利用太阳热及风力的融/复合发电系统的制作方法

本发明涉及一种利用太阳热及风力的融/复合发电系统，更详细而言，涉及一种利用太阳热和风力使太阳热增幅集热装置和风力发电装置互相联动驱动而生产热能及电能或发电，从而，最大程度地提高如太阳热和风力的自然能源的利用效率，而且，在阴天、夜间等日照量较少的天或不刮风的天气等环境下，也可以有效地生产能源或发电。

背景技术：

目前，人类因化石能源的枯竭及地球的气候变化等原因正在开发代替化石能源的新能源，在这些替代能源中，对无公害且可无限利用的太阳能、风力、水力、潮汐能等新再生能源领域进行积极的研究。

其中,利用风力的风力发电装置(或系统)是在固定设置在地面的段部的上部垂直设置塔，在塔的上端安装接受风力而旋转的叶片装置,利用在叶片旋转时得到的旋转力启动发电机并产生电。

另外，利用太阳能的太阳能发电不同于火力或核能等现有发电设备，具有不需要燃料费、不产生噪音和公害等优点，太阳能发电不需要大规模发电设备，而且，可以小规模发电，因此，具有可以作为家用安装并使用的优点。

作为利用太阳能和风力的现有技术，有大韩民国授权专利第10-1146117号公报(2012年05月08日授权)的利用风力和太阳能的复合发电装置，如图1所示，涉及一种利用风力和太阳能的复合发电装置，其特征在于，在导轨167上驱动的转盘161上设置螺旋桨173和集光板120的结构，根据太阳能发电部和风力发电部的复合结构，不受季节的影响可以生产预定水准的电能，并且，可以维持优秀的发电效率。

大韩民国公开专利第10-2012-0080155号公报(2012年07月16日公开)的结合太阳能发电和风力发电的发电机，如图2所示，涉及一种结合太阳能发电和风力发电的发电机，其特征在于，包括：在框架10的上部设置的太阳能电池板20、在框架的下部具备风力机31的风力发电机30、设置在风力发电机的下部的控制系统40及发电机50，为了安装太阳能发电用的太阳能电池板必须在所需面积上可以同时设置具有相当于内接圆大小范围的风力机和由与其连接的发电机构成的风力发电机，因此，可以相应地增加单位面积的发电量。

另外，大韩民国授权专利第10-1294950号公报(2013年08月02日授权)的太阳热发电机兼用风力发电机，如图3所示，涉及一种太阳热发电机兼用风力发电机，其特征在于，其由安装在可旋转地设置于底座80的上部的垂直框架55上的左、右侧集热板10及太阳跟踪传感器30构成，通过将左右一对集热板可旋转地安装在支撑框架，使一对集热板互相向着不同的方向时变换为风力发电的叶片，并且，向着相同的方向时能跟踪太阳的高度，从而，白天利用太阳热发电，而晚上利用风力发电。

但是，所述大韩民国授权专利第10-1146117号公报(2012年05月08日授权)的利用风力和太阳热的复合发电装置、大韩民国公开专利第10-2012-0080155号公报(2012年07月16日公开)的结合太阳能发电和风力发电的发电机、大韩民国授权专利第10-1294950号公报(2013年08月02日授权)的太阳热发电机兼用风力发电机均为有关利用太阳能和风力能源的发电系统的发明，但是，在将通过利用自然能源发电而生产的电能再次转换为热能而使用的过程中，存在因能源转换而产生损失的问题。

技术实现要素：

因此，本发明是为了改善如上所述的现有问题而提出的，本发明的目的在于，提供一种利用太阳热及风力的融/复合发电系统，所述系统，利用太阳热和风力使太阳热增幅集热装置和风力发电装置互相联动驱动而生产热能及电能或发电，从而，最大程度地提高太阳热和风力等自然能源的利用效率，而且，在阴天、夜间等日照量较少的天或不刮风的天气等环境下，也可以有效地生产能源或发电。

