[发明专利]一种风光能源集成型发电热水洁净模块化系统装置

摘要

本发明为一种风光能源集成型发电热水洁净模块化系统装置，其特征在于：在同一种系统装置中能够同时实现风能发电、光能发电、光热热水、水能喷淋洁净、光能催化净化的多种绿色能源复合集成利用形式；既能为分布式小型装置，也能以对应的模块结构及模块构件，经排列组合、串联并联、放大集成来构成为中型大型装置，能够广泛适合于城乡工业农业产业军事应用或者陆地、水面、海上舰船浮体平台设施应用，乃至成为阵列式工场式装置系统，能够形成风光热电储输及环境空气净化的集成一体化的绿色能源基地。在提高绿色能源的利用效率和保障效率同时，还能减少碳排放程度和环境空气污染程度，提高设备材料的时间和空间利用效率。

主权项

一种风光能源集成型发电热水洁净模块化系统装置，其特征在于：在同一种系统装置中能够同时实现风能发电、光能发电、光热热水、水能喷淋洁净、光能催化净化的多种绿色能源复合集成利用形式；提高绿色能源的利用效率和保障效率，在利用绿色能源同时，还能减少碳排放程度和环境空气污染程度，提高设备材料的时间和空间利用效率；所述的风能发电利用形式，是在系统装置边框及三角型空间支撑框架模块结构(5)顶部，安装有横卧式垂直轴风力发电模块化设备结构或者直立式垂直轴风力发电模块化设备结构，并且采用了横卧式垂直轴风力发电模块化设备结构时左右相互逆转、直立式垂直轴风力发电模块化设备结构时上下相互逆转的垂直轴顺时针转向风轮(1)同垂直轴逆时针转向风轮(3)及互逆转垂直轴发电主机(2)的双组风轮或者多组合双组风轮的风能利用型式，能够在较低风速下达到较高额定风速的额定风电电压指标；风轮翼型采用阻力型、升力型、升阻复合型各种垂直轴风力翼型；其中包括C型、H型、S型、Φ型、螺旋型、椎体斜桨型、涡轮涡翅型；所述的光能发电利用形式，是将光能热水的真空集热管或板的排列框架模块结构(6)，形成为对地面横向或者斜向排布；储水保温罐模块构件(7)形成为对地面纵向排布，以使储水保温罐模块构件与真空集热管或板横向或斜向对接，斜向对接均取储水保温罐模块构件中间接口位置偏高，两侧真空集热管或板边框接口位置偏低的方式，以利集热对流的加强；或者使储水保温罐模块构件与两侧面真空集热管或板的对接形成一个朝向太阳的等边三角形，在真空集热管或板的排列框架模块结构(6)的真空集热管或板的管同管或板同板的间距空隙间隔位置上，特别是在真空集热管的直径或真空集热板的厚度中间位置上，安置有条矩形太阳能电池板框架模块构件(8)，真空集热管或板的横向或斜向排布，太阳能电池的横向斜向条矩形排布，以及储水保温罐模块构件与两侧面的真空集热管或板、太阳能电池板的对接形成的朝向太阳的等边三角形斜面，能够让太阳能电池在日照移动过程中得到较高的太阳辐射程度，从而保证光电转换效率；同时由于太阳能电池的条矩形排布遮盖住了每列真空集热管或板的下半部，也有利于改进真空集热管或板的集热对流状况；或者在真空集热管或板的排列框架模块结构(6)的真空集热管或板排列的背后底部适当间隔距离空间位置上，安置有平面形太阳能电池板框架模块构件(8)，并在真空集热管或板排列的空隙间隔之间增设效果等同无影灯或多透镜的透明光学模块构件，该透明光学模块构件选自透明玻璃珠复合型材构件或透明多透镜多气泡复合型材构件，这样排布对比太阳能电池的条矩形排布，能够有利太阳能电池板的铺设面积增大和铺设方式改进，并让太阳光穿过真空集热管或板排列的空隙间隔的透明光学模块构件，利用散射折射漫射多透镜多聚焦无影化光学效果，辐射到增大了面积的平面形太阳能电池板框架模块构件(8)上，同样让太阳能电池在日照移动过程中能够得到较高的太阳辐射程度，减少真空集热管或板对太阳能电池的遮挡阴影并同时提高光电产出能量；或者在储水保温罐模块构件(7)的上部半圆形表面上，安置曲面柔性太阳能光电池框架模块构件(8)或者平板硬性太阳能光电池框架模块构件(8)；或者将储水保温罐模块构件(7)的圆形外形，改进为内圆外方形式，以利平板硬性太阳能光电池框架模块构件(8)的固定安装，以提高系统装置的光电发电能力；所述的风能发电、光能发电利用形式中，是将风能发电的三相交流电或直流电以及光能发电的直流电都通过风光互补逆变器系统来实现输入输出调变，并通过输入蓄电池、电容器储能系统来进行风电光电的储能和负载输出，能够供给本系统装置的储水保温罐模块构件中的电加热器模块构件用电负载及其他各种民用及工业用途的用电负载，包括补充电网；所述的水能喷淋洁净利用形式，是在储水保温罐模块构件(7)的自来水及水源入水管处另外接出主要由喷淋水管及喷淋水阀喷淋活动喷头组成的喷淋模块结构(4)，安置于高于真空集热管或板的排列框架模块结构(6)及太阳能电池板框架模块构件(8)的储水保温罐模块构件(7)的顶部，依靠手动控制或电磁控制来开闭喷淋，实现水能喷淋洁净真空集热管或板的排列框架模块结构(6)及太阳能电池板框架模块构件(8)的目的，或者在喷淋模块结构(4)内增加加压类水泵类器件，实现增压喷淋喷雾效果，还能够具有净化环境空气、降低雾霾沙尘附着、降低太阳能电池工作温度与屋顶楼顶及场地环境温度、以及冬季除雪化冰的附加效果；所述光能催化净化的利用形式，是在本系统装置的向阳面结构器件的表面，特别是在真空集热管或板的排列框架模块结构(6)、太阳能电池板框架模块构件(8)及储水保温罐模块构件(7)的向阳面表面，喷涂上一层复合氧化物透明自洁净光催化涂层，该涂层主要由纳米级氧化钛透明粉体、有机水性无色胶粘剂和锆铝双金属偶联剂组成，能够形成同基体固着强、不易附着粉尘和有机颗粒物的自洁净涂层，在维护真空集热管或板、太阳能电池板表面洁净及改进集热性能和光电性能同时，并对碳氮硫氧空气有机物污染物具有光催化分解长期净化效果；所述利用形式还涉及将系统装置边框及三角型空间支撑框架模块结构，形成为可调变角度的边框及三角型空间支撑框架模块结构(5)，通过安装的角度调变定位轴及多个可伸长收缩可调节定位螺栓栓口的套接支撑横梁模块构件模块构件来实现角度及高度的变化，以适应不同纬度地区不同季节气候的太阳辐射角度调变要求；能够形成多台套本系统装置同时安装时在纵向高度上的高低错落、互不阻挡的有序排列组合，能够形成屋顶和楼顶乃至平地和场地风能光能效能的提高利用；本系统装置既能够成为民居民用的自助式分布式小型装置，也能够通过小型系统装置所对应的模块结构及模块构件，经排列组合、串联并联、放大集成来构成为中型大型系统装置，能够广泛适合于城乡工业农业产业军事应用或者陆地、水面、海上舰船浮体平台设施应用，乃至成为阵列式工场式装置系统，能够形成风光热电储输及环境空气净化的集成一体化的绿色能源基地。