專利名稱：利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用太陽能發(fā)電的裝置，特別是一種利用太陽能真空管將空氣進(jìn)行加熱后利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置。
背景技術(shù)：
太陽能作為一種潔凈能源已被人們廣泛認(rèn)識(shí)和利用，目前利用太陽能發(fā)電的主要構(gòu)思是利用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，但這種轉(zhuǎn)化方式由于太陽能電池板價(jià)格昂貴，現(xiàn)階段還無法普遍推廣使用。而太陽能真空管近幾年的發(fā)展非常迅速，生產(chǎn)成本有了大幅度降低，由前幾年40元/根左右，降低到目前16元/根左右，這對(duì)太陽能的有效利用起到了很大的推動(dòng)作用。但目前對(duì)太陽能真空管的利用只是對(duì)水或空氣進(jìn)行加熱，來滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枰?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種利用太陽能真空管對(duì)空氣進(jìn)行加熱，利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，同時(shí)對(duì)發(fā)電后的余熱進(jìn)行再利用。
本發(fā)明的目的之二是在本發(fā)明的目的之一的技術(shù)上提供一種利用率高的集熱裝置。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案是一種利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，該裝置包括由太陽能真空管組成的集熱裝置、發(fā)電機(jī)，其特征在于在太陽能真空管組成的集熱裝置的進(jìn)風(fēng)口上安裝有風(fēng)機(jī)，集熱裝置的出風(fēng)口通過管道與煙囪相連通，在與煙囪相連的管道中安裝有渦輪發(fā)電機(jī)，余熱再利用回收管路的進(jìn)風(fēng)口與煙囪相連通，余熱再利用回收管路的出風(fēng)口與集熱裝置的進(jìn)風(fēng)口連通。
上述集熱裝置包括太陽能真空管、與太陽能真空管相連的保溫儲(chǔ)箱和反射板，在于保溫儲(chǔ)箱通過隔板將其分為上下兩個(gè)相對(duì)封閉的腔室，上腔室上安裝有流體進(jìn)口管，下腔室上安裝有流體出口管；在太陽能真空管中插有的導(dǎo)管，導(dǎo)管的上端伸出太陽能真空管穿過隔板與上腔室相連通，導(dǎo)管與隔板之間密封連接。
上述插在太陽能真空管中的導(dǎo)管內(nèi)安裝固定有金屬熱管。
上述集熱裝置包括太陽能真空管、與太陽能真空管相連的保溫儲(chǔ)箱、反射板，在保溫儲(chǔ)箱中有一隔板將保溫儲(chǔ)箱分為上、下兩個(gè)相對(duì)密閉的腔室，其中下腔室與太陽能真空管相連通，在上腔室上安裝有進(jìn)口管和出口管。
上述太陽能真空管中安裝有金屬熱管。
上述金屬熱管的加熱頭與隔板相連。
上述加熱頭與隔板相連的方式為接觸式相連或穿過隔板與隔板之間密封相連。
上述下腔室上安裝有補(bǔ)液管。
上述隔板是由導(dǎo)熱良好的材料制成。
本發(fā)明的技術(shù)方案是利用了熱空氣的密度低于冷空氣的密度，冷空氣被太陽能真空管組成的集熱裝置加熱后，就可形成向上的浮力，通過管道將熱空氣集中后，再加上煙囪的抽力，就可使熱空氣在管道中形成一定的流速，利用具有一定流速的熱風(fēng)流來推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的原理。
本技術(shù)方案的特點(diǎn)之一是充分利用了太陽能這一取之不盡的潔凈能源和目前技術(shù)發(fā)展很快的太陽能真空管這一裝置，利用太陽能真空管將空氣進(jìn)行加熱，然后通過具有一定高度的煙囪，使熱氣流在管路中形成一定的流速，來推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。本裝置在發(fā)電過程中對(duì)環(huán)境無污染，同時(shí)利用回收的余熱所產(chǎn)生的電能，就可維持本裝置所需電能。
本技術(shù)方案的特點(diǎn)之二是熱效率高、一次性投入少。由于太陽能真空管的熱吸收率可達(dá)0.93-0.96，且其生產(chǎn)成本很低，一方面可保證本裝置的整體熱效率，另一方面降低了本裝置一次性投入。
