[发明专利]一种风、水、气发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及能源发生装置，具体涉及一种风、水、气发电装置。

背景技术

目前风力发电运用方向单一，运用速度范围小，年运行时间短，一般1800-3000小时，增速手段少，单机功率小，德国5000kw/h，美国7800kw/h，中国2500kw/h，3000kw/h刚在试制，世界上还没有10000kw/h以上的风力发电机，成本高，10万kw风电场投入要8亿人民币以上，力学结构不合理，故障多，1000kw/h以上风力发电机的叶片长要几十米，几十吨的螺旋桨飞机叶子长也不过2-3米，综合运用手段很少；传统的水力发电机，推力大，阻力也大，推阻比小，效率不高；空气发电机包括水平管道式、垂直管道式、带气库式与不带气库式等；水、气两者组合或风、水、气三者组合没有，风、水、气各自为战，综合效益不高。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种风、水、气发电装置，该装置通过风、水、气三者相互结合发电，提高综合效益。

本发明的技术解决方案是：在河道或风道内安装水轮、风轮构成水轮发电机和风道发电机，水轮机发电机有水平轴水轮发电机和立轴水轮发电机，所述的水平轴水轮发电机由支架、水平轴、水轮、小水斗、发电机组成，在河道上安装支架，水平轴安装在支架上，水平轴上水平式安装水轮，水轮的一半水平浸入水中，水轮上分布小水斗，水平轴上安装发电机；所述的立轴水轮发电机由支架、立轴、水轮、小水斗、发电机组成，在河道上安装支架，立轴安装在支架上，立轴上垂直安装水轮，水轮的半侧立式浸入水中，水轮上分布小水斗，立轴上安装发电机；所述的风道发电机由风道、风轮组成，在风道内安装一组风轮构成风道发电机，风轮呈水平式或立轴式。

本发明的一种风、水、气发电装置中，风道的两端分别安装缩管和扩管。

本发明的一种风、水、气发电装置中，在水轮发电机的轴上安装风轮。

本发明的一种风、水、气发电装置中，立轴水轮发电机的水轮上下分别安装前后导流板。

本发明具有以下优点：1、风向运用灵活，传统的西北风只能按西北风用，东南风只能按东南风用，一风不可二用，更不可多用，本发明通过风道可以一风二用、多用，东南风既可以当东南风用，又可以同时当西北风用，既可以短距离使用，又可以长距离使用，既可以几台、几十台同时使用，又可以成千上万台同时使用，既可以供中、大型发电机使用，又可以供特大型发电机使用；2、传统风机年运行时间1800-3000小时，本发明的发电机全年时365天即8760小时运行使用；3一般中、大型风机运行速度范围5-25m/s，本发明发电机风水气结合可以1-50m/s、1-100m/s起动，特制的1m/s可以起动，对于风机来讲起动风速小是个重要参数，因为风速与功率是立方的关系；4、我国总体上有西北、华北和沿海三大风区，如新疆风区又分九个风区，通过风道连通、变向、增速、扩张，提高使用效果，一个达板城的风资源通过风道变向、增速、扩张、变成十个达板城风资源，像新疆到上海、四川到上海的天燃气管道一样，西北到东南沿海的双向风道，比两条天燃气管道所提供的能源要大的多；5、风、水结合有多种形式：风水推动，一台立轴机下面是水推动，上面是风推动；风、水、气齐推动，对于一些较大的风道，风道的下面是水推动，水上面是风、气同时推动；风变水、水变电，西北、华北地区风多水少，上库的水发电后流到下库，下库又通过风力再抽到上库反复使用；6水、气结合也有多种形式，如管内式、管外式、有坝式、无坝式，山区许多小河既不能行船又不能放木，单纯流水，全流域落差又较大，正是无坝发电的好机会，当然有坝也可以，本发明横着河水安装若干台水平轴水轮机，水轮上带水斗，推力面在水中，阻力面在水上面即空气中，水的密度是空气的800-1000倍，也就是说空气的阻力只有水的1/800-1/1000，这样用水、气所长，避其所短，获得最大的推阻比；7、水、气、风结合的半浸式水平轴机可以高效率，半浸式的立轴机也同样可以实现实效率；本发明的立轴水轮机通过导流板、坡度、支架等手段左浸右不浸，而且在立轴水轮机的上方结合风力发电机，这样可以做到水、气、风的结合，在一条河上又可以建若干个三给合的电站，也可以根据水、气、风在不同河段的情况，设立水平轴水轮机或立轴水轮，因地因势而宜，因水因风而宜；8、风道上安装缩管和扩管，缩管可以加速流体，扩管可以减速流体；9、中国有数万条河流，吉林汪清县一个县就有105条河，中国有近十万个水库，南京六合一个区就有56个水库，有西北、华北、沿海三大风区，这些资源可以通过风道扩张十倍数十倍，投资成本比现在大型风或水电站成本低的多，缩合利用的效率难以估量。