CN105429563A - 一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置。本发明涉及一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置。所述的菲涅尔透镜连接在管道的顶端，所述的管道的内部为圆筒，所述的管道的外表面设置保温管套，所述的管道的下端口连接环形保温隔板，所述的环形保温隔板的底面连接环形支撑圆盘，所述的环形支撑圆盘上连接一组固定柱，所述的固定柱穿过所述的环形保温隔板连接在所述的保温管套上，所述的环形保温隔板与所述的环形支撑圆盘的中心通孔的直径与所述的管道的内部的圆筒的直径相同，所述的圆筒内装入一组多孔介质，所述的多孔介质由上至下排列，第一个所述的多孔介质设置在所述的菲涅尔透镜的焦点处。本发明用于废热和太阳能多功能混合发电。
Description
技术领域
本发明涉及一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置。
背景技术
随着近些年太阳能技术的快速发展和应用,其代替化石能源成为全球主要发电能源的趋势已初步体现，目前太阳能的利用率和发电效率收到了诸多因素的限制，主要包括纬度、天气、环境等不确定因素和光电、热电转化技术尚未成熟等人为因素，由于当前太阳能收集技术比较单一，单纯地采集太阳光进行发电，没用综合考虑到其受到上述因素影响引起的发电不连续性和间歇性的后果，加之蓄热技术也尚待改进，同时考虑到利用当代化石能源产生的大部分能量以热量散发到空间中去，工业余热没有得到高效的利用，大量的热量都散发到了空气中浪费掉了。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，既能高效率的收集太阳能，又能将没利用的废热转化为电能储存起来，这样无论是否有光，都能利用该装置发电，提高了发电效率。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，其组成包括：菲涅尔透镜1、支柱2、固定柱3，所述的菲涅尔透镜1连接在管道4的顶端，所述的管道4的内部为圆筒，所述的管道4的外表面设置保温管套5，所述的管道4的下端口连接环形保温隔板6，所述的环形保温隔板6的底面连接连接环形支撑圆盘7，所述的环形支撑圆盘7上连接一组固定柱3，所述的固定柱3穿过所述的环形保温隔板6连接在所述的保温管套5上，所述的环形保温隔板6与所述的环形支撑圆盘7的中心通孔的直径与所述的管道4的内部的圆筒的直径相同，所述的圆筒内装入一组多孔介质8，所述的多孔介质8由上至下排列，第一个所述的多孔介质8设置在所述的菲涅尔透镜1的焦点处，所述的管道4的外表面均匀分布电池组。
所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的管道4、所述的固定柱3与所述的环形保温隔板6均装入保温箱9内，所述的保温箱9的内直径与所述的环形保温隔板6的外直径相配合。
所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的环形支撑圆盘7的底端紧固连接支柱2。
所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的环形支撑圆盘7的直径大于所述的环形保温隔板6的直径。
所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的电池组包括PV光伏电池10和热温差电池11，所述的热温差电池11紧贴所述的管道4的外表面，所述的PV光伏电池107设置在所述的保温管套5上表面。
所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的多孔介质8之间的间距为7.4mm~11.4mm。
所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的多孔介质8的厚度为17mm~21mm。
有益效果：
1.本发明的菲涅尔透镜边缘聚光性能强，具有很大的聚光比，舍弃了成像性能提升了聚光性能，提升了焦点处的最高温度及光能利用率，成本低，加工方便，耐候性好，质量小。
2.本发明的菲涅尔透镜获得的太阳能以及烟气余热被多孔介质吸收并贮存，再通过PV光伏电池和热温差电池构成的联合电池组转化为电能进行贮存或利用。
3.本发明的综合利用太阳能和余热，发电成本低，效率高于普通太阳能电池，节能环保，适用于汽车尾气管等管径较小的工业场合。
4.本发明的多孔介质为氧化铝材料其蓄热能力强，导热系数相对较高，各项导热能力均衡，耐性高，且其疏松多孔的特性有一定的吸附能力，可以起到吸附颗粒物的作用，达到减排的目的。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是本发明的管道的俯视图。
具体实施方式：
实施例1
一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，其组成包括：菲涅尔透镜1、支柱2、固定柱3，所述的菲涅尔透镜1连接在管道4的顶端，所述的管道4的内部为圆筒，所述的管道4的外表面设置保温管套5，所述的管道4的下端口连接环形保温隔板6，所述的环形保温隔板6的底面连接连接环形支撑圆盘7，所述的环形支撑圆盘7上连接一组固定柱3，所述的固定柱3穿过所述的环形保温隔板6连接在所述的保温管套5上，所述的环形保温隔板6与所述的环形支撑圆盘7的中心通孔的直径与所述的管道4的内部的圆筒的直径相同，所述的圆筒内装入一组多孔介质8，所述的多孔介质8由上至下排列，第一个所述的多孔介质8设置在所述的菲涅尔透镜1的焦点处，所述的管道4的外表面均匀分布电池组。
