專利名稱：太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能發(fā)電裝置，特別涉及一種用溫差模塊產(chǎn)生電能的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的日益現(xiàn)代化，電力已成為人類生存的必需品，從人們的生產(chǎn)、生活到衣、食、住、行，處處都離不開(kāi)電力。然而，電力的產(chǎn)生要消耗大量能源，地球上的礦物能源儲(chǔ)量有限，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期開(kāi)采正在面臨枯竭。能源的緊張導(dǎo)致電力短缺，提高電價(jià)、拉閘限電的現(xiàn)象越來(lái)越頻繁，開(kāi)發(fā)利用新能源是當(dāng)今社會(huì)面臨的緊迫課題。太陽(yáng)能是一種潔凈的可再生能源，它能量巨大、分布廣泛，只要能有效地利用，就不愁它的來(lái)源?？墒牵?yáng)的能量雖大卻比較分散，太陽(yáng)光到處都有卻密度很小，加之晝夜及天氣的影響，這一切都給開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能帶來(lái)許多技術(shù)上的難題。為此，人們想盡了千方百計(jì)，進(jìn)行了無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，力求找到用太陽(yáng)能發(fā)電的最佳方式。太陽(yáng)能光伏電池是利用“光生伏特效應(yīng)”將光能轉(zhuǎn)換成電能，它既不消耗任何燃料也無(wú)任何污染，應(yīng)該是一種比較理想的發(fā)電設(shè)備。但是，太陽(yáng)能光伏電池大多是用單晶硅或多晶硅制成，單晶硅光伏電池雖然光電轉(zhuǎn)換效率高，但價(jià)格昂貴，無(wú)法推廣民用。多晶硅光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率較低，一般在6 % —20 %左右，多晶硅材料在提純過(guò)程中還存在著“聞成本、聞能耗、聞污染”等問(wèn)題。據(jù)了解，現(xiàn)有的多晶娃光伏電池終生提供的電量無(wú)法彌補(bǔ)生產(chǎn)時(shí)消耗的能量，它的發(fā)電成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)電力的成本，所以普及應(yīng)用難度很大。與此同時(shí)，人們也在探索將太陽(yáng)熱能轉(zhuǎn)換成電能。有一種方法是用反光鏡陣列將太陽(yáng)光聚集到焦點(diǎn)上，加熱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)活塞生產(chǎn)電力，這種設(shè)備雖然發(fā)電規(guī)模大，但占地面積也很大，其投資更是非常巨大，故目前仍在試驗(yàn)中，還沒(méi)進(jìn)入實(shí)用階段。還有一種方法是用半導(dǎo)體溫差模塊發(fā)電，這種模塊是由兩種不同性質(zhì)的半導(dǎo)體材料組成，只要在這個(gè)模塊的兩端設(shè)置一個(gè)溫差，在半導(dǎo)體上就能產(chǎn)生直流電壓，因?yàn)樗枪虘B(tài)發(fā)電，所以有著無(wú)噪音、壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。于是，人們又考慮用自然界的溫差使半導(dǎo)體模塊產(chǎn)生電能，人們?cè)O(shè)計(jì)出很多方案，但其發(fā)電方式都是直接利用太陽(yáng)光與空氣之間的溫差，而這種純自然的溫差幅度太小，并且受晝夜及天氣的影響，所獲得的電量很少，沒(méi)有利用的價(jià)值。所以至今還沒(méi)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)能溫差發(fā)電的成功案例。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種新的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，它是將自然界的晝夜溫差及陰晴溫差儲(chǔ)存起來(lái)，慢慢施加在半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊上，使之產(chǎn)生持續(xù)不斷的電能，且不消耗任何燃料。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置它包括太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)熱箱、熱管散熱器、蓄冷箱和溫差發(fā)電模塊，所述太陽(yáng)能集熱器安裝在儲(chǔ)熱箱的下面，它的導(dǎo)熱管與儲(chǔ)熱箱相連通，在儲(chǔ)熱箱的頂部設(shè)有導(dǎo)熱板，在儲(chǔ)熱箱腔體內(nèi)注有導(dǎo)熱液；所述熱管散熱器安裝在蓄冷箱的上面，它的蒸發(fā)段插在蓄冷箱內(nèi)，在散熱器的朝陽(yáng)面裝有遮光板，在蓄冷箱的底部設(shè)有冷卻板，在蓄冷箱腔體內(nèi)注有冷卻液；所述蓄冷箱摞放在儲(chǔ)熱箱的上面，使冷卻板與導(dǎo)熱板相對(duì)；所述溫差發(fā)電模塊夾在冷卻板和導(dǎo)熱板的中間。