一种太阳能风能相结合的集热装置的制作方法

本发明涉及一种太阳能风能相结合的集热装置，具体地说是采用了太阳能集热并依靠风力发电辅助致热的装置，属于集热设备领域。

背景技术：

太阳能热水系统是利用太阳能集热器采集太阳热量，在阳光的照射下使太阳的光能转化为热能，进而将采集到的热量传输到储水保温水箱中。但是太阳能热水系统在使用过程中受到天气的制约，尤其是在阴天，太阳光照强度低，加热效果一般，这限制了太阳能热水系统的应用。而在阴天，风力通常较大，使用风能同样可以制取热量。因此，当前亟待开发一种太阳能和风能联合的集热装置，既提高太阳能热水系统的稳定性，又提高对清洁能源的利用效率，节约能源。

技术实现要素：

针对上述太阳能热水系统在使用过程中受到天气制约的不足，本发明提供了一种太阳能风能相结合的集热装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种太阳能风能相结合的集热方法，该方法使用由风力发电装置、太阳能装置和水箱组成的装置，该装置所述的风力发电装置包括安装台、支撑杆、蓄电池、整流器、发电机、增速机、转轴、底座、支杆、叶片、和推力球轴承组成的，安装台上方固定连接有支撑杆，支撑杆顶部内侧有一凹槽，凹槽内安装有推力球轴承，推力球轴承上部安装有底座，底座下方与转轴的一端固结，转轴从推力球轴承的内圈穿过，底座上方安装有叶片，叶片通过支杆与底座连接在一起，支撑杆内部安装有蓄电池、整流器、发电机、增速机，转轴的另一端与安装在发电机上部的增速机相联，发电机有导线连接到整流器，整流器有导线连接到蓄电池，蓄电池有导线连接到加热管，所述的太阳能装置包括透镜固定座、框架、集热器、透镜、固定架、水管和支架组成的，固定架上方安装有框架，框架内部安装有集热器，框架两侧固定安装有透镜固定座，透镜固定座之间安装有透镜，框架底部一侧安装有水管，固定架和框架通过支架支撑，所述的水箱包括外壳、控制器、第一管、进水管、出水管、温度传感器、加热管、固定板和内胆组成的，外壳内部有一空腔，空腔内安装有内胆，外壳前侧安装有控制器，外壳两侧安装有第一管、进水管和出水管，第一管、进水管和出水管分别与内胆相连通，内胆上方安装有固定板，，加热管穿过固定板深入到内胆内部并由固定板固定，内胆内壁底部安装有温度传感器，温度传感器的信号线穿过固定板与控制器相连接，加热管还与外部电源通过电线相连接。

一种太阳能风能相结合的集热装置，是由风力发电装置、太阳能装置和水箱组成的，所述的风力发电装置包括安装台、支撑杆、蓄电池、整流器、发电机、增速机、转轴、底座、支杆、叶片、和推力球轴承组成的，安装台上方固定连接有支撑杆，支撑杆顶部内侧有一凹槽，凹槽内安装有推力球轴承，推力球轴承上部安装有底座，底座下方与转轴的一端固结，转轴从推力球轴承的内圈穿过，底座上方安装有叶片，叶片通过支杆与底座连接在一起，支撑杆内部安装有蓄电池、整流器、发电机、增速机，转轴的另一端与安装在发电机上部的增速机相联，发电机有导线连接到整流器，整流器有导线连接到蓄电池，蓄电池有导线连接到加热管，所述的太阳能装置包括透镜固定座、框架、集热器、透镜、固定架、水管和支架组成的，固定架上方安装有框架，框架内部安装有集热器，框架两侧固定安装有透镜固定座，透镜固定座之间安装有透镜，框架底部一侧安装有水管，固定架和框架通过支架支撑，所述的水箱包括外壳、控制器、第一管、进水管、出水管、温度传感器、加热管、固定板和内胆组成的，外壳内部有一空腔，空腔内安装有内胆，外壳前侧安装有控制器，外壳两侧安装有第一管、进水管和出水管，第一管、进水管和出水管分别与内胆相连通，内胆上方安装有固定板，，加热管穿过固定板深入到内胆内部并由固定板固定，内胆内壁底部安装有温度传感器，温度传感器的信号线穿过固定板与控制器相连接，加热管还与外部电源通过电线相连接。

所述的控制器采用89c52单片机进行控制，利用数码管进行温度显示，控制器有三个按键，分别控制单片机的复位、蓄电池与加热管之间的电路通断、外部电源与加热管之间的电路通断。

所述的叶片为螺旋型叶片。

所述的温度传感器为防水型ds18b20温度传感器。

所述的外壳内部填充有聚氨酯。

所述的集热器表面为弧形。

所述的透镜为菲涅尔透镜。

该发明的有益之处是，该装置利用风力发电装置进行发电，并将电能储存在蓄电池中用来给水箱里的水加热，能够弥补阴天太阳能装置集热的不足；叶片为螺旋型叶片，转动半径小，能够节约更多的空间，能容纳下更多的设备；螺旋型叶片起动风速低，风能利用率高；发电系统安装在支撑杆的底部，整体重心低，安装维修方便；集热器表面为弧形，增大采光面积，提高了太阳光的利用率；集热器表面安装有菲涅尔透镜，成本比普通的凸透镜低，能够对太阳光起到汇聚作用，增强照射在集热器表面的光照强度，提高集热效率；外壳内部填充有聚氨酯，能够增强水箱的保温性能；通过温度传感器对水箱内的水温进行实时监测，能够更好地帮助使用人员对水温进行控制；通过将加热管与外部电源相连接，增强了该装置使用的灵活性。