实施例2
实施例1所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的管道4、所述的固定柱3与所述的环形保温隔板6均装入保温箱9内，所述的保温箱9的内直径与所述的环形保温隔板6的外直径相配合。
实施例3
实施例1所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的环形支撑圆盘7的底端紧固连接支柱2。
实施例4
实施例1所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的环形支撑圆盘7的直径大于所述的环形保温隔板6的直径。
实施例5
实施例1所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的电池组包括PV光伏电池10和热温差电池11，所述的热温差电池11紧贴所述的管道4的外表面，所述的PV光伏电池107设置在所述的保温管套5上表面。
实施例6
实施例1所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的多孔介质8之间的间距为7.4mm~11.4mm，优选9.4mm。
实施例7
实施例1或6所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，所述的多孔介质8的厚度为17mm~21mm，优选19mm。
本装置有两大部件构成，即热能获取部分和热电转换部分。其中，热能可以实现由两种途径获得，一个是通过菲涅尔透镜聚焦太阳能加热钢筒内的多孔介质，另一个是通过底部获取其他热源的传送。
综合考虑到材料的耐热性、热传导性、发射特性，多孔介质采用氧化铝多孔材料为填充物，能够将热能高效且均匀的分散开来，在通过辐射的形式传输到电池上。
本装置能分为三种使用方法：
1．将连接了环形保温隔板与环形支撑圆盘的管道单独使用，可以连接类似汽车尾气管之类的废热散气管上。
2．将连接了环形保温隔板与环形支撑圆盘的管道连接支柱使用，可以收集类似烤玉米的炉子之类的大面积废热溢出炉上。
3，将连接了环形保温隔板与环形支撑圆盘的管道上罩有保温箱，可在无光的条件下吸收废热进行电量存储。
辐射是电磁波传递能量的现象，只要物体温度高于“绝对零度"，物体总是不断地把热能转换为辐射能，由普朗克定律：物体的光谱辐射力随波长变化公式可知，物体的光谱辐射力随着波长的增加先增大后减小。光谱辐射力最大处的波长灐λm亦随温度的变化而变化，考虑到模型吸收余热废热后的转化温度能达到600K~1200K，计算可得波长的范围在2.41μm~4.83μm，即主要为中长波光谱，目前市面上的PV电池的吸收带主要在可见、近红外、以及小部分的中红外波段，进而把对应的光谱能量转化为电能。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，其组成包括：菲涅尔透镜（1）、支柱（2）、固定柱（3），其特征是：所述的菲涅尔透镜（1）连接在管道（4）的顶端，所述的管道（4）的内部为圆筒，所述的管道（4）的外表面设置保温管套（5），所述的管道（4）的下端口连接环形保温隔板（6），所述的环形保温隔板（6）的底面连接连接环形支撑圆盘（7），所述的环形支撑圆盘（7）上连接一组固定柱（3），所述的固定柱（3）穿过所述的环形保温隔板（6）连接在所述的保温管套（5）上，所述的环形保温隔板（6）与所述的环形支撑圆盘（7）的中心通孔的直径与所述的管道（4）的内部的圆筒的直径相同，所述的圆筒内装入一组多孔介质（8），所述的多孔介质（8）由上至下排列，第一个所述的多孔介质（8）设置在所述的菲涅尔透镜（1）的焦点处，所述的管道（4）的外表面均匀分布电池组。
2.根据权利要求1所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，其特征是：所述的管道（4）、所述的固定柱（3）与所述的环形保温隔板（6）均装入保温箱（9）内，所述的保温箱（9）的内直径与所述的环形保温隔板（6）的外直径相配合。
3.根据权利要求1所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，其特征是：所述的环形支撑圆盘（7）的底端紧固连接支柱（2）。
4.根据权利要求1所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，其特征是：所述的环形支撑圆盘（7）的直径大于所述的环形保温隔板（6）的直径。
5.根据权利要求1所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，其特征是：所述的电池组包括PV光伏电池（10）和热温差电池（11），所述的热温差电池（11）紧贴所述的管道（4）的外表面，所述的PV光伏电池（10）7设置在所述的保温管套（5）上表面。
6.根据权利要求1所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，其特征是：所述的多孔介质（8）之间的间距为7.4mm~11.4mm。
7.根据权利要求1或6所述的一种小型废热和太阳能多功能混合发电装置，其特征是：所述的多孔介质（8）的厚度为17mm~21mm。
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