本發(fā)明所述的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，其高溫端和低溫端是兩套獨(dú)立的機(jī)構(gòu)，它用太陽(yáng)能集熱器聚集太陽(yáng)熱能，給儲(chǔ)熱箱內(nèi)的導(dǎo)熱液加溫，并將高溫儲(chǔ)存起來(lái)，另用熱管散熱器散發(fā)熱量，給蓄冷箱內(nèi)的冷卻液降溫，并將低溫儲(chǔ)存起來(lái)，經(jīng)過(guò)晝夜的溫度變化，使導(dǎo)熱板與冷卻板之間形成很大的溫差，并將溫差慢慢施加到半導(dǎo)體發(fā)電模塊上，進(jìn)而使之產(chǎn)生電能。陰天時(shí)儲(chǔ)熱箱因有保溫層溫度損失很小，而蓄冷箱在熱管散熱器的作用下溫度下降加大，也進(jìn)一步提高了兩者的溫差。所以本裝置可以全天候發(fā)電，它既不需要外部動(dòng)力，又不消耗任何燃料，也不需要經(jīng)常維護(hù)，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。


圖I是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖I所示的左視圖。圖3是圖I所示的A處放大圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明如圖I、圖2、圖3所示，本發(fā)明所述的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，包括太陽(yáng)能集熱器I、儲(chǔ)熱箱2、熱管散熱器9、蓄冷箱7和溫差發(fā)電模塊5。所述太陽(yáng)能集熱器I安裝在儲(chǔ)熱箱2的下面，該集熱器可采用玻璃真空管，也可用平板式集熱器，若用玻璃真空管可將真空管的管口部分直接插入儲(chǔ)熱箱內(nèi)，若用平板式集熱器則通過(guò)導(dǎo)熱管與儲(chǔ)熱箱相連通。在儲(chǔ)熱箱2的頂部設(shè)有導(dǎo)熱板4，該導(dǎo)熱板最好采用銅質(zhì)或鋁質(zhì)材料，以提高導(dǎo)熱率。在儲(chǔ)熱箱2的腔體內(nèi)注有導(dǎo)熱液3，該導(dǎo)熱液最好采用礦物性導(dǎo)熱油，因?yàn)檫@種油品的儲(chǔ)熱溫度可達(dá)300°C，具有儲(chǔ)熱量大、揮發(fā)性小、傳熱效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。為了使導(dǎo)熱液3的液面始終緊貼著導(dǎo)熱板4，以提高傳熱效果，在儲(chǔ)熱箱2的一側(cè)設(shè)有高位補(bǔ)油盒12,通過(guò)它可向儲(chǔ)熱箱內(nèi)補(bǔ)充液體,并及時(shí)排出儲(chǔ)熱箱內(nèi)的氣體，保證儲(chǔ)熱箱能穩(wěn)定持久地給溫差發(fā)電機(jī)構(gòu)提供熱量。所述熱管散熱器9安裝在蓄冷箱7的上面，該散熱器是由若干根熱管構(gòu)成，它們呈橫向均勻排列，熱管的蒸發(fā)段插在蓄冷箱內(nèi)；為了提高散熱效果，在每根熱管的冷凝段裝有散熱片10 ;本散熱器的熱管均為全封閉結(jié)構(gòu)，并抽成真空，熱管內(nèi)注有傳熱工質(zhì)，它熱阻很小、導(dǎo)熱性極高，能迅速地將蓄冷箱內(nèi)的熱量排到箱外，當(dāng)外界溫度高于冷卻液溫度時(shí)，熱管又有單向?qū)岬墓δ埽乐雇獠繜崃窟M(jìn)入蓄冷箱。在熱管散熱器9的朝陽(yáng)面裝有遮光板11，用于遮擋陽(yáng)光，避免散熱器受熱。在蓄冷箱7的底部設(shè)有冷卻板6，該冷卻板最好采用銅質(zhì)或鋁質(zhì)材料，以加速熱傳導(dǎo)。在蓄冷箱7的腔體內(nèi)注有冷卻液8，該冷卻液最好采用乙二醇型冷卻液，這種冷卻液冰點(diǎn)可達(dá)-68°C，揮發(fā)性小、粘溫性好，并有防腐、防垢等優(yōu)點(diǎn)。冷卻液8的液面要高于熱管散熱器9的蒸發(fā)段。所述蓄冷箱7摞放在儲(chǔ)熱箱2的上面，使冷卻板6與導(dǎo)熱板4相對(duì)。為了增加冷卻板6和導(dǎo)熱板4的強(qiáng)度，在這兩種板上均壓有多道橫向和縱向的加強(qiáng)槽，以避免工作面變形。為了保持儲(chǔ)熱箱2和蓄冷箱7腔體內(nèi)的溫度，在這兩個(gè)箱體的內(nèi)膽外面均設(shè)有保溫層，保溫層的外面再裝一層護(hù)板，該保溫層最好采用聚氨酯發(fā)泡材料，以提高保溫效果。所述溫差發(fā)電模塊5是由若干個(gè)組合而成，它們夾在冷卻板6和導(dǎo)熱板4的中間，發(fā)電模塊5的下面接觸高溫，上面接觸低溫，因而產(chǎn)生出直流電動(dòng)勢(shì)，再將每個(gè)發(fā)電模塊的電源線通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接起來(lái)，接上負(fù)載后就能得到所需要的電壓和電流。所述溫差發(fā)電模塊是一種利用賽貝爾效應(yīng)進(jìn)行熱一電轉(zhuǎn)換的元件，目前用半導(dǎo) 體材料制成的溫差發(fā)電模塊已經(jīng)有了較好的性能，以一塊40X40X3. 5mm的半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊為例，在保持60攝氏度的溫差下，它能產(chǎn)生3. 5V、10-15W的電量。一般農(nóng)村家庭的平均用電量為500W/h，用上述規(guī)格的50個(gè)發(fā)電模塊就能滿足需求，而50個(gè)發(fā)電模塊只需匹配800平方厘米的換熱面積，所以，一臺(tái)小型的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置就能供應(yīng)一戶農(nóng)村家庭的日常用電。