CN107196560A - 旋转温差发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转温差发电装置，包括：底座；外壳体，其上端与底座可旋转固定，外壳体的侧壁上设有多个叶片；中壳体，其外壁与外壳体内壁间的环形空间两端封闭，形成第一储水空间；内壳体，其外壁与中壳体内壁间的环形空间两端封闭，形成第二储水空间；热水进管和热水出管；冷水进管和冷水出管；多个第一盘管，第一盘管的进水口和出水口分别与热水进管和热水出管连通；多个第二盘管，第二盘管的进水口和出水口分别与冷水进管和冷水出管连通；多个温差发电组件，每个温差发电组件均设置在一个第一盘管和一个第二盘管之间。本发明设置在水下，可利用水浪带动外壳体旋转加强散热，而且利用太阳能热水器产生热水，减少了发电量的损失。

Description

旋转温差发电装置
技术领域
本发明涉及一种发电装置。更具体地说，本发明涉及一种旋转温差发电装置。
背景技术
由于近年来环境和能源问题日益严峻，迫切需要积极推进和提倡使用洁净的可再生能源。温差发电技术是一种利用塞贝克效应将热能直接转换为电能的技术，具有无机械转动装置、工作时无噪音、无污染等优点，因而得到广泛的关注。但是目前的温差发电装置的热端热量利用效率低，冷端散热速度慢，冷热端温差小，发电量小，而且现有的温差发电装置不够模块化，不利于加装扩大生产，也不利于拆卸修理。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种旋转温差发电装置，其便于加装发电机构增加发电量，并且热端热量利用率高，冷端散热速度快，发电效率高。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种旋转温差发电装置，包括：
底座，其水平固定在水面；
外壳体，其为圆筒状结构，并位于水下，所述外壳体上端与所述底座可旋转固定，且所述外壳体垂直于所述底座底面，所述外壳体的侧壁上设有多个叶片，每个叶片呈螺旋状绕设在所述外壳体侧壁表面，每个叶片形成一个完整螺旋，所述叶片的宽度与所述外壳体的半径相等；
中壳体，其同轴设置于所述外壳体内部，所述中壳体的内径小于所述外壳体的内径，所述中壳体外壁与所述外壳体内壁间的环形空间两端封闭，形成第一储水空间；
内壳体，其同轴设置于所述中壳体内部，所述内壳体的内径小于所述中壳体的内径，所述内壳体外壁与所述中壳体内壁间的环形空间两端封闭，形成第二储水空间；
热水进管和热水出管，其设置在所述壳体内部，并且沿着所述内壳体的轴向延伸；
冷水进管和冷水出管，其设置在所述内壳体内部，并且沿着所述内壳体的轴向延伸，所述冷水进管上设置有第一输送泵，所述冷水进管和所述冷水出管与所述第二储水空间分别连通；
多个第一盘管，所述第一盘管由对折金属管绕制而成的蚊香状结构，所述第一盘管的轮廓线符合阿基米德螺线，多个第一盘管平行间隔设置在所述内壳体内部，且所述第一盘管所在的平面垂直于所述内壳体的轴线，所述第一盘管的进水口和出水口分别与所述热水进管和热水出管连通；
多个第二盘管，所述第二盘管由对折金属管绕制而成的蚊香状结构，所述第二盘管的轮廓线符合阿基米德螺线，多个第二盘管平行间隔设置在所述内壳体内部，所述第二盘管与所述第一盘管平行，并且每个第二盘管均位于两个第一盘管之间，所述第二盘管的进水口和出水口分别与所述冷水进管和冷水出管连通；
多个温差发电组件，每个温差发电组件均设置在一个第一盘管和一个第二盘管之间，并且使温差发电组件得热端与第一盘管的表面贴合，使温差发电组件的冷端与第二盘管的表面贴合；
其中，所述第一储水空间与所述第二储水空间通过第一循环管和第二循环管连通，所述第一循环管和所述第二循环管上分别设置有第一循环泵和第二循环泵，所述第一循环泵和所述第二循环泵的输水方向相反，所述第二储水空间内设置有第一温度传感器，当第一温度传感器检测到第二储水空间中的水温高于第一设定温度时，开启所述第一循环泵和所述第二循环泵，直至所述第二储水空间中的水温低于第一设定温度。
优选的是，所述的旋转温差发电装置，还包括：
