罩有横截面为半圆形的保护罩，保护罩与储热槽固定连接，储热材料位于保护罩内，保护罩由透明材质制成。

进一步的，在储热材料为铁矿粉。

进一步的，在排风叶片的背面外缘安装有磁铁片，在水平风筒的外壁上固定插接有若干个与磁铁片相匹配的电磁铁，磁铁片与电磁铁相排斥使排风叶片获得旋转的推力。

进一步的，在水平风筒上安装有光伏发电装置，光伏发电装置与电磁铁电连接。

进一步的，在旋转套筒的外壁上同轴的安装有环齿轮，环齿轮与驱动齿轮啮合，驱动齿轮通过传动轴与电动机传动连接，电动机与辅助风力发电机组电连接，在集风筒上还安装有智能风向标装置，智能风向标装置内置有风向传感器和控制器，风向传感器与控制器电连接，控制器与电动机电连接。

进一步的，在山坡的底端和顶端分别安装有卷扬机装置和滑轮装置。

进一步的，在储热槽的两侧位置铰接有辊道。

进一步的，其还包括与辊道相匹配的可拆卸式辊道轮组件，辊道轮组件包括两个半圆形的固定环，两个固定环通过螺栓扣合在风筒上，在固定环上安装有l形的安装杆，在安装杆上安装有辊道轮，当辊道处于直立状态时，辊道轮能在辊道上滚动行走。

本发明的有益效果：1、本发明利用高山产生的大梯队温差、压差、山顶的横向风力作为动力进行发电，不仅有效的弥补了普通风力发电的局限性有而且解决了光伏发电夜间不能发电的缺陷，利用清洁能源进行发电变得更加持续和稳定；2、本发明在山坡风筒组件的底部设计储热槽装置，并在储热槽欧内填充储热材料，储热材料在白天吸收大量的热，在夜间降温时储热材料放热为山坡风筒装置加热，从而增加山坡风筒组件内的温差，提高发电效率；3、本发明在山顶的的集风筒内设计小型的辅助风力发电机组，即使偶尔山顶的风力较小也可以使辅助风力发电机组进行发电，为引风叶片提供动力防止其因为风力过小而停转，从而保证持续性发电；4、在水平风筒内设计磁助式叶片，并设计光伏发电装置为电磁铁充磁，从而进一步提高发电效率。

附图说明：

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的主视图；

图3位本发明的俯视图；

图4为本发明的左视图；

图5位本发明的内部结构立体图；

图6为图2的a部分放大结构示意图；

图7为图4的b部分放大结构示意图；

图8为图2沿d-d的剖面视图；

图9为本发明储热槽的立体图；

图10为本发明可拆卸式辊道轮组件的立体图；

图11为本发明智能风向标装置的控制框图；

图中，水平风筒1、缩径风筒2、引风叶片3、弯管4、风力发电机组5、风筒6、储热材料7、送风叶片8、引风筒9、引风筒段10、旋转套筒11、集风筒12、辅助风力发电机组13、膨胀节14、磁铁片15、电磁铁16、光伏发电装置17、保护罩18、储热槽19、环齿轮20、驱动齿轮21、智能风向标装置22、电动机23、风向传感器24、控制器25、卷扬机装置26、滑轮装置27、辊道28、固定环29、辊道轮30。