本發(fā)明所述的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，其太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)熱箱和蓄冷箱等部件都與太陽(yáng)能熱水器相同，目前太陽(yáng)能熱水器的加工工藝已相當(dāng)成熟，使用的材料也十分普遍。本溫差發(fā)電裝置中的熱管散熱器，其應(yīng)用程度已經(jīng)很高，也不存在加工及工藝方面的問(wèn)題，只有溫差發(fā)電模塊目前的售價(jià)還偏高，但通過(guò)增加產(chǎn)量和改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，很快就能降下來(lái)?？梢?jiàn)，本發(fā)明在加工中沒(méi)任何污染，在使用中沒(méi)任何噪音，不需任何燃料就能長(zhǎng)期工作，它是一種理想的發(fā)電裝置，定能得到迅速的普及和應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置它包括太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)熱箱、熱管散熱器、蓄冷箱和溫差發(fā)電模塊，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱器安裝在儲(chǔ)熱箱的下面，它的導(dǎo)熱管與儲(chǔ)熱箱相連通，在儲(chǔ)熱箱的頂部設(shè)有導(dǎo)熱板，在儲(chǔ)熱箱腔體內(nèi)注有導(dǎo)熱液；所述熱管散熱器安裝在蓄冷箱的上面，它的蒸發(fā)段插在蓄冷箱內(nèi)，在散熱器的朝陽(yáng)面裝有遮光板，在蓄冷箱的底部設(shè)有冷卻板，在蓄冷箱腔體內(nèi)注有冷卻液；所述蓄冷箱摞放在儲(chǔ)熱箱的上面，使冷卻板與導(dǎo)熱板相對(duì)；所述溫差發(fā)電模塊夾在冷卻板和導(dǎo)熱板的中間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱器是玻璃真空管集熱管，它由若干根真空管組成，每根真空管的管口部位均插在儲(chǔ)熱箱內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱器是平板式集熱器，它通過(guò)導(dǎo)熱管與儲(chǔ)熱箱相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，其特征在于，所述熱管散熱器是由若干根熱管構(gòu)成，每根熱管的冷凝段裝有若干層散熱片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)熱箱腔體內(nèi)加注的導(dǎo)熱液為礦物性導(dǎo)熱油，所述蓄冷箱腔體內(nèi)加注的冷卻液為乙二醇型冷卻液。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)熱箱和蓄冷箱內(nèi)膽的外面均設(shè)有保溫層，保溫層的外面裝有護(hù)板。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱板和冷卻板上均壓有多道橫向和縱向的加強(qiáng)槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，其特征在于，所述溫差發(fā)電模塊是由若干個(gè)組成，它們的電源線通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成輸出電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用溫差模塊產(chǎn)生電能的太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，它是由太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)熱箱、熱管散熱器、蓄冷箱和溫差發(fā)電模塊組成；其中太陽(yáng)能集熱器安裝在儲(chǔ)熱箱的下面，它的導(dǎo)熱管與儲(chǔ)熱箱相連通，在儲(chǔ)熱箱的頂部設(shè)有導(dǎo)熱板，在儲(chǔ)熱箱腔體內(nèi)注有導(dǎo)熱液；所述熱管散熱器安裝在蓄冷箱的上面，它的蒸發(fā)段插在蓄冷箱內(nèi)，在蓄冷箱的底部設(shè)有冷卻板，在蓄冷箱腔體內(nèi)注有冷卻液；所述蓄冷箱摞放在儲(chǔ)熱箱的上面，使冷卻板與導(dǎo)熱板相對(duì)；所述溫差發(fā)電模塊夾在冷卻板和導(dǎo)熱板的中間。本發(fā)明是將自然界的晝夜溫差及陰晴溫差儲(chǔ)存起來(lái)，慢慢施加在半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊上，使之產(chǎn)生持續(xù)不斷的電能。它不用任何燃料就能長(zhǎng)期工作，是一種理想的發(fā)電裝置，定能得到迅速的普及和應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02N11/00GK102624294SQ201210119390
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者楊寶才 申請(qǐng)人:楊寶才