第一热水箱和第二热水箱，其内部均盛有水，所述第一热水箱与热水进管和热水出管均连通，所述第一热水箱与所述第二热水箱通过第三循环管和第四循环管连通，所述第二热水器与太阳能热水器的进水管和出水管连通，所述第三循环管和所述第四循环管上分别设置有第三循环泵和第四循环泵，所述第三循环泵和所述第四循环泵的输水方向相反，所述第一热水箱内设置有第二温度传感器，当第二温度传感器检测到第一热水箱中的水温低于第二设定温度时，开启所述第三循环泵和所述第四循环泵，直至所述第一热水箱中的水温高于第二设定温度。
优选的是，所述的旋转温差发电装置，所述外壳体下端在水中的深度不低于5米。
优选的是，所述的旋转温差发电装置，所述外壳体、所述中壳体、所述内壳体、所述叶片均由易导热材料制作。
优选的是，所述的旋转温差发电装置，所述第一热水箱和所述第二热水箱的表面设置有保温层。
优选的是，所述的旋转温差发电装置，所述第一盘管和所述第二盘管的材质为铜，所述第一盘管和所述第二盘管的中心与所述内壳体的轴线重合。
优选的是，所述的旋转温差发电装置，所述第一设定温度为25℃，所述第二设定温度为85℃。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明的第一盘管、第二盘管和夹在第一盘管和第二盘管之间的温差发电组件组成一个发电模块，对第一盘管和第二盘管的供水也非常便利，发电模块之间也容易组装串联，因而本发明非常适合加装发电机构增大发电量，也非常适合根据实际情况减少发电机构。
2、本发明的第一盘管和第二盘管均由单管对折后绕制而成，出水口和进水口均位于外侧，容易注水和集和成模块，并且第一盘管和第二盘管的轮廓符合阿基米德螺线，相比于U形管和其它无规则弯管，极大地提高了水的流速和热量利用率。
3、本发明设置在水下，利用水面下的冷水进行散热，并利用水浪带动外壳体旋转加强散热，而且太阳能热水器产生热水，不必利用发明自身产生的电量进行加热和散热，减少了发电量的损失。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明第一盘管的结构示意图；
图3为本发明的外壳体和叶片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1、2、3所示，本发明提供一种旋转温差发电装置，包括：
底座1，其水平固定在水面；
外壳体11，其为圆筒状结构，并位于水下，所述外壳体11上端与所述底座1可旋转固定，且所述外壳体11垂直于所述底座1底面，所述外壳体11的侧壁上设有多个叶片111，每个叶片111呈螺旋状绕设在所述外壳体11侧壁表面，每个叶片111形成一个完整螺旋，所述叶片111的宽度与所述外壳体11的半径相等；
中壳体，其同轴设置于所述外壳体11内部，所述中壳体的内径小于所述外壳体11的内径，所述中壳体外壁与所述外壳体11内壁间的环形空间两端封闭，形成第一储水空间13；
内壳体，其同轴设置于所述中壳体内部，所述内壳体的内径小于所述中壳体的内径，所述内壳体外壁与所述中壳体内壁间的环形空间两端封闭，形成第二储水空间12；
热水进管6和热水出管7，其设置在所述壳体内部，并且沿着所述内壳体的轴向延伸；
冷水进管4和冷水出管5，其设置在所述内壳体内部，并且沿着所述内壳体的轴向延伸，所述冷水进管4上设置有第一输送泵，所述冷水进管4和所述冷水出管5与所述第二储水空间12分别连通；
多个第一盘管2，所述第一盘管2由对折金属管绕制而成的蚊香状结构，所述第一盘管2的轮廓线符合阿基米德螺线，多个第一盘管2平行间隔设置在所述内壳体内部，且所述第一盘管2所在的平面垂直于所述内壳体的轴线，所述第一盘管2的进水口和出水口分别与所述热水进管6和热水出管7连通；
多个第二盘管3，所述第二盘管3由对折金属管绕制而成的蚊香状结构，所述第二盘管3的轮廓线符合阿基米德螺线，多个第二盘管3平行间隔设置在所述内壳体内部，所述第二盘管3与所述第一盘管2平行，并且每个第二盘管3均位于两个第一盘管2之间，所述第二盘管3的进水口和出水口分别与所述冷水进管4和冷水出管5连通；
多个温差发电组件8，每个温差发电组件8均设置在一个第一盘管2和一个第二盘管3之间，并且使温差发电组件8得热端与第一盘管2的表面贴合，使温差发电组件8的冷端与第二盘管3的表面贴合；