即，现有的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，将太阳热和风力等自然能源使用于建筑物的取暖等用途的热能时，也将自然能源转换为电能后再转换为热能使用，由此，在能源的转换过程中能源损失较多，但是，本发明的特征在于，将太阳热能的一部分直接使用于建筑物的取暖等用途的热能，并利用太阳热能的一部分发电并转换为电能使用，因此，最大程度地提高太阳热等自然能源的利用效率。

尤其，本发明的其他目的在于，提供一种新型的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，该系统在太阳热增幅集热装置的太阳热集热部收集太阳热时，通过构成具备集热元件的真空状态的集热管，通过集热元件加热太阳热，从而，可以提高集热效率。

另外，本发明的其他另一目的在于，提供一种新型的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，该系统通过在排风管的一侧设置通过由热源传感器测定的温度值来调节从排风管供应的风的供应量的空气调节单元，从而，在日照量较少时，调节通过排风管供应的风的供应量来供应风，因此，在集热管收集的太阳热不受外部影响而被收集，并将所收集的太阳热用作热能或电能。

根据为达成所述目的的本发明的特征，提供一种利用太阳热及风力的融/复合发电系统，其中，包括：太阳热增幅集热装置100，具备：太阳热集热部110，根据太阳的高度跟踪，并通过真空状态的集热管112收集太阳热；蓄热储存部120，用于积蓄并储存在所述太阳热集热部110收集的太阳热的一部分；以及，热电发电部130，用于将除了在所述蓄热储存部120中蓄热的太阳热之外的剩下的太阳热转换为电能；风力发电装置200，其具备：叶片210，随风旋转；发电部220，利用所述叶片210的旋转生产电力，并具有向所述太阳热增幅集热装置100的太阳热集热部110供应风的排风扇221；以及蓄电部230，用于储存在所述发电部220和热电发电部130生产的电力，将通过所述太阳热增幅集热装置100的太阳热集热部110收集的太阳热中的低温供应至使用处，高温储存于所述蓄热储存部120，储存于所述蓄热储存部120的高温的太阳热通过所述热电发电部130转换为电能并供应至所述风力发电装置200的蓄电部230，并且，从所述蓄电部230向使用处供电。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，其中，所述太阳热增幅集热装置100的太阳热集热部110，包括：太阳热跟踪单元111，具备：反射板1111，形成为圆弧形，用于反射太阳热；以及旋转部1112，用于根据太阳的高度旋转所述反射板1111；真空状态的集热管112，布置于所述太阳热跟踪单元111的反射板1111的内侧，用于收集通过所述反射板1111反射的太阳热；排风管114，贯穿所述集热管112，一侧通过所述风力发电装置200的排风扇221供应风，另一侧与所述蓄热储存部120相连接；以及热管115，两侧端与所述热电发电部130相连接，内侧位于所述集热管112的内部；螺旋形集热管道113，被形成为在所述集热管112的内部围绕所述排风管114及热管。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，其中，所述集热管112在内部具备用于提高太阳热的吸收率的多个集热元件1121。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，其中，所述集热管112在内部具备用于测定蓄热所需的温度的热源传感器1122。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，其中，在所述排风管114的一侧设置有空气调节单元116，所述空气调节单元用于通过由所述热源传感器1122测定的温度值调节从所述排风扇221供应的风的供应量。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，其中，在与所述太阳热集热部110的蓄热储存部120相连接的排风管114的另一侧设置有排风转换单元117，所述排风转换单元使低温通过并供应至使用处，而将高温供应至所述蓄热储存部120。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，其中，在所述风力发电装置200的发电部220生产的电力被供应至所述蓄电部230，被供应至所述蓄电部230的电力供应至所述排风扇221，来驱动所述排风扇221。

