CN100408937C - 利用热气流进行发电的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用太阳能发电的装置，特别是一种利用太阳能真空管将空气进行加热后利用热气流进行发电的装置，该装置包括由太阳能真空管组成的集热装置、发电机，其特征在于在太阳能真空管组成的集热装置的进风口上安装有风机，集热装置的出风口通过管道与烟囱相连通，在与烟囱相连的管道中安装有涡轮发电机，余热再利用回收管路的进风口与烟囱相连通，余热再利用回收管路的出风口与集热装置的进风口连通。本装置在发电过程中对环境无污染，利用回收的余热所产生的电能，就可维持本装置所需电能，同时本装置一次性投入少、运行成本非常低，对环境无污染，非常适合在光照时间长的地区建设使用。

Description

利用热气流进行发电的装置
技术领域
本发明涉及用太阳能发电的装置，特别是一种利用太阳能真空管将空气进行加热后利用热气流进行发电的装置。
背景技术
太阳能作为一种洁净能源已被人们广泛认识和利用，目前利用太阳能发电的主要构思是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，但这种转化方式由于太阳能电池板价格昂贵，现阶段还无法普遍推广使用。而太阳能真空管近几年的发展非常迅速，生产成本有了大幅度降低，由前几年40元/根左右，降低到目前16元/根左右，这对太阳能的有效利用起到了很大的推动作用。但目前对太阳能真空管的利用只是对水或空气进行加热，来满足人们日常生活需要。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种利用太阳能真空管对空气进行加热，利用热气流进行发电的装置，同时对发电后的余热进行再利用。
本发明的目的之二是在本发明的目的之一的技术上提供一种利用率高的集热装置。
为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种利用热气流进行发电的装置，该装置包括由太阳能真空管组成的集热装置、发电机，其特征在于在太阳能真空管组成的集热装置的进风口上安装有风机，集热装置的出风口通过管道与烟囱相连通，在与烟囱相连的管道中安装有涡轮发电机，余热再利用回收管路的进风口与烟囱相连通，余热再利用回收管路的出风口与集热装置的进风口连通。
上述集热装置包括太阳能真空管、与太阳能真空管相连的保温储箱和反射板，在于保温储箱通过隔板将其分为上下两个相对封闭的腔室，上腔室上安装有流体进口管，下腔室上安装有流体出口管；在太阳能真空管中插有的导管，导管的上端伸出太阳能真空管穿过隔板与上腔室相连通，导管与隔板之间密封连接。
上述插在太阳能真空管中的导管内安装固定有金属热管。
上述集热装置包括太阳能真空管、与太阳能真空管相连的保温储箱、反射板，在保温储箱中有一隔板将保温储箱分为上、下两个相对密闭的腔室，其中下腔室与太阳能真空管相连通，在上腔室上安装有进口管和出口管。
上述太阳能真空管中安装有金属热管。
上述金属热管的加热头与隔板相连。
上述加热头与隔板相连的方式为接触式相连或穿过隔板与隔板之间密封相连。
上述下腔室上安装有补液管。
上述隔板是由导热良好的材料制成。
本发明的技术方案是利用了热空气的密度低于冷空气的密度，冷空气被太阳能真空管组成的集热装置加热后，就可形成向上的浮力，通过管道将热空气集中后，再加上烟囱的抽力，就可使热空气在管道中形成一定的流速，利用具有一定流速的热风流来推动涡轮发电机发电的原理。
本技术方案的特点之一是充分利用了太阳能这一取之不尽的洁净能源和目前技术发展很快的太阳能真空管这一装置，利用太阳能真空管将空气进行加热，然后通过具有一定高度的烟囱，使热气流在管路中形成一定的流速，来推动发电机发电。本装置在发电过程中对环境无污染，同时利用回收的余热所产生的电能，就可维持本装置所需电能。
本技术方案的特点之二是热效率高、一次性投入少。由于太阳能真空管的热吸收率可达0.93-0.96，且其生产成本很低，一方面可保证本装置的整体热效率，另一方面降低了本装置一次性投入。
本技术方案的特点之三是本装置不需燃料和冷却水，对地形无特殊要求，运行成本非常低，对环境无污染，非常适合在光照时间长的地区建设使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明实施例一的集热装置结构示意图；
图3为本发明实施例二的集热装置结构示意图；
图4为本发明实施例三的集热装置结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，在烟囱4的周围安装有由太阳能真空管组成的集热装置1，集热装置的进风口上安装有风机5，集热装置的出风口通过管道2与烟囱4相连通，管道2中安装有涡轮发电机3。为更好的利用余热，在烟囱的上部安装有余热再利用回收管路6，余热再利用回收管路6的一端与烟囱相连通，另一端与集热装置进风口连通。
集热装置1的结构如图2所示，保温储箱通过隔板9将其分为上、下两个相对密封的腔室，太阳能真空管11中插有的导管10，导管10的上端伸出太阳能真空管11穿过隔板9与保温储箱中的上腔室8相连通，导管外壁与隔板9之间密封连接，在上腔室的右端安装有流体进口管7。保温储箱中的下腔室15与太阳能真空管上端相连通，在该下腔室左侧安装有流体出口管13。需要加热的空气通过流体进口管7进入上腔室8中，由导管10的内孔进入太阳能真空管11中被加热，然后通过太阳能真空管与导管外壁之间的空隙由太阳能真空管上端进入下腔室15中，通过安装在下腔室左侧的流体出口管13进入管道2中。太阳能真空管与下腔室间通过密封圈16进行密封，保温箱中有保温层14，太阳能真空管下有反射板12。
在上述插在太阳能真空管11中的导管10内安装固定有金属热管，以提高集热装置的热利用率。
由于热空气的浮力和烟囱的抽力，就使被加热的热气流具有一定的流速，通过具有一定流速的热气流就可推动涡轮发电机3运转发电。
为了提高整个系统的热利用率，在烟囱上安装有余热再利用回收管路6，将余热再利用收管路回收的热空气返回集热装置中，可有效的提高本装置的热利用率。
也可将余热再利用收管路回收的热空气用于取暖用。
实施例二：
如图1、3所示，在实施例一的基础上，只改变了集热装置1的结构。其结构如图3所示，在太阳能加热装置的保温储箱18内固定安装有一将保温储箱分为上、下两个相对密闭腔室的隔板19，在上腔室左右两侧分别安装有出口管20和进口管17，下腔室与太阳能真空管11相连通，反射板12安装在太阳能真空管下。需要加热的空气通过进口管17进入上腔室中，通过隔板的热传导将上腔室中的空气加热后，由出口管20进入管道2中。下腔室与太阳能真空管相连通，在该腔室中装有防冻液，通过太阳能真空管将防冻液加热后，通过隔板将热量传递给上腔室，隔板是由导热良好的材料制成，如铝板、铜板或其他导热良好的复合板制成。当下腔室需要补液时，通过与下腔室连通的补液管21进行补液。
由于防冻液的加入可有效的防制冬季长时间无太阳时，太阳能真空管被冻裂。同时也可以有效防止太阳能真空管中结垢现象的发生，延长了太阳能真空管的使用寿命。
实施例3：
在实施例二的技术上，在集热装置1中的太阳能真空管4中安装了金属热管22，金属热管22的加热头23与隔板19相接触或穿过隔板19伸在上腔室中，通过太阳能真空管11中的防冻液和加热头9同时对隔板19和上腔室进行加热，其他结构与实施例二相同。
在上述三个实施例中，由太阳能真空管组成的集热装置1可以根据地形分布在烟囱周围，其数量根据发电量的大小进行配置。

