一种高效利用太阳热能的风力发电机的制作方法

本发明涉及风力发电，尤其是涉及一种高效利用太阳热能的风力发电机。

背景技术：

1、风力发电是指利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电广泛应用于电力、石油、冶金、化工、热力、农业、水利、通信、交通等行业。小型风力发电机可以为偏远、无电的地区提供照明、电视、洗衣机等生活用电的供电系统。此外，在建筑和交通领域，风力发电机也可以为别墅的独立供电、公共建筑屋顶的侧并网供电以及基础设施如路灯、道路监控、航标灯、交通信号灯等提供可靠的电源。

2、目前，风力发电装置大多利用单一的风能作为动力，由于风力发电装置是在室外安装并运行，因此，太阳能同样可以利用在风力发电装置上，用于助力风力发电装置运行，进一步提高风力发电装置的发电效率。

技术实现思路

1、本发明所要解决的是如何利用太阳热能有效提高风力发电机发电效率的技术问题，提供一种高效利用太阳热能的风力发电机。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种高效利用太阳热能的风力发电机，包括底座、支撑柱、发电装置、热能装置、方向装置。底座横向设置。支撑柱竖向设置与底座顶面，并与底座固定连接。发电装置设置于支撑柱顶端，并与支撑柱转动连接。方向装置设置于发电装置上方，并与发电装置固定连接。热能装置设置于方向装置上方，并分别与方向装置固定连接，且与发电装置连接。

4、根据上述技术方案，将底座放置于地面上，当空中有风吹动时，风力驱动方向装置转动，方向装置分别带动热能装置、发电装置移动，直至发电装置转动至合适位置。然后，风力驱动发电装置进行发电，当风向发生变化时，方向装置重复上述工作过程，使得发电装置能够根据风向的变化自动进行方位调整，有效提高发电效率。同时，热能装置通过吸收太阳能及风能助力发电装置进行高效发电。

5、优选的，发电装置包括风筒、双出轴发电机、三个连接杆、若干第一扇叶。风筒轴线与支撑柱轴线垂直交叉，风筒设置于支撑柱顶端，并与支撑柱转动连接，且与方向装置固定连接。三个连接杆轴线分别与风筒轴线垂直，三个连接杆分别设置于风筒内，其一端分别与风筒内侧壁固定连接，三个连接杆以风筒轴线为轴呈轴对称设置。双出轴发电机转轴轴线与风筒轴线重合，双出轴发电机设置于三个连接杆之间，并分别与三个连接杆远离风筒内侧壁的一端固定连接。若干第一扇叶设置于风筒一端内侧，并分别与双出轴发电机转轴固定连接。

6、根据上述技术方案，风从风筒靠近若干第一扇叶的端口进入风筒内，并驱动若干第一扇叶旋转，若干第一扇叶带动双出轴发电机转轴转动，双出轴发电机进行发电。然后，风筒内的风经过发电机周侧，并从风筒另一端口排出。风筒内的风驱动双出轴发电机进行发电的同时，还能够为发电机进行有效降温，防止双出轴发电机过热。

7、优选的，方向装置包括控制杆、方向杆、垂直尾翼。控制杆轴线与支撑柱轴线重合，控制杆设置于风筒上方，其底端与风筒固定连接。方向杆轴线与风筒轴线平行，方向杆设置于控制杆中部，其中部与控制杆固定连接。垂直尾翼设置于方向杆远离若干第一扇叶的一端，并与方向杆固定连接。

8、根据上述技术方案，当风向发生变化时，垂直尾翼在风力的带动下推动方向杆转动，方向杆带动控制杆转动，控制杆带动热能装置、风筒进行转动，直至风筒靠近若干第一扇叶的端口正对风吹的方向，使得风从风筒靠近若干第一扇叶的端口吹进风筒内。

9、优选的，发电装置包括若干第二扇叶。若干第二扇叶设置于风筒远离若干第一扇叶的一端内，并分别与双出轴发电机转轴固定连接。

10、根据上述技术方案，风筒内的风经过双出轴发电机周侧后继续流动，并驱动若干第二扇叶旋转，若干第二扇叶与若干第一扇叶相互配合带动双出轴发电机转轴转动，有效提高了双出轴发电机的发电效率。