发明效果

如上所述，根据本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，所述系统，利用太阳热和风力使太阳热增幅集热装置和风力发电装置互相联动驱动而生产热能及电能或发电，从而，最大程度地提高太阳热和风力等自然能源的利用效率，而且，在阴天、夜间等日照量较少的天或不刮风的天气等环境下，也可以有效地生产能源或发电，尤其，在太阳热增幅集热装置的太阳热集热部收集太阳热时，通过构成具备集热元件的真空状态的集热管，通过集热元件加热太阳热，从而，具有可以提高集热效率的效果。

即，现有的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，将太阳热和风力等自然能源使用于建筑物的取暖等用途的热能时，也将自然能源转换为电能后再转换为热能使用，由此，在能源的转换过程中能源损失较多，但是，本发明是将太阳热能的一部分直接使用于建筑物的取暖等用途的热能，而利用太阳热能的一部分发电并转换为电能使用，因此，具有能最大程度地提高太阳热等自然能源的利用效率的效果。

而且，通过在排风管的一侧设置通过由热源传感器测定的温度值调节从排风管供应的风的供应量的空气调节单元，从而，在日照量较少时，调节通过排风管供应的风的供应量来供应风，因此，具有在集热管收集的太阳热不受外部影响而被收集，并将所收集的太阳热可以用作热能或电能的效果。

另外，本发明通过在排风管的一侧设置通过由热源传感器测定的温度值调节从排风管供应的风的供应量的空气调节单元，从而，在日照量较少时，调节通过排风管供应的风的供应量来供应风，因此，具有在集热管收集的太阳热不受外部影响而被收集，并将所收集的太阳热可以用作热能或电能的效果。

附图说明

图1至图3为用于说明现有技术的图。

图4为根据本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统的概念图。

图5为根据本发明的优选实施例的利用太阳热及风力的融/复合发电系统的结构图。

图6为示出在根据本发明的优选实施例的利用太阳热及风力的融/复合发电系统中的太阳热集热部的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明根据本发明的优选实施例，图4至图6中对执行相同功能的构成元件标注相同的符号。一方面，附图及详细说明中，将省略对与本发明的技术特征没有直接关系的元件的具体技术结构及作用的详细说明及图示，仅对与本发明相关的技术结构进行简单图示或说明。

参考图3至图6，根据本发明的优选实施例的利用太阳热及风力的融/复合发电系统10，包括：太阳热增幅集热装置100，收集太阳热来生产热能及电能；以及风力发电装置200，利用风力生产电能，向使用处供应热或电。其中，使用处统称一般家庭或者公共机构、建筑物等。

太阳热增幅集热装置100，包括：太阳热集热部110，用于收集太阳热；蓄热储存部120，用于积蓄并储存在太阳热集热部110收集的太阳热；以及热电发电部130，用于将在太阳热集热部110收集的太阳热转换为电能并储存。

如图6所示，太阳热集热部110，包括：太阳热跟踪单元111、集热管112、排风管114、热管115及集热管道113。

太阳热跟踪单元111，根据太阳的高度而旋转，具有形成为圆弧形，用于反射太阳热的反射板1111，而且，具有根据太阳的高度将反射板1111旋转的旋转部1112。此时，虽然未图示旋转部1112，但是，所述旋转部将固定设置于在地面固定设置的支架。

集热管112用于收集太阳热，布置于太阳热跟踪单元111的反射板1111的内侧，用于收集通过反射板1111而反射的太阳热。

集热管112，为了提高通过反射板1111反射的太阳热的集热效率，在真空状态的内部具备多个集热元件1121，而且，具备用于测量内部温度的热源传感器1122。其中，集热元件1122优选由金属材料而形成，由此，能迅速加热所收集的太阳热的温度而提高集热效果。

集热管道113在集热管112的内部形成为螺旋形，加长太阳热的流动路径增加热传导时间，从而，具有容易生成高温的优点。

排风管114是供使在集热管112收集的太阳热移动的管，结合于集热管道113的两侧，一侧通过风力发电装置200的排风扇221供应风，另一侧与蓄热储存部120相连接。