具体实施方式：

实施例1：

如图1、图2、图3、图5、图6、图8所示，一种风光互补的连续性山坡发电装置，所述发电装置从山脚下至山顶包括依次连接的水平风筒1、缩径风筒2、弯管4、山坡风筒组件和引风筒9，所述水平风筒1和所述缩径风筒2均水平的安装在山脚下的水平地面上，在所述水平风筒1内安装有送风叶片8，在所述缩径风筒2的缩径位置安装有风力发电机组5，缩径有利于增加风速，从而增加发电量，在所述山坡风筒组件的下方铺设有储热槽19，在所述储热槽内放置有储热材料7，所述山坡风筒组件的底部与所述储热材料相贴合，储热材料在白天吸收大量的热，在夜间降温时储热材料放热为山坡风筒装置加热，从而增加山坡风筒组件内的温差，提高发电效率；所述山坡为向阳山坡，所述山坡的坡度大于40°，所述山坡的垂直高度大于800米，所述引风筒9装在山顶上，所述引风筒9包括倾斜设置的连接筒段和竖直设置的引风筒段10组成，所述连接筒段与所述山坡风筒组件相连接，所述引风筒段10内安装有引风叶片3，在所述引风筒段10外套装有旋转套筒11，所述旋转套筒11通过轴承与所述引风筒段10旋转连接，在所述旋转套筒11的外壁径向向外的固定连接有连接杆，在所述连接杆的另一端水平的安装有集风筒12，在所述集风筒12内安装有辅助风力发电机组13，所述辅助风力发电机组13驱动所述引风叶片3旋转，小型的辅助风力发电机组，即使偶尔山顶的风力较小也可以使辅助风力发电机组进行发电储能，为引风叶片提供动力防止其因为风力过小而停转，从而保证持续性发电；所述山坡风筒组件包括从山坡底端至山坡顶端依次安装的若干个风筒6，在任意相邻的所述风筒6之间均安装有膨胀节14，膨胀节14可以很好的适应温度变化导致的热障冷缩现象；在所述山坡风筒组件上罩有横截面为半圆形的保护罩18，所述保护罩18与所述储热槽19固定连接，所述储热材料7位于所述保护罩18内，所述保护罩18由透明材质制成；透明的保护罩18具有防雨功能，透明材质不影响储热材料7在白天进行吸热，在所述储热材料7为铁矿粉。

实施例2：

如图1、图2、图3、图5、图6、图8所示，一种风光互补的连续性山坡发电装置，所述发电装置从山脚下至山顶包括依次连接的水平风筒1、缩径风筒2、弯管4、山坡风筒组件和引风筒9，所述水平风筒1和所述缩径风筒2均水平的安装在山脚下的水平地面上，在所述水平风筒1内安装有送风叶片8，在所述缩径风筒2的缩径位置安装有风力发电机组5，缩径有利于增加风速，从而增加发电量，在所述山坡风筒组件的下方铺设有储热槽19，在所述储热槽内放置有储热材料7，所述山坡风筒组件的底部与所述储热材料相贴合，储热材料在白天吸收大量的热，在夜间降温时储热材料放热为山坡风筒装置加热，从而增加山坡风筒组件内的温差，提高发电效率；所述山坡为向阳山坡，所述山坡的坡度大于40°，所述山坡的垂直高度大于800米，所述引风筒9装在山顶上，所述引风筒9包括倾斜设置的连接筒段和竖直设置的引风筒段10组成，所述连接筒段与所述山坡风筒组件相连接，所述引风筒段10内安装有引风叶片3，在所述引风筒段10外套装有旋转套筒11，所述旋转套筒11通过轴承与所述引风筒段10旋转连接，在所述旋转套筒11的外壁径向向外的固定连接有连接杆，在所述连接杆的另一端水平的安装有集风筒12，在所述集风筒12内安装有辅助风力发电机组13，所述辅助风力发电机组13驱动所述引风叶片3旋转，小型的辅助风力发电机组，即使偶尔山顶的风力较小也可以使辅助风力发电机组进行发电储能，为引风叶片提供动力防止其因为风力过小而停转，从而保证持续性发电；如图4和图7所示，在所述送风叶片8的背面外缘安装有磁铁片15，在所述水平风筒1的外壁上固定插接有若干个与所述磁铁片15相匹配的电磁铁16，所述磁铁片15与电磁铁16相排斥使所述送风叶片8获得旋转的推力；在所述水平风筒1上安装有光伏发电装置17，所述光伏发电装置17与所述电磁铁16电连接；在所述送风叶片8的背面外缘安装有磁铁片15，在所述水平风筒1的外壁上固定插接有若干个与所述磁铁片15相匹配的电磁铁16，所述磁铁片15与电磁铁16相排斥使所述送风叶片8获得旋转的推力；在所述水平风筒1上安装有光伏发电装置17，所述光伏发电装置17与所述电磁铁16电连接；磁助式的叶片设计可以进一步提高发电效率。