其中，所述第一储水空间13与所述第二储水空间12通过第一循环管和第二循环管连通，所述第一循环管和所述第二循环管上分别设置有第一循环泵和第二循环泵，所述第一循环泵和所述第二循环泵的输水方向相反，所述第二储水空间12内设置有第一温度传感器，当第一温度传感器检测到第二储水空间12中的水温高于第一设定温度时，开启所述第一循环泵和所述第二循环泵，直至所述第二储水空间12中的水温低于第一设定温度。
在上述技术方案中，热水进管6为第一盘管2供热水，冷水进管4为第二盘管3供冷水，第一盘管2和第二盘管3夹持温差发电组件8，温差发电组件8的热端和冷端形成温度差进行发电。第一储水空间13和第二储水空间12均位于在水下，利用水下的低温降低空间内的水温，第二储水空间12向冷水进管4供冷水，第一储水空间13用于与第而储水空间交换水，降低第而储水空间的水温，第一储水空间13与外界的水直接接触，并有叶片111辅助散热，水温更低，叶片111还在水浪的驱动下带动外壳体11旋转，进一步提高了散热速度。第一盘管2、第二盘管3和夹在第一盘管2和第二盘管3之间的温差发电组件8组成一个发电模块，第一盘管2和第二盘管3进水口和吹水口位于外侧，热水进管6、热水出管7、冷水进管4和冷水出管5均沿着轴向设置在内壳体内，供水和出水非常便利，因此发电模块之间也容易组装串联，使得本发明非常适合加装发电机构增大发电量，也非常适合根据实际情况减少发电机构。本发明的第一盘管2和第二盘管3均由单管对折后绕制而成，如图2，轮廓均符合阿基米德螺线，相比于U形管和其它无规则弯管，极大地提高了水的流速和热量利用率。
在另一种技术方案中，所述的旋转温差发电装置，还包括：
第一热水箱9和第二热水箱10，其内部均盛有水，所述第一热水箱9与热水进管6和热水出管7均连通，所述第一热水箱9与所述第二热水箱10通过第三循环管和第四循环管连通，所述第二热水器与太阳能热水器的进水管和出水管连通，所述第三循环管和所述第四循环管上分别设置有第三循环泵和第四循环泵，所述第三循环泵和所述第四循环泵的输水方向相反，所述第一热水箱9内设置有第二温度传感器，当第二温度传感器检测到第一热水箱9中的水温低于第二设定温度时，开启所述第三循环泵和所述第四循环泵，直至所述第一热水箱9中的水温高于第二设定温度。这里，第一热水箱9用于向热水进管6供热水，第二热水箱10用于与第一热水箱9进行热水交换，将第一热水箱9的温度维持在较高的位置，太阳能热水器向第二热水箱10供热水。
在另一种技术方案中，所述的旋转温差发电装置，所述外壳体11下端在水中的深度不低于5米。这里，提供了外壳体11的优选深度，以便将第一储水空间13和第二储水空间12内的水温维持在较低的温度，便于对温差发电组件8的冷端进行散热。
在另一种技术方案中，所述的旋转温差发电装置，所述外壳体11、所述中壳体、所述内壳体、所述叶片111均由易导热材料制作。这里，导热材料方便降低第一储水空间13和第二储水空间12内的水温。
在另一种技术方案中，所述的旋转温差发电装置，所述第一热水箱9和所述第二热水箱10的表面设置有保温层。这里，减少第一热水箱9和第二热水箱10的热量散失，提高能量利用率。
在另一种技术方案中，所述的旋转温差发电装置，所述第一盘管2和所述第二盘管3的材质为铜，所述第一盘管2和所述第二盘管3的中心与所述内壳体的轴线重合。这里，使得本发明更易于集约化，提高空间利用率，并便于扩大发电规模。
在另一种技术方案中，所述的旋转温差发电装置，所述第一设定温度为25℃，所述第二设定温度为85℃。这里，提供了第一设定温度和第二设定温度的优选值，使得温差发电组件8的热端和冷端保持较大的温差，提高发电量。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种旋转温差发电装置，其特征在于，包括：
底座，其水平固定在水面；
外壳体，其为圆筒状结构，并位于水下，所述外壳体上端与所述底座可旋转固定，且所述外壳体垂直于所述底座底面，所述外壳体的侧壁上设有多个叶片，每个叶片呈螺旋状绕设在所述外壳体侧壁表面，每个叶片形成一个完整螺旋，所述叶片的宽度与所述外壳体的半径相等；
中壳体，其同轴设置于所述外壳体内部，所述中壳体的内径小于所述外壳体的内径，所述中壳体外壁与所述外壳体内壁间的环形空间两端封闭，形成第一储水空间；
内壳体，其同轴设置于所述中壳体内部，所述内壳体的内径小于所述中壳体的内径，所述内壳体外壁与所述中壳体内壁间的环形空间两端封闭，形成第二储水空间；
