[发明专利]一种风光一体式发电机组

说明书

本发明公开了一种风光一体式发电机组，包括底座、固定设置在所述底座上的发电机、与所述发电机连接的主轴和设置在所述主轴上的发电机构；所述发电机构包括设置在所述主轴上的支撑盘和分别通过支撑杆均布水平设置在所述支撑盘外侧上的3‑5个叶片组；在所述叶片组的上层设有太阳能板。本发明通过设计叶片组中下层叶片的开口方向、叶片厚度比、叶片形状、迎风角度和上下层叶片之间的距离，使发电机组在获取阻力矩的同时又获得升力矩且方向相同，从而确保风能的转化率达到最大值。

技术领域

本发明涉及风能、太阳能发电技术领域，具体涉及一种风光一体式发电机组。

背景技术

风能和太阳能均属于清洁的可再生能源，在自然界储量丰富，且可循环利用，传统的风力发电机分为垂直轴和水平轴，垂直轴风力发电机风能转化效率低，水平轴风力发电机，需要对风装置，结构复杂，小风速风能转化效率低，且这两种风力发电机都不能直接把太阳能做到风力发电机叶片上，发电效率低，性价比不高制约了这一产业的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构轻便、风能转化率高、启动风速低的风光一体式发电机组。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种风光一体式发电机组，包括底座、固定设置在所述底座上的发电机、与所述发电机连接的主轴和设置在所述主轴上的发电机构；所述发电机构包括设置在所述主轴上的支撑盘和分别通过支撑杆均布水平设置在所述支撑盘外侧上的3-5个叶片组；在所述叶片组的上层设有太阳能板。

针对上述技术方案，每个叶片组都是独立的，安装方式和方向相同，叶片组在风的影响下启动进行风力发电，太阳能板同时进行太阳能发电，实现风光一体式发电，提高发电效率；支撑盘在叶片组转动过程中增加其稳定性，且风阻小；支撑杆用来支撑叶片组。

优选的，所述支撑盘包括上支撑盘和下支撑盘，所述叶片组包括分别通过支撑杆设置在所述上支撑盘和下支撑盘上的上层叶片和下层叶片，所述太阳能板平行设置在所述上层叶片的上板面上；在所述上层叶片和下层叶片之间的外端竖直设有连接片。

上层叶片和下层叶片之间形成气流压力差，增大气流速度，提高风能利用效率；连接片用来固定上下层叶片和稳定上下层叶片的迎风角。

优选的，相邻所述上层叶片和下层叶片均采用首尾相连的方式进行连接。

优选的，所述上层叶片和下层叶片均呈“C”型，且在所述下层叶片上设有开口朝下的“C”型凹槽。

相邻叶片组之间均采用首尾相连的方式，使时刻位于主轴左右两侧的下层叶片的开口方向相反，从而位于主轴左侧的枫叶组形成了背风组，当气流经过时能获取风能阻力矩，提高小风速时风能利效率，提供了主轴小风速运转的最大力矩，利于主轴启动，通过实验发电机启动的最低风速为1m/s。

优选的，所述上层叶片的厚度比d/L=0.1-0.2；所述下层叶片的厚度比D/L=0.3-0.45。该厚度比的叶片可有效避免发电机在大风情况下发生失速现象。

优选的，所述上层叶片和下层叶片的迎风面与风向之间的夹角分别构成两个迎风角，所述迎风角的角度范围为7-15°。

上下层叶片呈C型设置，使上下叶片之间前端的距离小于后端的距离，从而使上下层叶片分别形成两个不同的迎风角，使其同时获得两个升力，增加空气流速，同时增大通过叶片的气流压力，提高气流流过叶片的速度，从而提高风能转化效率；上述迎风角的范围使风能转化效率达到最高。

优选的，所述太阳能板的倾斜角度为25-40°。该倾斜度的太阳能板能使更长的光照时间内达到最佳效率，从而提高太阳能的利用效率。

优选的，所述上层叶片的夹角α为15-25°，所述下层叶片的夹角β为25-30°。上下叶片的形状对气流的影响是很大的，此形状的叶片利于气流流速的稳定性，提高风能利用率。