另外，在排风管114的一侧设置空气调节单元116，所述空气调节单元根据由集热管112的热源传感器1122测定的温度值调节从风力发电装置200的排风扇221供应的风的供应量，排风管114的另一侧被分歧，被分歧的一侧与蓄热储存部120相连接，被分歧的另一侧与使用处直接连接。此时，在分歧的部分设置排风转换单元117，将在集热管112收集的太阳热中的低温直接供应至使用处，而高温移动至蓄热储存部120并储存于蓄热储存部120。

本发明中以300℃为准分为低温和高温。

在排风管114设置调头流入单元118，使得当储存于蓄热储存部120的高温随着时间的推移温度降低时，将低温移动至连接至使用处的排风管114，可供使用处使用，在调头流入单元118和使用处之间设置温度调节单元119，所述温度调节单元用于调节从外部流入的空气被供应至使用处的热源的温度。此处，温度调节单元119可由冷却或加热装置构成。

热管115位于集热管道113的内部，将在集热管112收集的太阳热无热损失地移动至热电发电部130，热管的两侧端与热电发电部130相连接。

一方面，热管115包括与蓄热储存部120相连接的辅助热管1151，使得在日照量较少的情况下向集热管112的内部供应热。

如上所述，在太阳热增幅集热装置100的太阳热集热部110收集太阳热时，通过构成具备集热元件1121的真空状态的集热管112，并通过集热元件1121加热太阳热，从而，具有可以提高集热效率的效果。

另外，通过在排风管114的一侧设置通过由热源传感器1122测定的温度值调节从排风管221供应的风的供应量的空气调节单元116，从而，在日照量较少时，调节通过排风管221供应的风的供应量来供应风，因此，具有在集热管112收集的太阳热不受外部影响而被收集，并将所收集的太阳热可用作热能或电能的效果。

蓄热储存部120用于储存在太阳热集热部110收集的太阳热的一部分，储存通过排风管114移动的热，在日照量较少的情况或者夜间，将储存的热移动至热电发电部130，再从热电发电部130移动至风力发电装置200的蓄电部230。此时，通过排风管114移动的热中被储存的热通过在排风管114上设置的排风转换单元117只存高温的热。另外，所储存的高温随着时间的推移而温度下降，温度下降转换成低温时，将所述低温通过调头流入装置118移动并供应至使用处。

本发明的优选的实施例中，作为在蓄热储存部120储存热的方式，利用凝胶储存热。

热电发电部130用于将除了在太阳热集热部110收集的太阳热中移动至蓄热储存部120的热之外的热转换成电能并储存，将通过蓄热储存部120接收的热转换为电能，并且，将该电能与将在太阳热集热部110收集的热转换为电能的电能加起来移动至风力发电装置200的蓄电部230。

风力发电装置200是利用风生产电能的装置，包括叶片210、发电部220及蓄电部230。

叶片210随风旋转，可形成为送风机或风车等多种形态。

发电部220与叶片210相连接并由叶片210的旋转而生产电，其包括：多个齿轮222，与叶片210相连接；发电机223，与多个齿轮222相连接并生产电，并将所生产的电移动至蓄电部230；排风扇221，与发电机223相连接，用于将风供应至在太阳热增幅集热装置100的太阳热集热部110上设置的排风管114。此时，排风扇221由蓄电部230供应得到电，并将风供应至太阳热集热部110的排风管114。

蓄电部230用于储存电，接受并储存在发电部220生产的电和太阳热增幅集热装置100的热电发电部130的电并供应至使用处。

如上所述，根据本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，利用太阳热和风力使太阳热增幅集热装置和风力发电装置互相联动驱动而生产热能及电能或发电，因此，最大程度地提高如太阳热和风力的自然能源的利用效率，而且，在阴天、夜间等日照量较少的天或不刮风的天气等环境下，也可以有效地生产能源或发电，尤其，在太阳热增幅集热装置的太阳热集热部收集太阳热时，通过构成具备集热元件的真空状态的集热管，通过集热管加热太阳热，因此，具有提高集热效率的效果。

