[发明专利]风能与地热能协同发电系统

权利要求书

1.风能与地热能协同发电系统，包括风能发电系统和地热能热管发电系统，所述的风能发电系统由叶轮、机舱(15)、筒塔(12)和涡轮发电机组(18)构成；所述的地热能热管发电系统由地热能热管和涡轮发电系统构成，所述的风能发电系统的叶轮由叶片(14)和轮毂(13)构成，叶片(14)设置在轮毂(13)上；机舱(15)内部设置有传动系统(16)和发电机组(11-2)，叶轮的轮毂(13)通过机舱(15)内的传动系统(16)与发电机组(11-2)相连接；机舱(15)的下部与筒塔(12)的上部相连接，筒塔(12)的内表面为光滑内壁，筒塔(12)的上部对称设置有出气口(17)，筒塔(12)的底部对称设置有进气门(24)，筒塔(12)的内部设置有涡轮发电机组(18)，整个筒塔(12)设置于地平面上，所述的地热能热管是由热管的蒸发段、绝热段和冷凝段组成的真空密闭装置，地热能热管的底部为蒸发段，地热能热管的上部为冷凝段，地热能热管的中部为绝热段，地热能热管底部的蒸发段的内腔为蒸发腔(1)，蒸发腔(1)内填充有工质(4)，地热能热管上部的冷凝段的内腔为冷凝腔(20)，地热能热管中部的绝热段的内腔包括渐缩型管腔(26)、突放型管腔(22)和喷口(7)，由蒸发腔(1)到喷口(7)的地热能热管的内腔为横截面积逐渐减小的渐缩型管腔(26)；由喷口(7)到冷凝腔(20)的地热能热管的内腔为横截面积逐渐增大的突放型管腔(22)；渐缩型管腔(26)与突放型管腔(22)的平滑连接段为地热能热管的喷口(7)，在地热能热管的绝热段的外管壁(25)的外部设置有真空绝热腔(6)，所述的涡轮发电系统由多级叶片(23)、支撑机构(8)、轴承(21)、转轴(10)、磁流体密封装置(19)和发电机组(11-1)构成，在绝热段的突放型管腔(22)内水平设置有多级叶片(23)，冷凝腔内水平设置有支撑机构(8)，支撑机构(8)的中部设置有与转轴(10)相匹配的轴承(21)，多级叶片(23)与转轴(10)的一端相连接，转轴(10)的另一端穿过轴承(21)和磁流体密封装置(19)与设置在冷凝腔(20)上部的发电机组(11-1)相连接，磁流体密封装置(19)设置在冷凝腔(20)上部的外管壁(25)上，涡轮发电系统的转轴(10)的轴心线与喷口(7)的中心线重合。

2.根据权利要求1所述的风能与地热能协同发电系统，其特征在于：风能发电系统的筒塔(12)为由底部至顶部截面逐渐变小的圆台型筒塔。

3.根据权利要求1所述的风能与地热能协同发电系统，其特征在于：风能发电系统的筒塔(12)内的涡轮发电机组(18)可以是单台涡轮发电机组，也可以是多台呈环形布置的涡轮发电机组。

4.根据权利要求1所述的风能与地热能协同发电系统，其特征在于：风能发电系统的筒塔(12)下部的进气门(24)的高度低于地热能热管发电系统绝热段与冷凝段交界处所在平面的高度。

5.根据权利要求1所述的风能与地热能协同发电系统，其特征在于：地热能热管的蒸发段置于地热井的地热资源中；绝热段的渐缩型管腔(26)置于地热井中；绝热段的突放型管腔(22)和喷口(7)以及整个冷凝段置于地平面以上，且位于风能发电系统的筒塔(12)的下部。

6.根据权利要求1所述的风能与地热能协同发电系统，其特征在于：地热能热管的外管壁(25)的内表面设置有体积、表面积和渗透率均较大以及毛细孔有效半径小的吸液芯(2)。

7.根据权利要求6所述的风能与地热能协同发电系统，其特征在于：在地热能热管的绝热段的吸液芯(2)的内表面设置有一层薄且光滑的内管壁(5)。

8.根据权利要求1所述的风能与地热能协同发电系统，其特征在于：地热能热管的冷凝腔(20)内水平设置有支撑机构(8)，支撑机构(8)的中部设置有与转轴(10)相匹配的轴承(21)。

9.根据权利要求1所述的风能与地热能协同发电系统，其特征在于：地热能热管在蒸发腔(1)腔体的外管壁(25)和吸液芯(2)上设置有热管吸热鳍片(3)；在冷凝腔(20)腔体的外管壁(25)和吸液芯(2)上设置有热管散热鳍片(9)。

10.根据权利要求1所述的风能与地热能协同发电系统，其特征在于：涡轮发电系统的多级叶片(23)的直径小于其所在平面与突放型管腔(22)相交处内管壁(5)的直径。