Claims (9)

1. 一种利用热气流进行发电的装置，该装置包括由太阳能真空管组成的集热装置、发电机，其特征在于在太阳能真空管组成的集热装置(1)的进风口上安装有风机(5)，集热装置(1)的出风口通过管道(2)与烟囱(4)相连通，在与烟囱相连的管道中安装有涡轮发电机(3)，余热再利用回收管路(6)的进风口与烟囱(4)相连通，余热再利用回收管路(6)的出风口与集热装置(1)的进风口连通。
2. 根据权利要求1所述的一种利用热气流进行发电的装置，其特征在于上述集热装置(1)包括太阳能真空管、与太阳能真空管相连的保温储箱和反射板，在于保温储箱通过隔板(9)将其分为上下两个相对封闭的腔室，上腔室(8)上安装有流体进口管(7)，下腔室上安装有流体出口管(13)；在太阳能真空管(11)中插有的导管(10)，导管(10)的上端伸出太阳能真空管(11)穿过隔板(9)与上腔室(8)相连通，导管(10)与隔板(9)之间密封连接。
3. 根据权利要求2所述的一种利用热气流进行发电的装置，其特征在于在上述插在太阳能真空管(11)中的导管(10)内安装固定有金属热管。
4. 根据权利要求1所述的一种利用热气流进行发电的装置，其特征在于上述集热装置(1)包括太阳能真空管、与太阳能真空管相连的保温储箱、反射板，在保温储箱中有一隔板(19)将保温储箱分为上、下两个相对密闭的腔室，其中下腔室与太阳能真空管(11)相连通，在上腔室上安装有进口管(17)和出口管(20)。
5. 根据权利要求4所述的一种利用热气流进行发电的装置，其特征在于在上述太阳能真空管(11)中安装有金属热管(22)。
6. 根据权利要求5所述的一种利用热气流进行发电的装置，其特征在于上述金属热管(22)的加热头(23)与隔板(19)相连。
7. 根据权利要求6所述的一种利用热气流进行发电的装置，其特征在于上述加热头(23)与隔板(19)相连的方式为接触式相连或穿过隔板(19)与隔板之间密封相连。
8. 根据权利要求4或5所述的一种利用热气流进行发电的装置，其特征在于上述下腔室上安装有补液管(21)。
9. 根据权利要求4所述的一种利用热气流进行发电的装置，其特征在于上述隔板(19)是由导热良好的材料制成。
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