CN103291571A - 一种温差发电装置 - Google Patents

一种温差发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103291571A
CN103291571A CN2013101764484A CN201310176448A CN103291571A CN 103291571 A CN103291571 A CN 103291571A CN 2013101764484 A CN2013101764484 A CN 2013101764484A CN 201310176448 A CN201310176448 A CN 201310176448A CN 103291571 A CN103291571 A CN 103291571A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermal expansion
spring
temperature difference
generation device
electricity generation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013101764484A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103291571B (zh
Inventor
张超良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201310176448.4A priority Critical patent/CN103291571B/zh
Publication of CN103291571A publication Critical patent/CN103291571A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103291571B publication Critical patent/CN103291571B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种温差发电装置，其特征在于，它包括机架及其上依次设置的热膨胀动力装置、储能机构和发电机组，热膨胀动力装置通过传动机构连接储能机构，储能机构与发电机传动连接。本发明结构简单，制造成本低，不受环境因素影响，具有良好的推广价值。

Description

一种温差发电装置
技术领域
本发明涉及发电设备技术领域，更具体的是涉及一种温差发电装置。
背景技术
发电是指利用发电动力装置将水能、石化燃料（煤、油、天然气）的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能的生产过程，用以供应国民经济各部门与人民生活之需。到20世纪80年代末，主要的发电形式是水力发电、火力发电和核能发电。其他能源发电形式虽然有多种,但规模都不大。三种主要形式所占的地位因各国能源资源的构成不同而异。美、苏、英、意、中国等国以火力发电为主，其发电量在总发电中所占比重为70%以上；日、德的火电所占比重在60%以上；挪威、瑞典、瑞士、加拿大等国则以水力发电为主，其中挪威、瑞士的水力发电量均占总发电量的90%左右，加拿大超过70%，瑞典也超过60%；芬兰和南斯拉夫则水电与火电各占一半；法国以核电为主，其发电量占总发电量的70%以上。中国的水力资源虽然丰富，但受经济、技术等因素所限，水电只占总发电的20%左右。发电动力装置按能源的种类分为火电动力装置、水电动力装置、核电动力装置及其他能源发电动力装置。火电动力装置由电厂锅炉、汽轮机和发电机及其辅助装置组成，其缺点是普遍存在热效率低、耗水量惊人、需要大量的化学药剂、排污严重，其设备存在腐蚀、水垢、高噪音等问题，即使是当今世界最高水平的燃煤发电厂的热效率也达不到送进锅炉的煤完全燃烧时所能发出的总热量的1/3。水电动力装置由水轮发电机组、调速器、油压装置及其他辅助装置组成，受环境因素限制较为严重，冬天很多地区河流结冰，发电机组无法运转；核电动力装置由核反应堆、蒸气发生器、汽轮发电机组及其他附属设备组成，受环境影响较小，但一旦发生事故，危害甚大。为此，如何提供一种新型的不受环境因素影响，环保清洁的发电设备已成为人们值得探讨的课题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单，环保、污染少，可持续供电的温差发电装置。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种温差发电装置，其特征在于，它包括机架及其上依次设置的热膨胀动力装置、储能机构和发电机组，热膨胀动力装置通过传动机构连接储能机构，储能机构与发电机传动连接。
