[发明专利]能量采集和电力产生

说明书

一种用于采集例如太阳能、风能、波能、热能等能量的设备，其包含太阳能板和以操作角度支撑所述太阳能板的管道。所述管道包括底护罩和侧护罩，其中形成大孔、小孔和斜平截头体形空腔。所述斜平截头体形空腔被配置成将流体流从所述大孔引导到所述小孔。位于所述小孔处的流动能发电机，例如涡轮机，被配置成收集流动能。所述太阳能板与环境之间的温差可以用于使用热电发电机采集热能。所述太阳能板下方的流体流可以降低板温度且提高效率。发电机可以反向操作以降低太阳能板温度且提高效率。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年12月30日提交的第62/954,835号美国临时专利申请的优先权。前述申请的整个公开内容通过全文引用的方式并入。

背景技术

本公开涉及能量采集领域。

可再生能源包含将太阳能、风能或波能转换成电能。太阳能可以是可持续能源，并且可以用于住宅和公用系统两者。举例来说，光伏板可以朝向允许从固定位置将太阳能转换成电能的操作角度竖直地和水平地倾斜。举例来说，太阳能发电厂依靠覆盖25公里土地的光伏板产生550兆瓦的电力。可以使用公用规模发电机采集风能。举例来说，风力涡轮机可以是100米高且依靠涡轮机叶片上方的空气流的动能产生2兆瓦的电力。波能转换器可以将波浪或水的流动转换成电能，并且此技术具有很大的潜力。举例来说，发电厂可以使用此技术。举例来说，在最大太阳辐射下光伏板的功率密度可以是1千瓦/米^2(kW/m2)，并且在风速为12米/秒时风的功率密度可以是1kW/m2，而波浪的平均年功率密度可以是25kW/m2。多余能量可以存储在电能存储系统中。

发明内容

以下是一些发明概念的简要概述，其仅出于说明目的，而不是广泛的概述，并且无意于指定关键或重要元件或限制或制约详细描述中的发明和示例。所属领域的技术人员将从具体实施方式中认识到其它新颖的组合和特征。

使用单个装置从多个来源进行能量采集。举例来说，太阳能板可以与例如管道、发电机、涡轮机等流体流动能转换器组合。举例来说，流体流可以是风，并且涡轮机可以将进入管道的一侧的风转换成能量。举例来说，朝南的太阳能板可以与朝北的风力涡轮机管道组合。举例来说，太阳能板的背侧、两个侧护罩和底护罩形成方形平截头体形的部分封闭的空腔，其中底部(大孔)朝向风向，并且小孔通向涡轮机以用于电力产生。一个或多个涡轮机可以沿着板的下缘位于小孔处，其中风速依靠管道的平截头体形状增加(从大孔到小孔)。

用于能量采集的流体流可以是波浪，并且波能转换器可以用于从在太阳能板下方的波浪的运动产生电能。举例来说，浮力管道设备的形状可以类似于斜方形平截头体，其中平截头体的底部朝向波浪来源方向。平截头体可以锚定到可与转台装置一起旋转的特定水平定向，或具有引导轮叶以调整流体流相对于波能发电机的水平定向。来自通过管道的波浪的水可以使用波能转换器产生电能。热管可以连接在太阳能板与浮动波管之间，并且热电发电机可以定位在太阳能板与波管之间以使用太阳能板与海洋温度之间的温差以产生电力。

用于收集太阳能的太阳能板可以与热电能量采集装置(例如珀尔帖效应(Peltiereffect)装置)组合。举例来说，太阳能板可以与热电能量采集装置和风力涡轮机组合。举例来说，太阳能板可以与热电能量采集装置和波能转换器组合。举例来说，太阳能板可以与热电能量采集装置和波力涡轮机组合。举例来说，太阳能板可以与热电能量采集装置、风力涡轮机和波力涡轮机组合。管道可以将流体流引导到波力涡轮机或风力涡轮机，并且太阳能板与流体流之间的热量差异可以用作热电发电机的驱动热能采集。使用热量以产生电力可以帮助从太阳能板去除热量，并且使太阳能板更高效。通过管道的流体流还可以使用用于将热量传导到较低温度流动流体的热管来帮助从太阳能板去除热量。

附图说明

根据以下描述、权利要求书和附图将更好理解本公开的这些和其它特征、方面和优势。举例说明本公开，并且本公开不受附图限制。在图式中，相同数字指代类似元件。

图1A示意性地展示用于太阳能、热能和流动能转换成电力的示例系统。