[实用新型]太阳能气流发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，具体为一种太阳能气流发电装置。

背景技术

由于现有矿物燃料日益减少，采集成本日益提高，日益要求一种替代燃烧矿物燃料的装置来产生有用动力。这种替代装置包括原子能和水电装置，但是，原子能和水电装置不足以作为生产电能的商业上可行的替代装置。而且，这类装置的使用因可能对环境有害而受到限制。

人们已开发出若干种利用太阳能产生有用能量的方法，太阳能可产生机械动力来发电而不污染空气和水，目前大多是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置，结构复杂，耗资比较大，成本较高，限制了其进一步广泛推广应用。

发明内容

本实用新型为了解决现有太阳能发电装置利用电池组件存在结构复杂、成本较高等问题，提供一种太阳能气流发电装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：太阳能气流发电装置，包括预埋在土崖内、并且相互连接的垂直风洞和文丘里管状水平风洞，垂直风洞的洞口处向上支设烟囱，文丘里管状水平风洞的喉管处安装叶轮及叶轮轴，叶轮轴与发电机的输出轴连接；还包含与文丘里管状水平风洞的入口端贯通的蒸汽集气室、与蒸汽集气室连接的循环式热水管，循环式热水管上间隔安装有太阳能热水器。

所述蒸汽集气室外部设有凹面聚光镜，蒸汽集气室位于凹面聚光镜的焦点区内，利用凹面聚光镜对蒸汽集气室内的热水进一步焦点加热，使其产生更多的蒸汽。

采用本实用新型的结构设计，由太阳能热水器、凹面聚光镜、循环式热水管及蒸汽集气室构成加热装置，由烟囱、垂直风洞、文丘里管状水平风洞及叶轮、与叶轮轴连接的发电机构成发电装置，利用太阳能热水器将水流进行初步加热后流入蒸汽集气室内，再通过凹面聚光镜对蒸汽集气室进行焦点加热，产生大量蒸汽，蒸汽进入文丘里管状水平风洞，利用烟囱效应（由于热空气比冷空气密度小，向上升腾产生气压差，从而促进气流产生自下而上的流动）和文丘里效应（把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文丘里管出口的后侧形成一个真空区，随之截面逐渐减小，压缩空气的压强增大，流速也随之变大）加快气流流速，以驱动叶轮及叶轮轴转动，继而驱动发电机转子旋转，将太阳能转化为动能传递给发电机，从而实现太阳能发电的目的。

与现有技术相比，本实用新型结构简单、设计合理、成本低，发电效率高，适用范围广，具有一定的推广价值和应用价值。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为图1中叶轮的安装示意图；

图中：1-垂直风洞；2-文丘里管状水平风洞；3-烟囱；4-叶轮；5-叶轮轴；6-发电机；7-蒸汽集气室；8-循环式热水管；9-太阳能热水器；10-凹面聚光镜。

具体实施方式

太阳能气流发电装置，如图1、2所示，包括预埋在土崖内、并且相互连接的垂直风洞1和文丘里管状水平风洞2，土崖必须是座北向南，要求土质好，塑性指数8、5以上的黏土。垂直风洞的洞口处向上支设烟囱3，文丘里管状水平风洞的喉管处安装叶轮4及叶轮轴5，叶轮轴与发电机6的输出轴连接；还包含与文丘里管状水平风洞的入口端贯通的蒸汽集气室7、与蒸汽集气室连接的循环式热水管8，循环式热水管上间隔安装有太阳能热水器9，蒸汽集气室7外部设有凹面聚光镜10，蒸汽集气室位于凹面聚光镜的焦点区内。

在具体制作时，烟囱可采用以下方法：在垂直风洞上口的地表打钢筋混凝土圈，直径为风洞上口的2—3倍（视加高部分的结构轻重而定）。可以用砖或水泥筑大烟囱。可以以钢管焊接为心轴，用辐把轴套与外毂连接，以镀锌钢板或塑料板做外围的轻型结构的大烟囱，钢管顶部安装滑轮和风绳环，立起钢管后先安装最上面的一节，地面安装，节节提升，如果中部也加风绳，高度可达到几十米。效果更好。此外，在文丘里管状水平风洞安装一台发电机后，如果风速仍在3、5米/秒以上，可以再安装一台，直至风速在3、5米/秒以下，文丘里管状水平风洞的喉管部分长一些，以便于安装多台；发电机与普通微型风力发电机不同，叶轮有6个叶片，叶片的根部窄、末梢宽，末端弧角，叶片前端设一个锥形轴帽，锥尖迎风，锥底略大于发电机直径。太阳能热水器用温控器向蒸汽集气室供应热水，以延长发电机工作时间。