[发明专利]一种双效能热风发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电设备，尤其是涉及一种能够同时通过高空气流推动风轮旋转、地表加热气流上升冲击涡轮绕轴运动的双效能热风发电装置。

 

背景技术

本发明涉及的背景技术有风力发电机与热风发电机两种。

风力发电机，简称为“风力机”，是一种利用天然风为能源而获得电能的装置。目前公知的风力发电机，常见的有轮式风力发电机、立式风力发电机、塔式风力发电机、螺旋桨式发电机……，这些风力发电机无论采用何种结构，均需天然风达到一定的风速；当天然风风速小于风力发电机启动极限（往往为每秒2米）时，这些风力发电机便无法正常发挥作用，且目前公知的风力发电机或多或少存在着风能利用效率低、无法全方位接受天然风等缺陷，影响到风力发电机的应用范围。

热风发电机，是一种将太阳幅射热能转化为风能、再由风能转化为电能的风力发电装置。目前公知的热风发电机，虽然有绿色环保、无需燃料等优点，但需搭建庞大加热棚、建造高耸排气筒，存在着占地面积庞大、无法全天候使用等缺陷，因而影响到公知热风发电机的经济效果和使用价值。

 

发明目的

本发明的目的，在于克服目前公知发电机效能较为单一的缺陷，设计出一种既能够利用天然风力，又能够利用太阳幅射热能的发电装置，使发电装置有更好的使用性能、更大的应用范围和更宽广的发展空间，推动发电设备更上一个层次。

 

发明内容

本发明在综合目前各公知风力发电机、热风发电机优势的基础上，克服无风不起动、无日不生热的缺陷，充分运用空气负压效应、流体动力、空气对流交换、阳光热幅射、温室效应、空气热膨胀等原理，设计出一种能够同时利用天然风力、太阳能热幅射的发电设备，使设备即使极端气候情况下，也能单纯依靠阳光热能和高低空气流温差、或单纯依靠天然风力正常运转发电，从而形成一种独特的双效能热风发电装置。

本发明实施技术方案所依据的原理有：空气对流交换原理、阳光热幅射原理、温室效应原理、气体膨胀原理、气流旋涡原理、烟囱原理、流体动力原理等，这些原理主要内容是：

1，空气负压效应原理：负压，是指某一区域或局部的大气压力低于现存的大气压力（取作参考零点）。当某一区域出现大气负压时，周围较高气压的空气即流向该区域，对该区域予以补充；当流动的空气达到一定的速度时，即形成风速和风力。

2，流体动力原理：当流体流向物体时，如物体受到的作用力大于物体静止的惯力，物体被推动；如物体受到的作用力小于物体静止的惯力，物体保持静止；物体被推动运动状态变化的快慢（加速度的大小），跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

3，阳光热幅射原理：阳光热幅射与光一样，均是以电磁波形式出现；太阳的热能转换成电磁波并传播出去。当物质接受电磁波后，又转换成热的形式。在单位时间内从单位面积上放射出来的热量称为放射力（幅射力）；在单位时间内，从单位面积上通过单位立体角放射出去的热量，称为放射强度。阳光放射到物体表面的能量中，一部分被表面反射，一部分被表面吸收，剩下的部分则透过该物体；对于固体和液体而言，能量透过的比率几乎为零。能够全部吸收入射能的物体，称为黑体。

4，温室效应原理：在阳光照射下，室内温度可在不经人工加温而高于室外温度。

5，气体热膨胀原理：气体（包括空气）在压力不变的情况下，气体体积随温度升高而增大的特性，称为气体的膨胀性；气体膨胀性的大小，用体积膨胀系数来度量，它是增加一单位温度时所引起的体积相对增大量。膨胀后气体的单位体积重量变轻，呈漂浮上升趋势。

6，空气对流交换原理：空气中较热的部分和较冷的部分，通过循环运动，使温度趋于均匀，这是空气传热的主要方式；空气对流的特点是热空气上升，冷空气下降。

7，旋涡原理：气体在作螺旋形旋转运动时，可形成旋涡结构的气流，使该气流积蓄有较大的势能。利用气流切向引入，可造成气流的旋转运动，使具有一定质点的气体通过惯性离心力而甩向外壁面作附壁流动。

8，烟囱原理：利用高低空气流的温差，以及高空气流的运动，在烟囱内部造成空气负压，使烟囱内部空气上升，形成抽拔空气效果；其中，烟囱越高，负压效应越大，抽拔空气效果越好。