而且，现有的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，将太阳热和风力等自然能源使用于建筑物的取暖等用途的热能时，也将自然能源转换为电能后再转换为热能使用，由此，在能源的转换过程中能源损失较多，但是，本发明是将太阳热能的一部分直接使用于建筑物的取暖等用途的热能，而利用太阳热能的一部分发电并转换为电能使用，因此，具有能最大程度地提高太阳热等自然能源的利用效率的效果。

另外，通过在排风管的一侧设置通过由热源传感器测定的温度值调节从排风管供应的风的供应量的空气调节单元，从而，在日照量较少时，调节通过排风管供应的风的供应量来供应风，因此，具有在集热管收集的太阳热不受外部影响而被收集，并将所收集的太阳热可用作热能或电能的效果。

说明根据本发明的优选实施例的利用太阳热及风力的融/复合发电系统10的运营过程为如下：太阳热由太阳热集热部110的太阳热跟踪单元111被跟踪，太阳热通过反射板1111收集在集热管112。被收集在集热管112的太阳热由热电元件1121迅速加热而得以提高集热效率。被收集在集热管112的太阳热中未被集热元件1121生产充分的电的热，通过排风管114储存于蓄热储存部120，被集热元件1121可生产为电能的热，通过热管115在热电发电部130由热电元件(珀耳帖元件，省略图示)转换为电能并储存于蓄电部230。

其中，蓄热储存部120中储存的热储存于蓄热储存部120，被储存的热根据使用处而供应。此时，被供应至使用处的热通过温度调节单元119以适当的温度供应，低温则通过排风管114供应至使用处。另外，储存于蓄热储存部120的热中生产电能所需的高温移动至热电发电部130，热电发电部130将从太阳热集热部110通过热管115移动的最初热能和从蓄热储存部120移动的热能由热电元件转换为电能，并将其移动至风力发电装置200的蓄电部230后储存。一方面，储存于蓄热储存部120的高温中温度下降后，通过调头流入单元118移动至排风管114后供应至使用处。

所述的太阳热增幅集热装置100使用于日照量多的情况，日照量较少的情况下，将储存于蓄热储存部120的热能通过辅助热管1141供应至集热管112，通过风力发电装置200的排风扇221供应风，可在集热管112集热。

风力发电装置200与太阳热增幅集热装置的驱动不同，在有风的情况下可以生产电能，由叶片210的旋转在发电部220生产电，并将生产的电移动至蓄电部230。使移动至蓄电部230的电供应至使用处，在日照量较少的情况下，储存于蓄电部230的电被供应至发电部220的排风扇221，并驱动排风扇221通过设置于太阳热增幅集热装置100的太阳热集热部110的排风管114向集热管112供应风，由此，可在集热管112集热。

如上所述，根据上述的说明及附图示出了根据本发明的优选实施例的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，但是，这只限于举例说明，本发明所属领域的技术人员应理解在不脱离本发明的技术思想的范围内可以进行多种形态的变化及变更。