实施例3：

如图1、图2、图3、图5、图6和图8所示，一种风光互补的连续性山坡发电装置，所述发电装置从山脚下至山顶包括依次连接的水平风筒1、缩径风筒2、弯管4、山坡风筒组件和引风筒9，所述水平风筒1和所述缩径风筒2均水平的安装在山脚下的水平地面上，在所述水平风筒1内安装有送风叶片8，在所述缩径风筒2的缩径位置安装有风力发电机组5，缩径有利于增加风速，从而增加发电量，在所述山坡风筒组件的下方铺设有储热槽19，在所述储热槽内放置有储热材料7，所述山坡风筒组件的底部与所述储热材料相贴合，储热材料在白天吸收大量的热，在夜间降温时储热材料放热为山坡风筒装置加热，从而增加山坡风筒组件内的温差，提高发电效率；所述山坡为向阳山坡，所述山坡的坡度大于40°，所述山坡的垂直高度大于800米，所述引风筒9装在山顶上，所述引风筒9包括倾斜设置的连接筒段和竖直设置的引风筒段10组成，所述连接筒段与所述山坡风筒组件相连接，所述引风筒段10内安装有引风叶片3，在所述引风筒段10外套装有旋转套筒11，所述旋转套筒11通过轴承与所述引风筒段10旋转连接，在所述旋转套筒11的外壁径向向外的固定连接有连接杆，在所述连接杆的另一端水平的安装有集风筒12，在所述集风筒12内安装有辅助风力发电机组13，所述辅助风力发电机组13驱动所述引风叶片3旋转，小型的辅助风力发电机组，即使偶尔山顶的风力较小也可以使辅助风力发电机组进行发电储能，为引风叶片提供动力防止其因为风力过小而停转，从而保证持续性发电；所述山坡风筒组件包括从山坡底端至山坡顶端依次安装的若干个风筒6，在任意相邻的所述风筒6之间均安装有膨胀节14，膨胀节14可以很好的适应温度变化导致的热障冷缩现象；在所述山坡风筒组件上罩有横截面为半圆形的保护罩18，所述保护罩18与所述储热槽19固定连接，所述储热材料7位于所述保护罩18内，所述保护罩18由透明材质制成，透明的保护罩18具有防雨功能，透明材质不影响储热材料7在白天进行吸热；在所述储热材料7为铁矿粉；如图4和图7所示，在所述送风叶片8的背面外缘安装有磁铁片15，在所述水平风筒1的外壁上固定插接有若干个与所述磁铁片15相匹配的电磁铁16，所述磁铁片15与电磁铁16相排斥使所述送风叶片8获得旋转的推力，在所述水平风筒1上安装有光伏发电装置17，所述光伏发电装置17与所述电磁铁16电连接，磁助式的叶片设计可以进一步提高发电效率；如图6和图11所示，在所述旋转套筒11的外壁上同轴的安装有环齿轮20，所述环齿轮20与驱动齿轮21啮合，所述驱动齿轮21通过传动轴与电动机23传动连接，所述电动机与所述辅助风力发电机组13电连接，在集风筒12上还安装有智能风向标装置22，所述智能风向标装置22内置有风向传感器24和控制器25，所述风向传感器24与控制器25电连接，所述控制器25与所述电动机23电连接，智能风向标装置22可以智能的控制旋转套筒11进行旋转来适应风向，工作时风向传感器24感知风向信号并转化为电信号输送给控制器25，控制器25控制电动机23旋转调节集风筒12的迎风方向，同时辅助风力发电机组13为风向传感器24、控制器25、电动机23提供电源；如图9和图10所示，在所述山坡的底端和顶端分别安装有卷扬机装置26和滑轮装置27；在所述储热槽19的两侧位置铰接有辊道28；其还包括与所述辊道28相匹配的可拆卸式辊道轮组件，所述辊道轮组件包括两个半圆形的固定环29，两个所述固定环29通过螺栓扣合在所述风筒6上，在所述固定环29上安装有l形的安装杆，在所述安装杆上安装有辊道轮30，当所述辊道28处于直立状态时，所述辊道轮30能在辊道28上滚动行走。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。