11、优选的，热能装置包括半圆壳体吸热板、单向气阀、弯杆、第一汇风斗、若干弧形板、若干喷气孔、若干连接孔、中心孔、弯管、旋转接头。第一汇风斗轴线与控制杆轴线重合，第一汇风斗套设于控制杆上端，其上端口与控制杆转动连接，第一汇风斗转动轴线与其轴线重合。若干弧形板轴线分别与第一汇风斗轴线平行，若干弧形板分别设置于第一汇风斗顶面，其一边沿分别与第一汇风斗固定连接。弯杆设置于控制杆一侧，其一端与控制杆处于第一汇风斗与方向杆之间的侧面固定连接，弯杆远离若干第一扇叶设置。半圆壳体吸热板轴线与控制杆轴线重合，半圆壳体吸热板处于若干弧形板上方，并与弯杆远离控制杆的一端固定连接，半圆壳体吸热板开口向下设置，且其边沿与若干弧形板上边沿紧贴。单向气阀设置于控制杆正上方，并贯穿半圆壳体吸热板，且与半圆壳体吸热板固定连接。中心孔设置于双出轴发电机远离若干第一扇叶的轴承内，中心孔沿双出轴发电机中转轴轴线方向设置，其开口远离若干第一扇叶设置。若干连接孔分别设置于若干第二扇叶内，并分别与中心孔连通。若干喷气孔分别设置于若干第二扇叶内，并分别与若干连接孔连通，且其开口侧分别处于沿若干第二扇叶旋转方向的相反侧，若干喷气孔开口分别向远离若干第一扇叶方向倾斜设置。旋转接头设置于中心孔开口处，并与双出轴发电机转轴固定连接，且与中心孔连通。弯管设置于风筒一侧，其一端与单向气阀连通且固定连接，另一端与旋转接头远离双出轴发电机转轴的一端连通且固定连接。

12、根据上述技术方案，若干弧形板受风吹动发生旋转，并带动第一汇风斗进行转动。半圆壳体吸热板内的空气受热向上移动，并通过单向气阀进入弯管内。同时，在若干弧形板及第一汇风斗的作用下，外界空气向半圆壳体吸热板内移动，并对半圆壳体吸热板内的空气施加压力，使半圆壳体内的空气通过单向气阀向弯管内输送，被若干弧形板及第一汇风斗输送至半圆壳体吸热板内的空气被半圆壳体吸热板连续加热。在热空气的升力及若干弧形板和第一汇风斗的推动作用下，空气不断通过单向气阀进入弯管内，并依次经过旋转接头、中心孔、若干连接孔，最后经由若干喷气孔喷出，与风筒内的流动风力相互配合，共同带动若干第二扇叶转动，有效提高了双出轴发电机的发电机效率。

13、优选的，发电装置包括第二汇风斗。第二汇风斗轴线与风筒轴线重合，第二汇风斗设置于风筒远离若干第二扇叶的一端，其一端与风筒固定连接且连通，第二汇风斗靠近风筒的端口直径小于其另一端口直径，第二汇风斗处于垂直尾翼下方。