作为上述方案的进一步说明，所述热膨胀动力装置包括散热器及其内设置的热膨胀组件，热膨胀组件连接传动机构。
所述传动机构包括与膨胀组件表面连接或接触的传动杆和传动齿轮组，传动齿轮组由设置在传动主轴上的主动齿轮、与主动齿轮传动连接的传动齿轮和换向齿轮，与传动齿轮和换向齿轮传动连接的变速齿轮，换向齿轮的传动轴设置有棘爪轮机构与储能机构连接。
所述热膨胀动力装置包括带有外齿牙的转盘、绕转盘的转轴设置的分别由热缩材料和热膨胀材料制成的热缩弹簧和热膨胀弹簧，转盘内臂设置有内齿牙，热缩弹簧和热膨胀弹簧分别活动卡接于不同的内齿牙上。
所述传动机构包括传动齿轮组，传动齿轮组与储能机构传动连接。
所述储能机构采用惯性飞轮。
所述储能机构为弹簧储能装置，弹簧储能装置设置有弹簧齿轮，弹簧齿轮通过释放传动轮、传动轴、设置在传动轴上的释放离合器与发电机组连接。
所述弹簧齿轮内部设置有发条弹簧和内齿牙，发条弹簧的末端与内齿牙活动卡接。
所述发电机组通过交配电设备外接电网。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本发明采用采用随温度连续变化的物体膨胀冷缩形成的物体形状差异作为动力的源泉，制作成装置的关键部件-热膨胀轮盘，利用其热胀冷缩做功转输出能量，再按照通用的发电技术即可进行发电，对温差值的适应范围宽，不局限与固定温度点温差，不受环境因素影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图。
附图标记说明：1、热膨胀动力装置2、储能机构2-1、释放传动轮2-2、传动轴2-1、弹簧齿轮2-11、发条弹簧2-12、内齿牙3、发电机组4、传动机构4-1、传动杆4-2、传动齿轮组4-3、棘爪轮机构5、转盘5-1、热缩弹簧5-2、热膨胀弹簧5-3、内齿牙6、传动齿轮组7、惯性飞轮。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明一种温差发电装置，它包括机架及其上依次设置的热膨胀动力装置1、储能机构2和发电机组3，发电机组3通过交配电设备外接电网。热膨胀动力装置1连接储能机构，利用随温度连续变化的热膨胀零件做功输出能量驱动储能机构，储能机构与发电机传动连接，由储能机构带动发电机组运转发电。热膨胀动力装置1包括散热器及其上设置的热膨胀组件，热膨胀组件与储能机构之间连接有传动机构4，该传动机构4包括与膨胀组件表面连接或接触的传动杆4-1和传动齿轮组4-2，传动齿轮组由设置在传动主轴上的主动齿轮、与主动齿轮传动连接的传动齿轮和换向齿轮，与传动齿轮和换向齿轮传动连接的变速齿轮，换向齿轮的传动轴设置有棘爪轮机构4-3与储能机构连接，棘爪轮机构在膨胀组件膨胀和收缩过程中获取的能量转换成弹性势能储存，保证固定弹簧不翻转释放。本实施例中，储能机构2为弹簧储能装置，弹簧齿轮通过释放传动轮2-1、传动轴2-2、设置在传动轴上的释放离合器与发电机组3连接。
所述释放离合器是在储能机构储满能量时，弹簧张紧，通过变速箱连接到释放离合器，在发电机组需要发电时，离合器闭合驱动发电机组发电，在停止时打开离合器，发电机组停止发电。另外离合器不但可以调节弹簧储能装置的弹簧长紧度，还可以便于检修设备。
所述发电机组是根据热膨胀零件体积变化做功测算，去匹配的发电机组。交配电设备是发电机组发出电力，经过高压变压后并入高压电网供电的装置。
使用过程中，将装载安装在屋顶或地面上阳光普照的地方，利用白天和晚上的温差，热膨胀组件随温度连续变化而变形做功，输出能量驱动曲柄连杆机构连续转动，并通过传动机构将能量传送到弹簧齿轮，由弹簧齿轮释放能量，带动发电机组运转发电。
据实验数据显示，利用这种温差发电技术的发电装置发电量可根据需求来制作设备装机容量的大小，适用在最小温差范围10℃左右的地点。