本技術(shù)方案的特點(diǎn)之三是本裝置不需燃料和冷卻水，對(duì)地形無特殊要求，運(yùn)行成本非常低，對(duì)環(huán)境無污染，非常適合在光照時(shí)間長的地區(qū)建設(shè)使用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的集熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的集熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例三的集熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一如圖1所示，在煙囪4的周圍安裝有由太陽能真空管組成的集熱裝置1，集熱裝置的進(jìn)風(fēng)口上安裝有風(fēng)機(jī)5，集熱裝置的出風(fēng)口通過管道2與煙囪4相連通，管道2中安裝有渦輪發(fā)電機(jī)3。為更好的利用余熱，在煙囪的上部安裝有余熱再利用回收管路6，余熱再利用回收管路6的一端與煙囪相連通，另一端與集熱裝置進(jìn)風(fēng)口連通。
集熱裝置1的結(jié)構(gòu)如圖2所示，保溫儲(chǔ)箱通過隔板9將其分為上、下兩個(gè)相對(duì)密封的腔室，太陽能真空管11中插有的導(dǎo)管10，導(dǎo)管10的上端伸出太陽能真空管11穿過隔板9與保溫儲(chǔ)箱中的上腔室8相連通，導(dǎo)管外壁與隔板9之間密封連接，在上腔室的右端安裝有流體進(jìn)口管7。保溫儲(chǔ)箱中的下腔室15與太陽能真空管上端相連通，在該下腔室左側(cè)安裝有流體出口管13。需要加熱的空氣通過流體進(jìn)口管7進(jìn)入上腔室8中，由導(dǎo)管10的內(nèi)孔進(jìn)入太陽能真空管11中被加熱，然后通過太陽能真空管與導(dǎo)管外壁之間的空隙由太陽能真空管上端進(jìn)入下腔室15中，通過安裝在下腔室左側(cè)的流體出口管13進(jìn)入管道2中。太陽能真空管與下腔室間通過密封圈16進(jìn)行密封，保溫箱中有保溫層14，太陽能真空管下有反射板12。
在上述插在太陽能真空管11中的導(dǎo)管10內(nèi)安裝固定有金屬熱管，以提高集熱裝置的熱利用率。
由于熱空氣的浮力和煙囪的抽力，就使被加熱的熱氣流具有一定的流速，通過具有一定流速的熱氣流就可推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。
為了提高整個(gè)系統(tǒng)的熱利用率，在煙囪上安裝有余熱再利用回收管路6，將余熱再利用收管路回收的熱空氣返回集熱裝置中，可有效的提高本裝置的熱利用率。
也可將余熱再利用收管路回收的熱空氣用于取暖用。
實(shí)施例二如圖1、3所示，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，只改變了集熱裝置1的結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)如圖3所示，在太陽能加熱裝置的保溫儲(chǔ)箱18內(nèi)固定安裝有一將保溫儲(chǔ)箱分為上、下兩個(gè)相對(duì)密閉腔室的隔板19，在上腔室左右兩側(cè)分別安裝有出口管20和進(jìn)口管17，下腔室與太陽能真空管11相連通，反射板12安裝在太陽能真空管下。需要加熱的空氣通過進(jìn)口管17進(jìn)入上腔室中，通過隔板的熱傳導(dǎo)將上腔室中的空氣加熱后，由出口管20進(jìn)入管道2中。下腔室與太陽能真空管相連通，在該腔室中裝有防凍液，通過太陽能真空管將防凍液加熱后，通過隔板將熱量傳遞給上腔室，隔板是由導(dǎo)熱良好的材料制成，如鋁板、銅板或其他導(dǎo)熱良好的復(fù)合板制成。當(dāng)下腔室需要補(bǔ)液時(shí)，通過與下腔室連通的補(bǔ)液管21進(jìn)行補(bǔ)液。
由于防凍液的加入可有效的防制冬季長時(shí)間無太陽時(shí)，太陽能真空管被凍裂。同時(shí)也可以有效防止太陽能真空管中結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，延長了太陽能真空管的使用壽命。
實(shí)施例3在實(shí)施例二的技術(shù)上，在集熱裝置1中的太陽能真空管4中安裝了金屬熱管22，金屬熱管22的加熱頭23與隔板3相接觸或穿過隔板19伸在上腔室中，通過太陽能真空管11中的防凍液和加熱頭9同時(shí)對(duì)隔板19和上腔室進(jìn)行加熱，其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例二相同。