14、根据上述技术方案，在第二汇风斗的作用下，风在经过第二汇风斗汇集后进入风筒内，使得经过风筒的风速得到提高，进一步提高了双出轴发电机的发电效率。

15、优选的，发电装置包括若干固定杆。若干固定杆分别竖向设置于底座底面，其顶端分别与底座固定连接，若干固定杆间隔设置。

16、根据上述技术方案，若干固定杆固定在地面下方，可以对底座进行有效固定，使得风力发电机更加稳固。

17、优选的，所发电装置包括助力杆、连动杆、第一往复丝杠、第一丝杠螺母、第二往复丝杠、第二丝杠螺母、第一皮带轮、第二皮带轮、第一斜齿轮、第二斜齿轮。助力杆轴线与风筒轴线垂直交叉，助力杆竖向设置于第二汇风斗远离若干第二扇叶的一端下方，其上端与第二汇风斗固定连接。第一往复丝杠轴线与风筒轴线平行，第一往复丝杠设置于助力杆下端，其远离支撑柱的一端贯穿助力杆，并与助力杆转动连接，第一往复丝杠转动轴线与其轴线重合。第二往复丝杠轴线与第一往复丝杠轴线平行，第二往复丝杠设置于助力杆下端，其远离支撑柱的一端贯穿助力杆，并与助力杆转动连接，第二往复丝杠转动轴线与其轴线重合，第二往复丝杠处于第一往复丝杠下方。第一丝杠螺母套设于第一往复丝杠周侧。第二丝杠螺母套设于第二往复丝杠周侧，并与第一丝杠螺母固定连接。连动杆轴线与双出轴发电机转轴轴线重合，连动杆设置于风筒远离若干第二扇叶的一端内，其一端与双出轴发电机转轴固定连接，另一端延伸至第二汇风斗外侧。第一皮带轮轴线与连动杆轴线重合，第一皮带轮设置于风筒外侧，并与连动杆固定连接。第二皮带轮轴线与第一往复丝杠轴线重合，第二皮带轮设置于第一往复丝杠远离支撑柱的一端，并与第一往复丝杠通过单向轴承连接，且与第一皮带轮通过皮带连接。第一斜齿轮轴线与支撑柱轴线重合，第一斜齿轮设置于第二往复丝杠下方，并与支撑柱固定连接。第二斜齿轮轴线与第二往复丝杠轴线重合，第二斜齿轮设置于第二往复丝杠远离第二皮带轮的一端，并与第二往复丝杠固定连接，且与第一斜齿轮啮合。

18、根据上述技术方案，当风筒转动时，风筒通过助力杆分别带动第一往复丝杠、第二往复丝杠旋转，第二往复丝杠带动第二斜齿轮旋转移动，由于第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合，因此，第二斜齿轮转动并带动第二往复丝杠转动，第二往复丝杠推动第二丝杠螺母移动，第二丝杠螺母带动第一丝杠螺母移动，第一丝杠螺母带动第一往复丝杠转动，第一往复丝杠带动第二皮带轮转动，第二皮带轮带动第一皮带轮转动，第一皮带轮通过连动杆带动双出轴发电机转轴转动。在第一往复丝杠、第一丝杠螺母、第二往复丝杠、第二丝杠螺母的相互配合下，风筒转动方向变换时，第二皮带轮的转动反向始终不变。在风筒停止转动，双出轴发电机通过连动杆带动第一皮带轮转动时，第一皮带轮带动第二皮带轮转动，此时，由于第二皮带轮与第一往复丝杠通过单向轴承连接，第二皮带轮不会带动第一往复丝杠转动。通过上述工作过程，可以实现在风筒发生转动，风筒内风力减小或消失时，利用风筒的转向力驱动双出轴发电机继续发发电，进一步提高了双出轴发电机的发电效率。

19、优选的，包括控速杆、第三皮带轮、圆盘、若干滑槽、若干弹簧、若干第三扇叶。控速杆轴线与风筒轴线平行，控速杆设置于风筒与第一往复丝杠之间，并贯穿助力杆，且与助力杆转动连接，控速杆转动轴线与其轴线重合。第三皮带轮轴线与控速杆轴线重合，第三皮带轮设置于第一皮带轮与第二皮带轮之间，并与控速杆固定连接，且与第一皮带轮通过皮带连接。圆盘轴线与控速杆轴线重合，圆盘设置于控速杆远离第三皮带轮的一端，并与控速杆固定连接。若干滑槽分别设置于圆盘内，其开口均处于圆盘周侧，若干滑槽以圆盘轴线为轴呈轴对称设置。若干弹簧轴线分别与圆盘轴线垂直交叉，若干弹簧分别设置于若干滑槽内，其靠近控速杆的一端分别与圆盘固定连接。若干第三扇叶分别设置于若干滑槽内，并分别与若干弹簧远离控速杆的一端固定连接，若干第三扇叶远离控速杆设置，若干第三扇叶偏转方向分别与若干第一扇叶、若干第二扇叶偏转方向相反。

