CN102487259A

CN102487259A - 利用温差发电的方法及其装置

Info

Publication number: CN102487259A
Application number: CN2009102052851A
Authority: CN
Inventors: 何仁城
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-15
Filing date: 2009-10-15
Publication date: 2012-06-06

Abstract

本发明利用温差发电的方法及其装置，其发电方法是通过使用被隔热管包裹在里面而使其只有两端才能与外界环境接触的热导体，把相对低温的环境与发电机组中需要降温或者低温的部分连接，以及把相对高温的环境与发电机组中需要加热或者高温的部分连接，而使发电机组发电；本发电装置具有集热器、散热器、发电机组、热导体和隔热管。本发明的优点：能够提供充足的、可持续的、清洁的电能。

Description

利用温差发电的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种发电装置，特别涉及利用温差发电的方法及其装置。

背景技术

我们需要充足的、可持续的、清洁的和尽可能方便的电能。

目前，发电装置多以火力发电、水利发电和核能发电装置为主，同时还有风力发电、太阳能发电、地热发电和潮汐发电等新型发电装置。但分别存在以下缺点：

1.火力发电需要大量的化学燃料，而地球上的化学燃料经过人类几百年的无序开采已经日益枯竭，同时成本日益增加，并且化学燃料在燃烧的过程中产生大量的有毒气体和粉尘以及引发温室效应的气体二氧化碳等，还有在目前技术条件下，这种发电方式的效率较低，造成大量的能源浪费。

2.水利发电需要充足的水源，受地理环境因素制约严重，同时该工程巨大、投资巨大、建设周期长、牵涉到移民等政务甚至关系到国土防务安全问题，并且拦河筑坝对生态环境造成破坏。

3.核能发电具有技术门槛高、政治门槛高、经营风险高和废料处理成本高等问题，并且该发电方式效率较低，造成大量的能源浪费。

4.风力发电、太阳能发电、地热发电和潮汐发电等受地理环境因素制约严重，同时很不稳定，并且目前成本较高很难普及。

发明内容

本发明鉴于这样的课题而成，并提供一种利用温差发电的方法及其装置，旨在利用水表面与水下的温差、地表与地下的温差、低空与高空的温差等，解决目前的能源和环境的问题。

本发明的技术解决方案如下：

利用温差发电的方法，其特征在于：一种热导体，该热导体被隔热管包裹在其中，而使只有该热导体两端才能与外界环境接触；通过把一条该热导体的一端放置在相对低温的环境中、而另一端被连接在一个发电机组中需要降温或者低温的部分以及把另一条该热导体的一端放置在相对高温的环境中、而另一端被连接在同一个该发电机组中需要加热或者高温的部分，由于热导体的导热性能而使该发电机组不同的部分之间有了温度差，于是该发电机组就可以利用该温差发电；该发电机组可以是半导体温差发电模块，也可以是火力发电系统；当该发电机组为半导体温差发电模块时，该发电机组中需要低温的部分是该模块的冷面，需要高温的部分是该模块的热面；当该发电机组为火力发电系统时，该发电机组中需要降温的部分是该系统的冷凝器，需要加热的部分是该系统的锅炉。

利用温差发电的装置，其特征在于：该发电装置包括集热器、散热器、发电机组、热导体和隔热管，集热器被放置在相对高温的环境中，该集热器通过热导体与发电机组中需要高温或者加热的部分连接，散热器被放置在相对低温的环境中，该散热器通过热导体与发电机组中需要低温或者降温的部分连接，发电机组是半导体温差发电模块或者火力发电系统，该发电机组被隔热管完全包裹在里面，热导体被隔热管包裹在其中而使其只有两端才能与外界环境接触。