附图说明

图1为本发明风力发电装置的结构示意图；

图2为本发明风力发电装置的局部放大图；

图3为本发明太阳能装置的结构示意图；

图4为本发明太阳能装置的左视图；

图5为本发明水箱的结构示意图；

图6为本发明支撑杆的剖视图；

图7为本发明水箱的剖视图；

图8为本发明的结构示意图；

图9为本发明控制器内部控制芯片的电路图。

图中，1、安装台，2、支撑杆，3、蓄电池，4、整流器，5、发电机，6、增速机，7、转轴，8、底座，9、支杆，10、叶片，11、推力球轴承，12、透镜固定座，13、框架，14、集热器，15、透镜，16、固定架，17、水管，18、支架，19、外壳，20、控制器，21、第一管，22、进水管，23、出水管，24、温度传感器，25、加热管，26、固定板，27、内胆。

具体实施方式

一种太阳能风能相结合的集热方法，该方法使用由风力发电装置、太阳能装置和水箱组成的装置，该装置所述的风力发电装置包括安装台1、支撑杆2、蓄电池3、整流器4、发电机5、增速机6、转轴7、底座8、支杆9、叶片10和推力球轴承11组成的，安装台1上方固定连接有支撑杆2，支撑杆2顶部内侧有一凹槽，凹槽内安装有推力球轴承11，推力球轴承11上部安装有底座8，底座8下方与转轴7的一端固结，转轴7从推力球轴承11的内圈穿过，底座8上方安装有叶片10，叶片10通过支杆9与底座8连接在一起，支撑杆2内部安装有蓄电池3、整流器4、发电机5、增速机6，转轴7的另一端与安装在发电机5上部的增速机6相联，发电机5有导线连接到整流器4，整流器4有导线连接到蓄电池3，蓄电池3有导线连接到加热管25，所述的太阳能装置包括透镜固定座12、框架13、集热器14、透镜15、固定架16、水管17和支架18组成的，固定架16上方安装有框架13，框架13内部安装有集热器14，框架13两侧固定安装有透镜固定座12，透镜固定座12之间安装有透镜15，框架13底部一侧安装有水管17，固定架16和框架13通过支架18支撑，所述的水箱包括外壳19、控制器20、第一管21、进水管22、出水管23、温度传感器24、加热管25、固定板26和内胆27组成的，外壳19内部有一空腔，空腔内安装有内胆27，外壳19前侧安装有控制器20，外壳19两侧安装有第一管21、进水管22和出水管23，第一管21、进水管22和出水管23分别与内胆27相连通，内胆27上方安装有固定板26，加热管25穿过固定板26深入到内胆27内部并由固定板26固定，内胆27内壁底部安装有温度传感器24，温度传感器24的信号线穿过固定板26与控制器20相连接，加热管25还与外部电源通过电线相连接。

一种太阳能风能相结合的集热装置，是由风力发电装置、太阳能装置和水箱组成的，所述的风力发电装置包括安装台1、支撑杆2、蓄电池3、整流器4、发电机5、增速机6、转轴7、底座8、支杆9、叶片10和推力球轴承11组成的，安装台1上方固定连接有支撑杆2，支撑杆2顶部内侧有一凹槽，凹槽内安装有推力球轴承11，推力球轴承11上部安装有底座8，底座8下方与转轴7的一端固结，转轴7从推力球轴承11的内圈穿过，底座8上方安装有叶片10，叶片10通过支杆9与底座8连接在一起，支撑杆2内部安装有蓄电池3、整流器4、发电机5、增速机6，转轴7的另一端与安装在发电机5上部的增速机6相联，发电机5有导线连接到整流器4，整流器4有导线连接到蓄电池3，蓄电池3有导线连接到加热管25，所述的太阳能装置包括透镜固定座12、框架13、集热器14、透镜15、固定架16、水管17和支架18组成的，固定架16上方安装有框架13，框架13内部安装有集热器14，框架13两侧固定安装有透镜固定座12，透镜固定座12之间安装有透镜15，框架13底部一侧安装有水管17，固定架16和框架13通过支架18支撑，所述的水箱包括外壳19、控制器20、第一管21、进水管22、出水管23、温度传感器24、加热管25、固定板26和内胆27组成的，外壳19内部有一空腔，空腔内安装有内胆27，外壳19前侧安装有控制器20，外壳19两侧安装有第一管21、进水管22和出水管23，第一管21、进水管22和出水管23分别与内胆27相连通，内胆27上方安装有固定板26，加热管25穿过固定板26深入到内胆27内部并由固定板26固定，内胆27内壁底部安装有温度传感器24，温度传感器24的信号线穿过固定板26与控制器20相连接，加热管25还与外部电源通过电线相连接。

所述的控制器20采用89c52单片机进行控制，利用数码管进行温度显示，控制器20有三个按键，分别控制单片机的复位、蓄电池2与加热管25之间的电路通断、外部电源与加热管之间的电路通断。

所述的叶片10为螺旋型叶片。

所述的温度传感器24为防水型ds18b20温度传感器。

所述的外壳19内部填充有聚氨酯。

所述的集热器14表面为弧形。

所述的透镜15为菲涅尔透镜。

该装置在使用时，将风力发电装置通过安装台1固定，风经过时，吹动叶片10转动，进而带动转轴7转动，通过增速机6增速，发电机5开始发电，发出的电通过整流器4整流储存在蓄电池3中；太阳光经过透镜15的汇聚，照射在集热器14的表面，集热器14将热量传递给水，集热器14的水与水箱里的水连通，进而水箱里的水慢慢升温；内胆27内壁底部安装有温度传感器24，通过温度传感器24对水箱里的水进行温度监测，并在控制器20上显示；当水箱里的水需要升温时，通过控制器20进行控制，可以利用蓄电池3中的电能进行加热，也可以利用外部电源进行加热。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。