20、根据上述技术方案，双出轴发电机通过连动杆带动第一皮带轮转动时，第一皮带轮带动第三皮带轮转动，第三皮带轮带动控速杆转动，控速杆带动圆盘转动，圆盘同时带动若干弹簧、若干第三扇叶旋转。当外界风力较强劲使得双出轴发电机转轴转速过快时，若干第三扇叶在离心力的作用下分别向远离控速杆方向移动，并伸出若干滑槽外侧，若干弹簧被拉伸。由于若干第三扇叶偏转方向分别与若干第一扇叶、若干第二扇叶偏转方向相反，因此旋转中的若干第三扇叶驱动空气的流动方向与风向相反，若干第三扇叶转动受阻，并将阻力施加于双出轴发电机转轴上，使双出轴发电机进行减速。双出轴发电机转轴超速越多，若干第三扇叶伸出若干滑槽外侧部分越多，且转速越快，对于双出轴发电机转轴施加的阻力也就越大。通过上述工作过程，可以在外界风力较强劲导致双出轴发电机转轴转速过快时，实现双出轴发电机进行的自动降速，对双出轴发电机进行过速保护。

21、优选的，包括指示灯。指示灯设置于半圆壳体吸热板顶部，并与半圆壳体吸热板固定连接，且与双出轴发电机电性连接。

22、根据上述技术方案，指示灯利用双出轴发电机的电能发出灯光，方便夜间对风力发电机进行标识。

23、本发明的有益效果：

24、1.若干弧形板受风吹动发生旋转，并带动第一汇风斗进行转动。半圆壳体吸热板内的空气受热向上移动，并通过单向气阀进入弯管内。同时，在若干弧形板及第一汇风斗的作用下，外界空气向半圆壳体吸热板内移动，并对半圆壳体吸热板内的空气施加压力，使半圆壳体内的空气通过单向气阀向弯管内输送，被若干弧形板及第一汇风斗输送至半圆壳体吸热板内的空气被半圆壳体吸热板连续加热。在热空气的升力及若干弧形板和第一汇风斗的推动作用下，空气不断通过单向气阀进入弯管内，并依次经过旋转接头、中心孔、若干连接孔，最后经由若干喷气孔喷出，与风筒内的流动风力相互配合，共同带动若干第二扇叶转动，有效提高了双出轴发电机的发电机效率。

25、2.当风筒转动时，风筒通过助力杆分别带动第一往复丝杠、第二往复丝杠旋转，第二往复丝杠带动第二斜齿轮旋转移动，由于第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合，因此，第二斜齿轮转动并带动第二往复丝杠转动，第二往复丝杠推动第二丝杠螺母移动，第二丝杠螺母带动第一丝杠螺母移动，第一丝杠螺母带动第一往复丝杠转动，第一往复丝杠带动第二皮带轮转动，第二皮带轮带动第一皮带轮转动，第一皮带轮通过连动杆带动双出轴发电机转轴转动。在风筒停止转动，双出轴发电机通过连动杆带动第一皮带轮转动时，第一皮带轮带动第二皮带轮转动，此时，由于第二皮带轮与第一往复丝杠通过单向轴承连接，第二皮带轮不会带动第一往复丝杠转动。实现了在风筒发生转动，风筒内风力减小或消失时，利用风筒的转向力驱动双出轴发电机继续发发电，进一步提高了双出轴发电机的发电效率。

26、3.双出轴发电机通过连动杆带动第一皮带轮转动时，第一皮带轮带动第三皮带轮转动，第三皮带轮带动控速杆转动，控速杆带动圆盘转动，圆盘同时带动若干弹簧、若干第三扇叶旋转。当外界风力较强劲使得双出轴发电机转轴转速过快时，若干第三扇叶在离心力的作用下分别向远离控速杆方向移动，并伸出若干滑槽外侧，若干弹簧被拉伸。旋转中的若干第三扇叶驱动空气的流动方向与风向相反，若干第三扇叶转动受阻，并将阻力施加于双出轴发电机转轴上，使双出轴发电机进行减速。可以在外界风力较强劲导致双出轴发电机转轴转速过快时，实现双出轴发电机进行的自动降速，对双出轴发电机进行过速保护。