在本发明的发电装置中，集热器和散热器是由导热材料制成的，并且它们是可以根据环境的变化而实时移动的。

在本发明的发电方法中或本发明的发电装置中，隔热管是由隔热材料制成的，其管壁具有真空隔热层和防辐射涂层。

在本发明的发电装置中，热导体与发电机组中需要加热或者高温的部分、需要降温或者低温的部分的连接是可以通过开关来控制的。

在本发明的发电装置中，发电机组可以是半导体温差发电模块，也可以是火力发电系统。

本发明的优点：可以较容易地利用自然环境中水表面与水下的温差、地表与地下的温差、低空与高空的温差等，解决目前的能源和环境的问题。

附图说明

图1是本发明的概略结构的主视剖面图。

图号说明：

1集热器 2热导体

3发电机组中需要加热或者高温的部分 4开关组

5隔热层 6发电机组

7发电机组中需要降温或者低温的部分 8开关组

9隔热管 10热导体

11散热器

具体实施方式

下面按照附图说明用于实施本发明的最佳实施方式。

图1示出示了本发明的利用温差发电的方法及其装置的最佳实施方式。

该发电装置的构造包含如下：

集热器1，该集热器是由导热性能优良的材料制成的，该集热器具有外肋结构，该集热器被放在相对高温的环境中，该集热器与热导体2的一端连接，该集热器被用于通过与高温环境中的介质充分接触而采集热量。

热导体2，该热导体是由导热性能优良的材料制成的，该热导体被包裹在隔热管9中，只有与集热器1连接的部分才可以与外界环境接触而传导热量，该热导体的另一端与发电机组6中需要加热或者高温的部分3连接，该热导体被用于通过热传导的方式把热量从集热器1传递至发电机组6中需要加热或者高温的部分3。

发电机组6，该发电机组可以是半导体温差发电模块，也可以是火力发电系统，该发电机组被隔热管9完全包裹在其中，该发电机组中的需要降温或者低温的部分7与热导体10连接，该发电机组中除了需要加热或者高温的部分3和需要降温或者低温的部分7外，其余部分被隔热层5包裹在其中，该发电机组被用于将通过该发电机组的热量转化为电能。

隔热层5，该隔热层是由隔热材料制成的，该隔热层具有真空隔热层和防辐射的涂层，该隔热被用于，通过把发电机组中其余的部分包裹起来，而使经过发电机组6的热量完全从需要加热或者高温的部分3流向需要降温或者低温的部分7，以提高其效率。

发电机组中需要加热或者高温的部分3，该部分是由导热材料制成的，当发电机组6为半导体温差发电模块时，该部分为半导体温差发电模块中的热面；当发电机组6为火力发电系统时，该部分为锅炉；该部分被用于给发电机组6提供热源。

发电机组中需要降温或者低温的部分7，该部分是由导热材料制成的，当发电机组6为半导体温差发电模块时，该部分为半导体温差发电模块中的冷面；当发电机组6为火力发电系统时，该部分为冷凝器；该部分被用于把发电机组6中多余的热量散失掉。

散热器11，该散热器是由导热性能优良的材料制成的，该散热器具有外肋结构，该散热器被放在相对低温的环境中，该散热器与热导体10的一端连接，该散热器被用于通过与低温环境中的介质充分接触而散失热量。

热导体10，该热导体是由导热性能优良的材料制成的，该热导体被包裹在隔热管9中，只有与散热器11连接的部分才可以与外界环境接触而传导热量，该热导体的另一端与发电机组6中需要降温或者低温的部分7连接，该热导体被用于通过热传导的方式把发电机组6中多余的热量传递至散热器11。

开关组4和8，该开关组4和8分别是由两个开关构成的，该开关是由隔热材料制成的流量控制阀与一定的导热液体组成的；当流量控制阀关闭时，导热液体被分隔成两部分而使该开关处于隔热状态；当流量控制阀打开时，导热液体汇聚在一起而使该开关处于导热状态；该开关组4、8把热导体2、10与发电机组6中发电机组中需要加热或者高温的部分3、发电机组中需要降温或者低温的部分7完全分隔开，开关组4和8被用于，根据散热器1与11所在环境中温度的变化，通过调整该开关而使发电机组6中需要加热或者高温的部分3始终与热源连接、发电机组6中需要降温或者低温的部分7始终与冷源连接。