以△t=10℃温差，热膨胀组件采用m=2×103kg的水,比热c=4.2×103J/kg·℃为例，其发电量计算如下：
温差变化释放的热量Q=cm·△t=4.2×103×2×103=8.4×107J；
1度电=3.6×106J；P=24度电。但是，实际的转换率大概为80%，也就是说，温差变化10℃，就能为用户提供19.3度电，足以满足普通家庭一天的用电量，温差越大效率越高，可做成大型设备也可做成家庭小型设备，还可以把冬天的冰雪储存起来作为发电能源用于发电。
实施例2
如图2所示，本实施例与上述实施方式的不同之处在于，所述热膨胀动力装置包括带有外齿牙的转盘5、绕转盘的转轴设置的分别由物理性能相反的热缩材料和热膨胀材料制成的热缩弹簧5-1和热膨胀弹簧5-2，转盘内臂设置有内齿牙5-3，热缩弹簧和热膨胀弹簧分别活动卡接于不同的内齿牙上。传动机构包括传动齿轮组6，传动齿轮组6与储能机构传动连接。在升温过程中，热缩弹簧收缩，从而带动转盘旋转，与此同时，与热缩弹簧物理性能相反的热膨胀弹簧就会伸长，使其脱离齿牙；相反，在降温时，热缩弹簧就会脱离齿牙，由热膨胀弹簧带动转盘继续旋转，这样，无论是升温还是降温，只要温差有变化就能将其能量储存释放。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，所述储能机构还可以采用惯性飞轮7的形式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种温差发电装置，其特征在于，它包括机架及其上依次设置的热膨胀动力装置、储能机构和发电机组，热膨胀动力装置通过传动机构连接储能机构，储能机构与发电机传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种温差发电装置，其特征在于，所述热膨胀动力装置包括散热器及其内设置的热膨胀组件，热膨胀组件连接传动机构。
3.根据权利要求1或2所述的一种温差发电装置，其特征在于，所述传动机构包括与膨胀组件表面连接或接触的传动杆和传动齿轮组，传动齿轮组由设置在传动主轴上的主动齿轮、与主动齿轮传动连接的传动齿轮和换向齿轮，与传动齿轮和换向齿轮传动连接的变速齿轮，换向齿轮的传动轴设置有棘爪轮机构与储能机构连接。
4.根据权利要求1所述的一种温差发电装置，其特征在于，所述热膨胀动力装置包括带有外齿牙的转盘、绕转盘的转轴设置的分别由热缩材料和热膨胀材料制成的热缩弹簧和热膨胀弹簧，转盘内臂设置有内齿牙，热缩弹簧和热膨胀弹簧分别活动卡接于不同的内齿牙上。
5.根据权利要求4所述的一种温差发电装置，其特征在于，所述传动机构包括传动齿轮组，传动齿轮组与储能机构传动连接。
6.根据权利要求1所述的一种温差发电装置，其特征在于，所述储能机构采用惯性飞轮。
7.根据权利要求1所述的一种温差发电装置，其特征在于，所述储能机构为弹簧储能装置，弹簧齿轮通过释放传动轮、传动轴、设置在传动轴上的释放离合器与发电机组连接。
8.根据权利要求7所述的一种温差发电装置，其特征在于，所述弹簧齿轮内部设置有发条弹簧和内齿牙，发条弹簧的末端与内齿牙活动卡接。
9.根据权利要求1所述的一种温差发电装置，其特征在于，所述发电机组通过交配电设备外接电网。
CN201310176448.4A 2013-05-13 2013-05-13 一种温差发电装置 Expired - Fee Related CN103291571B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310176448.4A CN103291571B (zh) 2013-05-13 2013-05-13 一种温差发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310176448.4A CN103291571B (zh) 2013-05-13 2013-05-13 一种温差发电装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103291571A true CN103291571A (zh) 2013-09-11
CN103291571B CN103291571B (zh) 2016-08-10