实施方式

根据为达成所述目的的本发明的特征，发明的实施形态为如下；提供一种利用太阳热及风力的融/复合发电系统，其中，包括：太阳热增幅集热装置100，具备：太阳热集热部110，根据太阳的高度跟踪，并通过真空状态的集热管112收集太阳热；蓄热储存部120，用于积蓄并储存在所述太阳热集热部110收集的太阳热的一部分；以及，热电发电部130，用于将除了在所述蓄热储存部120中蓄热的太阳热之外的剩下的太阳热转换为电能；风力发电装置200，其具备：叶片210，随风旋转；发电部220，利用所述叶片210的旋转生产电力，并具有向所述太阳热增幅集热装置100的太阳热集热部110供应风的排风扇221；以及蓄电部230，用于储存在所述发电部220和热电发电部130生产的电力，将通过所述太阳热增幅集热装置100的太阳热集热部110收集的太阳热中的低温供应至使用处，高温储存于所述蓄热储存部120，储存于所述蓄热储存部120的高温的太阳热通过所述热电发电部130转换为电能并供应至所述风力发电装置200的蓄电部230，并且，从所述蓄电部230向使用处供电。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，发明的实施形态为如下；所述太阳热增幅集热装置100的太阳热集热部110，包括：太阳热跟踪单元111，具备：反射板1111，形成为圆弧形，用于反射太阳热；以及旋转部1112，用于根据太阳的高度旋转所述反射板1111；真空状态的集热管112，布置于所述太阳热跟踪单元111的反射板1111的内侧，用于收集通过所述反射板1111反射的太阳热；排风管114，贯穿所述集热管112，一侧通过所述风力发电装置200的排风扇221供应风，另一侧与所述蓄热储存部120相连接；以及热管115，两侧端与所述热电发电部130相连接，内侧位于所述集热管112的内部；螺旋形集热管道113，被形成为在所述集热管112的内部围绕所述排风管114及热管。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，发明的实施形态为如下；所述集热管112在内部具备用于提高太阳热的吸收率的多个集热元件1121。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，发明的实施形态为如下；所述集热管112在内部具备用于测定蓄热所需的温度的热源传感器1122。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，发明的实施形态为如下；在所述排风管114的一侧设置有空气调节单元116，所述空气调节单元用于通过由所述热源传感器1122测定的温度值调节从所述排风扇221供应的风的供应量。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，发明的实施形态为如下；在与所述太阳热集热部110的蓄热储存部120相连接的排风管114的另一侧设置有排风转换单元117，所述排风转换单元使低温通过并供应至使用处，而将高温供应至所述蓄热储存部120。

根据如上所述的本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，发明的实施形态为如下；在所述风力发电装置200的发电部220生产的电力被供应至所述蓄电部230，被供应至所述蓄电部230的电力供应至所述排风扇221，来驱动所述排风扇221。

工业利用可能性

工业利用可能性为如下：

如上所述，根据本发明的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，所述系统，利用太阳热和风力使太阳热增幅集热装置和风力发电装置互相联动驱动而生产热能及电能或发电，从而，最大程度地提高太阳热和风力等自然能源的利用效率，而且，在阴天、夜间等日照量较少的天或不刮风的天气等环境下，也可以有效地生产能源或发电，尤其，在太阳热增幅集热装置的太阳热集热部中集热太阳热时，通过构成具备集热元件的真空状态的集热管，通过集热元件加热太阳热，从而，具有可以提高集热效率的效果。

即，现有的利用太阳热及风力的融/复合发电系统，将太阳热和风力等自然能源使用于建筑物的取暖等用途的热能时，也将自然能源转换为电能后再转换为热能使用，由此，在能源的转换过程中能源损失较多，但是，本发明是将太阳热能的一部分直接使用于建筑物的取暖等用途的热能，而利用太阳热能的一部分发电并转换为电能使用，因此，具有能最大程度地提高太阳热等自然能源的利用效率的效果。

另外，通过在排风管的一侧设置通过由热源传感器测定的温度值调节从排风管供应的风的供应量的空气调节单元，从而，在日照量较少时，调节通过排风管供应的风的供应量来供应风，因此，具有在集热管收集的太阳热不受外部影响而被收集，并将所收集的太阳热可用作热能或电能的效果。

另外，本发明通过在排风管的一侧设置通过由热源传感器测定的温度值调节从排风管供应的风的供应量的空气调节单元，从而，在日照量较少时，调节通过排风管供应的风的供应量来供应风，因此，具有在集热管收集的太阳热不受外部影响而被收集，并将所收集的太阳热可用作热能或电能的效果。