一種基于溫室大棚的太陽能發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及能源裝置，尤其是一種基于溫室大棚的太陽能發(fā)電裝置。安裝在土地上，由主集熱棚、次集熱棚同軸疊加安裝構(gòu)成；主集熱棚是由主集熱棚中心骨架體、導(dǎo)流筒、導(dǎo)流筒底座、風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)構(gòu)成；次集熱棚是由次集熱棚中心骨架體及外帷帳、內(nèi)帷帳構(gòu)成，在主、次集熱棚中心骨架體之間構(gòu)成氣流通道；本實(shí)用新型將主、次集熱棚表面采用透明鋼化玻璃制作，并將太陽能薄膜電池按等間隔、環(huán)形結(jié)構(gòu)復(fù)合鋪設(shè)在次集熱棚表面。本實(shí)用新型把太陽能熱氣流發(fā)電和太陽能薄膜電池發(fā)電技術(shù)結(jié)合起來，彌補(bǔ)了基于溫室大棚的雙層集熱棚式太陽能熱氣流發(fā)電裝置存在的不足，提高了太陽能發(fā)電裝置的發(fā)電效率，提高了基于溫室大棚實(shí)施太陽能發(fā)電技術(shù)的推廣價(jià)值。
【專利說明】一種基于溫室大棚的太陽能發(fā)電裝置
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及能源裝置，尤其是一種基于溫室大棚的太陽能發(fā)電裝置。
二、【背景技術(shù)】
[0002]集熱棚式太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)是一種無需水源、無污染、建造成本低、維護(hù)簡(jiǎn)便的發(fā)電技術(shù)，它的主要構(gòu)件為集熱棚，導(dǎo)流筒，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，其工作過程和原理是太陽光照射集熱棚，加熱棚下面土壤和棚內(nèi)空氣，空氣溫度升高，密度下降，然后在太陽能煙囪的抽吸作用下形成一股強(qiáng)大的上升氣流，驅(qū)動(dòng)安裝在煙囪底部中央的空氣渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，同時(shí)，集熱棚周圍的冷空氣進(jìn)入棚內(nèi)，形成持續(xù)不斷的空氣循環(huán)流動(dòng)?，F(xiàn)有的關(guān)于集熱棚式太陽能熱氣流電站的研究主要集中在單層集熱棚式，且集熱棚占地面積大，大都建在沙漠等無人區(qū)，很少建在城鎮(zhèn)或鄉(xiāng)村，使太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用范圍大大縮小。
[0003]中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局2013年8月21日授權(quán)的，專利號(hào)為ZL201320153512.2，名稱為“基于溫室大棚的雙層集熱棚式太陽能熱氣流發(fā)電裝置”的專利提供了一種既能利用溫室蔬菜塑料大棚作為集熱棚進(jìn)行太陽能熱氣流發(fā)電，又具備蔬菜塑料大棚冬季“保溫降濕”與夏季“降溫降濕”功能的太陽能熱氣流發(fā)電裝置。該裝置將雙層集熱棚的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用在溫室大棚上，既改善了傳統(tǒng)溫室大棚的性能，又提高了現(xiàn)有的采用單層集熱棚進(jìn)行太陽能熱氣流發(fā)電裝置的效率，但由于太陽能熱氣流發(fā)電受熱力學(xué)定律的制約和本身結(jié)構(gòu)不完善性影響，其發(fā)電效率很難達(dá)到1%。
[0004]太陽能電池發(fā)電技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，它的發(fā)電效率一般能達(dá)到10%以上。如今，各種各樣的太陽能薄膜電池也相繼出現(xiàn)，這類電池一般以硅、硫化鎘、砷化鎵等薄膜為基體材料制作而成，具有比較好的柔性，是一種可再生資源，應(yīng)用前景廣泛。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是彌補(bǔ)基于溫室大棚的雙層集熱棚式太陽能熱氣流發(fā)電裝置存在的缺陷，為了提高現(xiàn)有棚式太陽能熱氣流發(fā)電裝置的發(fā)電效率，提供一種將太陽能熱氣流發(fā)電與太陽能薄膜電池發(fā)電技術(shù)相結(jié)合的基于溫室大棚的太陽能發(fā)電裝置。
