教学用风光互补发电的喷水装置 【技术领域】
本发明涉及一种教学用风光互补发电的喷水装置，属于新能源教学用具技术领域。
背景技术
中国古代的农民发明了使用风力提水的木质机具，农村田野上劲风吹动风车的叶片转动，带动木质齿轮间的转动，使风能转换成的机械能用于水车车斗中的叶片的移动，将水池中的水源源不断的灌进地势较高一些的水稻田里，减轻了农民用脚踩水车的沉重体力劳动。
近两年，世界各国为了减少环境污染和应对气候变化，倡导发展新能源，在江苏沿海、内蒙古草原已经建成大型风力发电场，上海市附近的海面上新建的海上风力发电场2009年9月已投入生产，无锡数家大型机械制造企业已转产生产大型风力发电机的关键零部件，这些与风电产业相关的产品的出口和内销情况都比较好。
在中国大地上，太阳能光伏发电站的数量越来越多，规模越来越大。北京奥运会主会场‘鸟巢’建筑物的顶部就安装有太阳能光伏发电系统，发出的电力能满足‘鸟巢’建筑物内部的照明需用。2009年1月8日，无锡尚德太阳能电力有限公司建设成功总面积约1.8万平方米的全球最大光电幕墙，这一生态建筑的工程设计容量为1兆瓦，以最低使用寿命25年计算，共可产生电量1737.5KWh，每年可以替代标准煤240吨，减排432吨，25年共替代标煤6000吨。江苏推广绿色能源，已引起世界瞩目。
由于淡水资源越来越宝贵，为了充分利用好水资源就要通过提水和排水来合理调配水资源、合理利用淡水资源。当代社会发展的热点必须尽快写进教科书，特别要向中学、小学学生讲授新能源知识，教师在讲解新能源知识课程时，必须配备新能源教学用具。目前，市场上缺少新能源教学用具，这一技术领域基本上处于空白状态。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种教学用风光互补发电的喷水装置，通过教学仪器的演示，使学生能直接观察到，由风力发电提供的电力和由太阳能发电提供的电力可以用作为提水和喷水的动力来源。在电动抽水泵17转动时，透明贮水箱19内部的有色水体21源源不断的被吸入进水管16，同时，源源不断的从喷水管18喷出，仍然储存在透明贮水箱19的底部。
教学用风光互补发电的喷水装置，使学生关注如何运用清洁能源来调动水资源。有色水体21的流入和喷出，使坐在教室后排的学生能清楚的看到有色水体21流进吸水管16和从喷水管18喷射出来的全部过程。教师在讲课时，可以讲解淡水资源的重要性，引导学生节约用水、科学用水。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
教学用风光互补发电的喷水装置，风力发电系统9由叶片1、风力发电机2、导电线3、空心管4、风力发电机底座5、风电控制器6、风电锂离子电池7、风电逆变器8、风电电路开关10组成；当风电电路开关10接通时，叶片1转动带动风力发电机2运转产生电流，电流通过空心管4和风力发电机底座5内部的导电线3输入风电控制器6调整、接着输入风电逆变器8转换成交流电，流经风电电路开关10输入电动抽水泵17提供电能；当风电电路开关10关闭时，风力发电机2产生的电流通过风电控制器6输入风电锂离子电池7储存；光伏发电系统22由太阳能电池11、导电线3、光伏控制器12、光伏锂离子电池13、光伏逆变器14、光伏电路开关15组成；当光伏电路开关15接通时，太阳光照射太阳能电池11产生的电流通过导电线3、光伏控制器12、光伏逆变器14、光伏电路开关15输入电动抽水泵17提供电能；当光伏电路开关15关闭时，太阳光照射太阳能电池11产生的电流通过导电线3、光伏控制器12输入光伏锂离子电池13储存；电动抽水泵17的运转，使有色水体21被吸进吸水管16，流经电动抽水泵17形成一定的水压力，然后从喷水管18喷出的喷水流20喷入透明贮水箱19内，在透明贮水箱19的底部积聚成为有色水体21层。电动抽水泵17不停的抽水和喷水，向学生们成功演示了风力发电和光伏发电提供的电力用于抽水和喷水时的动力。
教学用风光互补发电的喷水装置，所述的太阳能电池11是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或多晶硅薄膜太阳能电池。
教学用风光互补发电的喷水装置，所述的风力发电机2是风车式风力发电机或风筒式风力发电机或风杯式风力发电机。
【附图说明】
图1为教学用风光互补发电的喷水装置的结构示意图。
【具体实施方式】
本发明涉及一种教学用风光互补发电的喷水装置，属于新能源教学用具技术领域。风力发电系统产生的电流通过风电控制器、风电逆变器、风电电路开关向电动抽水泵供电；光伏发电系统产生的电流通过光伏控制器、光伏逆变器、光伏电路开关向电动抽水泵供电；电动抽水泵的运转、使透明储水箱内的有色水体进入吸水管流经电动抽水泵形成一定的水压力，从喷水管喷出地喷水流将有色水体喷入透明贮水箱内，在箱底形成有色水体层。本发明用于向学生演示风力发电和光伏发电的电力形成并网合力作为提水和喷水的动力的实验。风力发电系统产生的电流可以通过风电控制器输入风电锂离子电池储存；光伏发电系统产生的电流可以通过光伏控制器输入光伏锂离子电池储存。
教学用风光互补发电的喷水装置，其风力发电系统9中的风力发电机2有数个类型，光伏发电系统中的太阳能电池11有多个种类，可以按照教学用风光互补发电的喷水装置的体积大小、需电量的多少等进行组合设计，举出实施例如下：
实施例一：
一种教学用风光互补发电的喷水装置、因为体积较大、工作时需电量较大，其风力发电系统9中的风力发电机2采用风车式风力发电机，太阳能电池11采用光电转换效率达到19％以上的单晶硅太阳能电池11，以便产生较多的电流供应电动抽水泵17运转，使吸水速度和喷水速度既快又猛。
实施例二：
一种教学用风光互补发电的喷水装置、因为体积一般、工作时需电量中等，其风力发电系统9中的风力发电机2采用风筒式风力发电机，太阳能电池11采用光电转换效率达到17％以上的多晶硅太阳能电池11，以便产生较多的电流供应电动抽水泵17运转，使吸水速度和喷水速度正常较快。