隔热管9，该隔热管是由隔热材料制成的，该隔热管的管壁具有真空隔热层和防辐射的涂层，该隔热管把热导体2、10和发电机组6包裹在里面，该隔热管被用于最大可能地降低热导体2、热导体10、发电机组6与外界环境的热传递的速率，而使该装置中的热传递尽可能地只是发生在散热器11与集热器1之间。

半导体温差发电模块，该模块是由多块半导体发电芯片组成，每个芯片由多个半导体PN结串联而成。

火力发电系统，该系统是指在封闭的环境中，通过锅炉给相应的介质加热，而使其汽化后推动汽轮机和发电机，然后在冷凝器中给其降温，而使其液化后流回锅炉的发电系统；或者是在封闭的环境中，通过锅炉给相应的介质加热，而使其汽化后在内能的作用下上升至高处，然后在冷凝器中给其降温，而使其液化后从高处落下推动水轮机和发电机的发电系统。

以利用海水的温差发电为例：海水表面年平均水温约为17摄氏度，在深度1000米处的水温约为4摄氏度。这样我们就可以利用该温差，首先把该发电装置的散热器11放置在水下1000米深处，然后，根据实际情况把集热器1放置在水表面、陆地上或者空气中而使散热器11与集热器1之间的温差尽可能的大，这样一来该发电装置就可以工作了，虽然效率可能较低，但是其生产过程的成本为零，所以我们可以大规模大量地使用。

Claims

1.利用温差发电的方法，其特征在于：一种热导体，该热导体被隔热管包裹在其中，而使只有该热导体两端才能与外界环境接触；通过把一条该热导体的一端放置在相对低温的环境中、而另一端被放置在一个发电机组中需要降温或者低温的部分以及把另一条该热导体的一端放置在相对高温的环境中、而另一端被放置在同一个该发电机组中需要加热或者高温的部分，由于热导体的导热性能而使该发电机组不同的部分之间有了温度差，于是该发电机组就可以利用该温差发电；该发电机组可以是半导体温差发电模块，也可以是火力发电系统；当该发电机组为半导体温差发电模块时，该发电机组中需要低温的部分是该模块的冷面，需要高温的部分是该模块的热面；当该发电机组为火力发电系统时，该发电机组中需要降温的部分是该系统的冷凝器，需要加热的部分是该系统的锅炉。

2.利用温差发电的装置，其特征在于：该发电机组包括集热器、散热器、发电机组、热导体和隔热管，集热器被放置在相对高温的环境中，该集热器通过热导体与发电机组中需要高温或者加热的部分连接，散热器被放置在相对低温的环境中，该散热器通过热导体与发电机组中需要低温或者降温的部分连接，发电机组是半导体温差发电模块或者火力发电系统，该发电机组被隔热管完全包裹在里面，热导体被隔热管包裹在其中而使其只有两端才能与外界环境接触。

3.如权利要求2所述的利用温差发电的装置，其特征在于：所述集热器和散热器是由导热材料制成的，并且它们是可以根据环境的变化而实时移动的。

4.如权利要求1所述的利用温差发电的方法或权利要求2所述的利用温差发电的装置，其特征在于：所述隔热管是由隔热材料制成的，其管壁具有真空隔热层和防辐射的涂层。

5.如权利要求2所述的利用温差发电的装置，其特征在于：所述热导体与发电机组中需要加热或者高温的部分、需要降温或者低温的部分的连接是可以通过开关来控制的。

6.如权利要求2所述的利用温差发电的装置，其特征在于：所述发电机组可以是半导体温差发电模块，也可以是火力发电系统。