[0006]本實(shí)用新型是在基于溫室大棚的雙層集熱棚式太陽能熱氣流發(fā)電裝置的基礎(chǔ)上，對(duì)次集熱棚進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化構(gòu)思的；安裝在土地上，由主集熱棚、次集熱棚同軸疊加安裝構(gòu)成；主集熱棚是由主集熱棚中心骨架體、導(dǎo)流筒、導(dǎo)流筒底座、風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)構(gòu)成；在主集熱棚骨架體中心位置安裝導(dǎo)流筒，在導(dǎo)流筒底部安裝導(dǎo)流筒底座，導(dǎo)流筒底座中心位置有風(fēng)洞口，在導(dǎo)流筒底座的風(fēng)洞口安裝風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)；次集熱棚是由次集熱棚中心骨架體及外帷帳、內(nèi)帷帳構(gòu)成，在外帷帳上設(shè)置進(jìn)風(fēng)門，在內(nèi)帷帳上設(shè)置出風(fēng)門；在主集熱棚中心骨架體和次集熱棚中心骨架體之間構(gòu)成氣流通道，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是將主、次集熱棚表面采用透明鋼化玻璃制作，并將太陽能薄膜電池按等間隔、環(huán)形結(jié)構(gòu)復(fù)合鋪設(shè)在次集熱棚表面。
[0007]本實(shí)用新型，在“基于溫室大棚的雙層集熱棚式太陽能熱氣流發(fā)電裝置”的基礎(chǔ)上進(jìn)行了再創(chuàng)新，更加充分的利用基于溫室大棚實(shí)施發(fā)電的潛能，把太陽能熱氣流發(fā)電和太陽能薄膜電池發(fā)電技術(shù)結(jié)合起來，彌補(bǔ)了基于溫室大棚的雙層集熱棚式太陽能熱氣流發(fā)電裝置存在的不足，大大提高了太陽能發(fā)電裝置的發(fā)電效率，提高了基于溫室大棚實(shí)施太陽能發(fā)電技術(shù)的推廣應(yīng)用價(jià)值。
四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖主視圖的剖視圖；
[0009]圖2為導(dǎo)流筒底座結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖；
[0010]圖3為本實(shí)用新型次集熱棚結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖。
[0011]附圖標(biāo)記:
[0012]1、主集熱棚表面2、次集熱棚表面2-1、外帷帳2-1-1、進(jìn)風(fēng)門2_2、內(nèi)帷帳2-2-1、出風(fēng)門3、風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)4、導(dǎo)流筒5、導(dǎo)流筒底座5-1、風(fēng)洞口 5_2、安裝扣5-3、發(fā)電機(jī)固定支架6、太陽能薄膜電池7、斜拉鋼絲繩8、支撐骨架
五、【具體實(shí)施方式】
[0013]結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施過程。
[0014]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型是一種以農(nóng)業(yè)中常用的溫室大棚為基礎(chǔ)構(gòu)建而成的新型雙層集熱棚式太陽能發(fā)電裝置，該裝置由太陽能熱氣流發(fā)電和太陽能電池發(fā)電兩部分組成。太陽能熱氣流發(fā)電部分由主集熱棚、次集熱棚同軸疊加安裝構(gòu)成；在主集熱棚中心骨架上安裝由透明鋼化玻璃制作的主集熱棚表面1，骨架中心位置安裝導(dǎo)流筒4，在導(dǎo)流筒4的底部安裝導(dǎo)流筒底座5，導(dǎo)流筒底座5中心位置有風(fēng)洞口 5-1，在導(dǎo)流筒底座5的風(fēng)洞口通過發(fā)電機(jī)固定支架5-3安裝風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)3 ;在次集熱棚中心骨架體上安裝次集熱棚表面2及外帷帳2-1、內(nèi)帷帳2-2，在外帷帳2-1上設(shè)置若干進(jìn)風(fēng)門2-1-1，在內(nèi)帷帳2-2上設(shè)置若干出風(fēng)門2-2-1。每扇進(jìn)出風(fēng)門獨(dú)立安裝在帷帳上，可以根據(jù)棚內(nèi)作物對(duì)溫度和濕度的要求進(jìn)行開關(guān)調(diào)節(jié)。主集熱棚的中心骨架體和次集熱棚的中心骨架體之間構(gòu)成氣流通道。為保證導(dǎo)流筒4的穩(wěn)定性，最好在導(dǎo)流筒四周通過斜拉鋼絲繩7固定在主集熱棚上，以免被棚外大風(fēng)刮倒。太陽能電池發(fā)電部分采用太陽能薄膜電池6，由于該裝置的次集熱棚內(nèi)將種植各種農(nóng)作物，在復(fù)合鋪設(shè)太陽能薄膜電池的時(shí)候必須保證棚內(nèi)作物能夠正常進(jìn)行光合作用，因此將太陽能薄膜電池6按一定的等間隔次序環(huán)形復(fù)合鋪設(shè)在由透明鋼化玻璃制作的次集熱棚表面2 (如附圖3所示)。