Family

ID=49092976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310176448.4A Expired - Fee Related CN103291571B (zh) 2013-05-13 2013-05-13 一种温差发电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103291571B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104747393A (zh) * 2015-03-20 2015-07-01 苏州翔天装饰设计有限公司 温差发电装置
CN108425817A (zh) * 2018-01-31 2018-08-21 张宏伟 一种蜗簧储能的海洋温差能获取转换发电装置
WO2020224021A1 (zh) * 2019-05-07 2020-11-12 常州机电职业技术学院 变速机构及小温差热能发动机

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1037017A (zh) * 1988-04-20 1989-11-08 陈绮 太阳能温差发电方法及装置
CN1310786A (zh) * 1999-05-26 2001-08-29 精工爱普生株式会社 热能转换装置和具有该热能转换装置的仪器以及热能转换方法
CN1995749A (zh) * 2006-12-25 2007-07-11 杨贻方 空气发电机
CN101092945A (zh) * 2007-07-19 2007-12-26 周泰立 温度感应发电装置
CN101949372A (zh) * 2010-09-30 2011-01-19 南京信息职业技术学院 利用热胀冷缩原理的发电方法和装置
CN102536617A (zh) * 2012-03-26 2012-07-04 张超良 潮汐发电装置
WO2013058401A1 (ja) * 2011-10-21 2013-04-25 株式会社タキオン 回転体を用いた温度変化発電システム
CN203214259U (zh) * 2013-05-13 2013-09-25 张超良 一种温差发电装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1037017A (zh) * 1988-04-20 1989-11-08 陈绮 太阳能温差发电方法及装置
CN1310786A (zh) * 1999-05-26 2001-08-29 精工爱普生株式会社 热能转换装置和具有该热能转换装置的仪器以及热能转换方法
CN1995749A (zh) * 2006-12-25 2007-07-11 杨贻方 空气发电机
CN101092945A (zh) * 2007-07-19 2007-12-26 周泰立 温度感应发电装置
CN101949372A (zh) * 2010-09-30 2011-01-19 南京信息职业技术学院 利用热胀冷缩原理的发电方法和装置
WO2013058401A1 (ja) * 2011-10-21 2013-04-25 株式会社タキオン 回転体を用いた温度変化発電システム
CN102536617A (zh) * 2012-03-26 2012-07-04 张超良 潮汐发电装置
CN203214259U (zh) * 2013-05-13 2013-09-25 张超良 一种温差发电装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104747393A (zh) * 2015-03-20 2015-07-01 苏州翔天装饰设计有限公司 温差发电装置
CN108425817A (zh) * 2018-01-31 2018-08-21 张宏伟 一种蜗簧储能的海洋温差能获取转换发电装置
CN108425817B (zh) * 2018-01-31 2019-09-20 张宏伟 一种蜗簧储能的海洋温差能获取转换发电装置
WO2020224021A1 (zh) * 2019-05-07 2020-11-12 常州机电职业技术学院 变速机构及小温差热能发动机

Also Published As

Publication number Publication date
CN103291571B (zh) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kalyani et al. Green energy: The need of the world
CN101476789B (zh) 一种用于太阳能集热设备的储热供热系统及其工作方法
Ming Solar chimney power plant generating technology
CN203214259U (zh) 一种温差发电装置
CN103291571A (zh) 一种温差发电装置
CN205081546U (zh) 一种太阳能供电装置
Mustafa et al. Hybrid Power Generation By Solar Tracking and Vertical Axis Wind Turbine (Design and Analysis)
CN103291568A (zh) 一种太阳能发电的方法
CN202203064U (zh) 一种利用热超导液做介质的地热水能低温发电装置
Niraimathi et al. Present Power Scenario in India
KR20100082735A (ko) 유체압축식 에너지 저장 및 변환시스템
WO2011013143A2 (en) The infinite engine horizontal
CN202991327U (zh) 一种小型水能发电装置
CN203548083U (zh) 基于聚光太阳热能的抽水储能发电装置
CN202579067U (zh) 太阳光热能储存应用系统
CN102287345A (zh) 一种贮能式发电装置
BR102012010933A2 (pt) Sistema de geração de energia elétrica
CN106401838A (zh) 多轴同心叶片自锁式涡轮机
Cao A NEW RENEWABLE-ENERGY STRATEGY TO COMBAT GLOBAL WARMING
CN204026633U (zh) 高压蒸汽锅炉
CN102926916A (zh) 一种小型水能发电装置
Martin et al. 7 Likely energy solutions for reversing climate change
CN203655546U (zh) 一种太阳能热管发电装置
Ахметова et al. POWER INDUSTRY: PRESENT AND FUTURE
Forrest Electricity supply: present and future

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160810

Termination date: 20190513