在上述三個(gè)實(shí)施例中，由太陽能真空管組成的集熱裝置1可以根據(jù)地形分布在煙囪周圍，其數(shù)量根據(jù)發(fā)電量的大小進(jìn)行配置。
權(quán)利要求
1.一種利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，該裝置包括由太陽能真空管組成的集熱裝置、發(fā)電機(jī)，其特征在于在太陽能真空管組成的集熱裝置(1)的進(jìn)風(fēng)口上安裝有風(fēng)機(jī)(5)，集熱裝置(1)的出風(fēng)口通過管道(2)與煙囪(4)相連通，在與煙囪相連的管道中安裝有渦輪發(fā)電機(jī)(3)，余熱再利用回收管路(6)的進(jìn)風(fēng)口與煙囪(4)相連通，余熱再利用回收管路(6)的出風(fēng)口與集熱裝置(1)的進(jìn)風(fēng)口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，其特征在于上述集熱裝置(1)包括太陽能真空管、與太陽能真空管相連的保溫儲(chǔ)箱和反射板，在于保溫儲(chǔ)箱通過隔板(9)將其分為上下兩個(gè)相對(duì)封閉的腔室，上腔室(8)上安裝有流體進(jìn)口管(7)，下腔室上安裝有流體出口管(13)；在太陽能真空管(11)中插有的導(dǎo)管(10)，導(dǎo)管(10)的上端伸出太陽能真空管(11)穿過隔板(9)與上腔室(8)相連通，導(dǎo)管(10)與隔板(9)之間密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，其特征在于在上述插在太陽能真空管(11)中的導(dǎo)管(10)內(nèi)安裝固定有金屬熱管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，其特征在于上述集熱裝置(1)包括太陽能真空管、與太陽能真空管相連的保溫儲(chǔ)箱、反射板，在保溫儲(chǔ)箱中有一隔板(19)將保溫儲(chǔ)箱分為上、下兩個(gè)相對(duì)密閉的腔室，其中下腔室與太陽能真空管(11)相連通，在上腔室上安裝有進(jìn)口管(17)和出口管(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，其特征在于在上述太陽能真空管(11)中安裝有金屬熱管(22)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，其特征在于上述金屬熱管(22)的加熱頭(23)與隔板(19)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，其特征在于上述加熱頭(23)與隔板(19)相連的方式為接觸式相連或穿過隔板(19)與隔板之間密封相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，其特征在于上述下腔室上安裝有補(bǔ)液管(21)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，其特征在于上述隔板(19)是由導(dǎo)熱良好的材料制成。
全文摘要
本發(fā)明及用太陽能發(fā)電的裝置，特別是一種利用太陽能真空管將空氣進(jìn)行加熱后利用熱氣流進(jìn)行發(fā)電的裝置，該裝置包括由太陽能真空管組成的集熱裝置、發(fā)電機(jī)，其特征在于在太陽能真空管組成的集熱裝置的進(jìn)風(fēng)口上安裝有風(fēng)機(jī)，集熱裝置的出風(fēng)口通過管道與煙囪相連通，在與煙囪相連的管道中安裝有渦輪發(fā)電機(jī)，余熱再利用回收管路的進(jìn)風(fēng)口與煙囪相連通，余熱再利用回收管路的出風(fēng)口與集熱裝置的進(jìn)風(fēng)口連通。本裝置在發(fā)電過程中對(duì)環(huán)境無污染，利用回收的余熱所產(chǎn)生的電能，就可維持本裝置所需電能，同時(shí)本裝置一次性投入少、運(yùn)行成本非常低，對(duì)環(huán)境無污染，非常適合在光照時(shí)間長的地區(qū)建設(shè)使用。
文檔編號(hào)F03D9/00GK1858516SQ20061007693
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者張瑞明, 騰月玲, 張騰龍 申請(qǐng)人:張瑞明