[0015]在夏季(5-10月份)，白天陽光充足，大棚內(nèi)溫度、濕度均很高，將系統(tǒng)中的次集熱棚的進(jìn)風(fēng)門2-1-1和出風(fēng)門2-2-1全部打開，主次集熱棚共同工作，該裝置將產(chǎn)生兩部分電能。一部分電能是由太陽能熱氣流發(fā)電產(chǎn)生，太陽輻射能加熱主、次集熱棚內(nèi)的空氣，使空氣密度明顯減小，形成上升的熱空氣，然后熱空氣在導(dǎo)流筒4的抽吸作用下形成強(qiáng)烈的自下而上的氣體流動(dòng)，該氣流推動(dòng)安置在導(dǎo)流筒底座5中心軸線上的風(fēng)力渦輪機(jī)組3旋轉(zhuǎn)發(fā)電。另一部分電能是由太陽能電池發(fā)電產(chǎn)生，太陽光穿過由鋼化玻璃制作的主集熱棚表面I后，一部分太陽光被次集熱棚表面2的太陽能薄膜電池6吸收，使其產(chǎn)生伏安特性變化實(shí)現(xiàn)太陽能電池發(fā)電。在冬季(11-4月份)外界溫度比較低，為保持次集熱棚內(nèi)合適的溫度，將系統(tǒng)次集熱棚的進(jìn)風(fēng)門2-1-1和出風(fēng)門2-2-1都關(guān)閉，該裝置也將產(chǎn)生兩部分電能，太陽能熱氣流發(fā)電部分只由主集熱棚工作產(chǎn)生，而次集熱棚表面2的太陽能薄膜電池正常工作發(fā)電。
[0016]太陽能熱氣流發(fā)電由于熱風(fēng)量的不穩(wěn)定，故其輸出的是13?25V變化的交流電，該交流電須經(jīng)整流器整流，然后對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，將電能儲(chǔ)存；太陽能薄膜電池發(fā)電產(chǎn)生的是電壓比較低的直流電，須通過各組薄膜電池的串并聯(lián)達(dá)到蓄電池系統(tǒng)輸入電壓的要求，再通過充放電控制器對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，將由光能轉(zhuǎn)換而來的電能貯存起來。最后，用逆變器將蓄電池組的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，輸送到配電柜，由配電柜的切換作用進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)太陽能熱氣流發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電的整體輸出。
[0017]本實(shí)用新型在“基于溫室大棚的雙層集熱棚式太陽能熱氣流發(fā)電裝置”技術(shù)的基礎(chǔ)上，同時(shí)采用了太陽能薄膜電池發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了太陽能熱氣流和太陽能電池聯(lián)合發(fā)電，極大的提聞了發(fā)電效率。
【權(quán)利要求】
1.一種基于溫室大棚的太陽能發(fā)電裝置，安裝在土地上，由主集熱棚、次集熱棚同軸疊加安裝構(gòu)成；主集熱棚是由主集熱棚中心骨架體、導(dǎo)流筒、導(dǎo)流筒底座、風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)構(gòu)成；在主集熱棚骨架體中心位置安裝導(dǎo)流筒，在導(dǎo)流筒底部安裝導(dǎo)流筒底座，導(dǎo)流筒底座中心位置有風(fēng)洞口，在導(dǎo)流筒底座的風(fēng)洞口安裝風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)；次集熱棚是由次集熱棚中心骨架體及外帷帳、內(nèi)帷帳構(gòu)成，在外帷帳上設(shè)置進(jìn)風(fēng)門，在內(nèi)帷帳上設(shè)置出風(fēng)門；在主集熱棚中心骨架體和次集熱棚中心骨架體之間構(gòu)成氣流通道,其特征為將主、次集熱棚表面采用透明鋼化玻璃制作，并將太陽能薄膜電池按等間隔、環(huán)形結(jié)構(gòu)復(fù)合鋪設(shè)在次集熱棚表面。
【文檔編號(hào)】F03D11/00GK203645599SQ201320843894
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】郭建章, 王裕峰, 李慶領(lǐng) 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)