一种空调及太阳能互补发电系统的制作方法

本发明涉及一种发电系统，具体为一种空调及太阳能互补发电系统。

背景技术：

随着科技进步及高科技产物的呈现，在当今石化能源日趋紧张的时代，利用风资源和太阳能发电广泛受到重视。由于这两者受地理分布、季节变化和昼夜交替等因素影响，稳定性不强，但在时间和地域上具有很好的互补性和独立性。

现有的大型高层写字楼里，无法利用耗电最大的中央空调排风资源和充裕的太阳光来实现风光互补发电，不利于环保，且传统收集光能是不能根据光照角度的变化及时自动改变光伏电池组件的光接受角度，导致光能的收集效率较低，以及在利用风能的过程中，不能调整发电机的发电速率，已经渐渐不能满足人们的需要，因此我们对此做出改进，提出一种空调及太阳能互补发电系统。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的大型高层写字楼里，无法利用耗电最大的中央空调排风资源和充裕的太阳光来实现风光互补发电，不利于环保，且传统收集光能是不能根据光照角度的变化及时自动改变光伏电池组件的光接受角度，导致光能的收集效率较低，以及在利用风能的过程中，不能调整发电机的发电速率的缺陷，本发明提供一种空调及太阳能互补发电系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种空调及太阳能互补发电系统，包括底板，所述底板顶端的两侧分别设置有太阳能发电装置和风力发电装置，所述底板顶端的中部设置有储能调节装置，所述太阳能发电装置包括固定设置在底板上的减速电机，所述减速电机的输出轴传动连接有主动齿轮，所述减速电机一侧的底板上一体式设置有第一固定管，所述第一固定管的顶部转动连接有第二固定管，所述第二固定管的外壁周向设置有与主动齿轮相啮合的轮齿，所述第一固定管与第二固定管的转动连接处设置有第一轴承座，所述第一轴承座的内部安装有第一轴承，所述第一轴承的内圈与第一固定管的顶端内圈卡合连接，所述第二固定管的顶端一体式设置有固定板，所述固定板顶端的两侧对称设置有两个第一液压缸，其中一个所述第一液压缸一侧的固定板上安装有plc控制器，两个所述第一液压缸的液压杆上均传动连接有第一滑块，两个所述第一滑块上滑动连接有同一光能收集装置。

优选地，所述光能收集装置包括开口朝上的u形板，所述u形板的底端设置有与第一滑块相配合的第一滑槽，且第一滑槽的两端均设置有限位块，所述u形板的顶端布设有光伏电池组件，所述u形板的一端安装有光照传感器。

优选地，所述风力发电装置包括固定设置在底板上的气流通道，所述气流通道一侧的顶部和底部分别设置有进气管和出气管，且进气管的截面为喇叭形结构，气流通道位于进气管的小口端，所述进气管上设置有转速调节装置，且进气管一侧的底板上设置有工位调节装置，所述工位调节装置上设置有发电机，所述发电机的输入轴上传动连接有一个从动齿轮。

优选地，所述转速调节装置包括设置在气流通道内的叶轮，所述叶轮的一端通过转轴旋转插接在气流通道的内壁上并延伸至气流通道外部，置于气流通道外的转轴端部上沿轴向依次设置有与从动齿轮相配合的第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述气流通道与转轴的旋转连接处嵌设有第二轴承座，所述第二轴承座的内部安装有第二轴承，所述第二轴承的内圈与转轴的外壁卡合连接。

优选地，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮的齿数比为2:1。

优选地，所述工位调节装置包括固定设置在底板上的第二液压缸，所述第二液压缸的通过其活塞杆传动连接有一个第三液压缸，所述第二液压缸的底端固定设置有第二滑块，所述底板上开设有与第二滑块相配合的第二滑槽，所述第二液压缸通过其液压杆传动连接有托板，所述托板的顶端与发电机的底端固定连接。

优选地，所述储能调节装置包括蓄电池，所述蓄电池固定设置在底板上，所述蓄电池上安装有风光互补控制器，所述减速电机、两个第一液压缸均通过plc控制器与蓄电池电性连接，所述光照传感器与plc控制器电性连接，所述第二液压缸和第三液压缸分别通过外接的第二液压缸开关和第三液压缸与蓄电池电性连接，所述光伏电池组件和发电机均通过风光互补控制器与蓄电池电性连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.通过太阳能发电装置和风能发电装置，太阳能发电装置可以将太阳能转化为电能并储存在蓄电池内，风能发电装置可以将大型高层写字楼里耗电最大的中央空调的排风资源作为备用的自然资源，以满足负荷时使用，也利于节能环保。

2.通过设有太阳能发电装置内采用的光照传感器，光照传感器可以将太阳光照射的角度变化信号传递给plc控制器，plc控制器控制减速电机和两个第一液压缸运作，使u形板上的光伏电池组件自动调整至合适的光照接收角度，有效提高了光能接收率。

3.通过转速调节装置和工位调节装置，当需要对发电机的发电速率进行调整时，只需通过工位调节装置改变发电机输入轴上的从动齿轮的工位，使其与第一传动齿轮或第二传动齿轮啮合，由于第一传动齿轮的第二传动齿轮的齿数不同，当第一传动齿轮和第二传动齿轮分别与从动齿轮啮合时，会产生差速，即可根据从动齿轮分别与第一传动齿轮或第二传动齿轮啮合时不同的转速，对发电机的发电速率进行快速调整。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的光能收集装置整体结构示意图；

图3是本发明的转速调节装置结构示意图；

图4是本发明的工位调节装置结构示意图；

图5是本发明的电路流程示意图。

图中：1、底板；2、减速电机；3、主动齿轮；4、第一固定管；5、第一轴承座；6、第二固定管；7、轮齿；8、固定板；9、第一液压缸；10、第一滑块；11、光能收集装置；12、u形板；13、第一滑槽；14、限位块；15、光伏电池组件；16、光照传感器；17、转速调节装置；18、工位调节装置；19、气流通道；20、进气管；21、叶轮；22、第二轴承座；23、转轴；24、第一传动齿轮；25、第二传动齿轮；26、第二液压缸；27、第三液压缸；28、第二滑块；29、第二滑槽；30、托板；31、发电机；32、从动齿轮；33、蓄电池；34、风光互补控制器；35、plc控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1、图2、图3、图4、图5，一种空调及太阳能互补发电系统，包括底板1，底板1顶端的两侧分别设置有太阳能发电装置和风力发电装置，底板1顶端的中部设置有储能调节装置，太阳能发电装置包括固定设置在底板1上的减速电机2，减速电机2的输出轴传动连接有主动齿轮3，减速电机2一侧的底板1上一体式设置有第一固定管4，第一固定管4的顶部转动连接有第二固定管6，第二固定管6的外壁周向设置有与主动齿轮3相啮合的轮齿7，第一固定管4与第二固定管6的转动连接处设置有第一轴承座5，第一轴承座5的内部安装有第一轴承，第一轴承的内圈与第一固定管4的顶端内圈卡合连接，第二固定管6的顶端一体式设置有固定板8，固定板8顶端的两侧对称设置有两个第一液压缸9，其中一个第一液压缸9一侧的固定板8上安装有plc控制器35，两个第一液压缸9的液压杆上均传动连接有第一滑块10，两个第一滑块10上滑动连接有同一光能收集装置11。

其中，光能收集装置11包括开口朝上的u形板12，u形板12的底端设置有与第一滑块10相配合的第一滑槽13，且第一滑槽13的两端均设置有限位块14，u形板12的顶端布设有光伏电池组件15，u形板12的一端安装有光照传感器16，通过光能收集装置11可以对光能有效收集。

其中，风力发电装置包括固定设置在底板1上的气流通道19，气流通道19一侧的顶部和底部分别设置有进气管20和出气管，且进气管20的截面为喇叭形结构，气流通道19位于进气管20的小口端，进气管20上设置有转速调节装置17，且进气管20一侧的底板1上设置有工位调节装置18，工位调节装置18上设置有发电机31，发电机31的输入轴上传动连接有一个从动齿轮32。

其中，转速调节装置17包括设置在气流通道19内的叶轮21，叶轮21的一端通过转轴23旋转插接在气流通道19的内壁上并延伸至气流通道19外部，置于气流通道19外的转轴23端部上沿轴向依次设置有与从动齿轮32相配合的第一传动齿轮24和第二传动齿轮25，气流通道19与转轴23的旋转连接处嵌设有第二轴承座22，第二轴承座22的内部安装有第二轴承，第二轴承的内圈与转轴23的外壁卡合连接，通过转速调节装置17，可以改变发电机31的发电速率。

其中，第一传动齿轮24和第二传动齿轮25的齿数比为2:1，使从动齿轮32分别与第一传动齿轮24和第二传动齿轮25啮合时，产生速度差。

其中，工位调节装置18包括固定设置在底板1上的第二液压缸26，第二液压缸26的通过其活塞杆传动连接有一个第三液压缸27，第二液压缸26的底端固定设置有第二滑块28，底板1上开设有与第二滑块28相配合的第二滑槽29，第二液压缸26通过其液压杆传动连接有托板30，托板30的顶端与发电机31的底端固定连接，通过工位调节装置18，可以改变从动齿轮32的工位。

其中，储能调节装置包括蓄电池33，蓄电池33固定设置在底板1上，蓄电池33上安装有风光互补控制器34，减速电机2、两个第一液压缸9均通过型号为s5-90u的plc控制器35与蓄电池33电性连接，型号为rgt-uvvh的光照传感器16与plc控制器35电性连接，第二液压缸26和第三液压缸27分别通过外接的第二液压缸开关和第三液压缸与蓄电池33电性连接，光伏电池组件15和发电机31均通过型号为xpy-ble-mnrgb-a2的风光互补控制器34与蓄电池33电性连接。

需要说明的是，本发明为一种空调及太阳能互补发电系统，具体工作时，当天气炎热时，大型高层写字楼里的中央空调排风出的风经过进气管20进入气流通道19内并带动叶轮21转动后从出气管排出，叶轮21带着转轴23、第一传动齿轮24和第二传动齿轮25转动，此时控制第三液压缸27通过其液压杆带着托板30沿垂直方向运动，并控制第二液压缸26通过其液压缸带着第三液压缸27的第二滑块28在第二滑槽29内滑动，以使从动齿轮32与第一传动齿轮24啮合，使发电机31发电，发电机31产生的电流经过风光互补控制器34的控制，风光互补控制器34是中央空调排风发电和太阳能发电的充放电控制器，可控制多路风能和太阳能电池方阵对蓄电池33充电，光伏电池组件15将电能经过风光互补控制器34的控制后流入蓄电池33内储存，当外接负载需要用电时，蓄电池33内的电能经过逆变器变成交流电后供外接负载使用。

当太阳光照角度发生变化时，光照传感器16将太阳光照射的角度变化信号传递给plc控制器35，plc控制器35控制减速电机2和两个第一液压缸9运作，减速电机2的输出轴通过主动齿轮3和轮齿7带着第二固定管6转动，使u形板12上的光伏电池组件15自动调整至合适的光照接收的周向角度，同时两个第一液压缸9通过其两个不同伸出长度的液压杆，改变u形板12上的光伏电池组件15的倾斜度，有效提高了光能接收率。

当需要对发电机31的发电速率降低时，控制第三液压缸27通过其液压杆带着托板30沿垂直方向运动，并控制第二液压缸26通过其液压缸带着第三液压缸27的第二滑块28在第二滑槽29内滑动，以使从动齿轮32与第二传动齿轮25啮合，由于第一传动齿轮24的第二传动齿轮25的齿数比为2:1，则从动齿轮32与第二传动齿轮25啮合时的转速会降低，即发电机31的输入轴转速降低，以降低发电速率进行快速调整。

以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。