热水进管和热水出管，其设置在所述壳体内部，并且沿着所述内壳体的轴向延伸；
冷水进管和冷水出管，其设置在所述内壳体内部，并且沿着所述内壳体的轴向延伸，所述冷水进管上设置有第一输送泵，所述冷水进管和所述冷水出管与所述第二储水空间分别连通；
多个第一盘管，所述第一盘管由对折金属管绕制而成的蚊香状结构，所述第一盘管的轮廓线符合阿基米德螺线，多个第一盘管平行间隔设置在所述内壳体内部，且所述第一盘管所在的平面垂直于所述内壳体的轴线，所述第一盘管的进水口和出水口分别与所述热水进管和热水出管连通；
多个第二盘管，所述第二盘管由对折金属管绕制而成的蚊香状结构，所述第二盘管的轮廓线符合阿基米德螺线，多个第二盘管平行间隔设置在所述内壳体内部，所述第二盘管与所述第一盘管平行，并且每个第二盘管均位于两个第一盘管之间，所述第二盘管的进水口和出水口分别与所述冷水进管和冷水出管连通；
多个温差发电组件，每个温差发电组件均设置在一个第一盘管和一个第二盘管之间，并且使温差发电组件得热端与第一盘管的表面贴合，使温差发电组件的冷端与第二盘管的表面贴合；
其中，所述第一储水空间与所述第二储水空间通过第一循环管和第二循环管连通，所述第一循环管和所述第二循环管上分别设置有第一循环泵和第二循环泵，所述第一循环泵和所述第二循环泵的输水方向相反，所述第二储水空间内设置有第一温度传感器，当第一温度传感器检测到第二储水空间中的水温高于第一设定温度时，开启所述第一循环泵和所述第二循环泵，直至所述第二储水空间中的水温低于第一设定温度。
2.如权利要求1所述的旋转温差发电装置，其特征在于，还包括：
第一热水箱和第二热水箱，其内部均盛有水，所述第一热水箱与热水进管和热水出管均连通，所述第一热水箱与所述第二热水箱通过第三循环管和第四循环管连通，所述第二热水器与太阳能热水器的进水管和出水管连通，所述第三循环管和所述第四循环管上分别设置有第三循环泵和第四循环泵，所述第三循环泵和所述第四循环泵的输水方向相反，所述第一热水箱内设置有第二温度传感器，当第二温度传感器检测到第一热水箱中的水温低于第二设定温度时，开启所述第三循环泵和所述第四循环泵，直至所述第一热水箱中的水温高于第二设定温度。
3.如权利要求1所述的旋转温差发电装置，其特征在于，所述外壳体下端在水中的深度不低于5米。
4.如权利要求1所述的旋转温差发电装置，其特征在于，所述外壳体、所述中壳体、所述内壳体、所述叶片均由易导热材料制作。
5.如权利要求2所述的旋转温差发电装置，其特征在于，所述第一热水箱和所述第二热水箱的表面设置有保温层。
6.如权利要求1所述的旋转温差发电装置，其特征在于，所述第一盘管和所述第二盘管的材质为铜，所述第一盘管和所述第二盘管的中心与所述内壳体的轴线重合。
7.如权利要求1所述的旋转温差发电装置，其特征在于，所述第一设定温度为25℃，所述第二设定温度为85℃。
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Address after: 530003 Building 1-0701, Dongkai International Business Plaza, 9 Liyuan Road, Xixiangtang District, Nanning City, Guangxi Zhuang Autonomous Region

Applicant after: GUANGXI HEBO EDUCATION TECHNOLOGY CO., LTD.

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Applicant before: Quanzhou Intelligent Technology Co., Ltd.

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Address after: 402260 No. 5 Fuxing Road, Degan Street, Jiangjin District, Chongqing, No. 8, 1st floor, Fuyuan 7 Building, Qianjin District, Chongqing

Patentee after: Chongqing Jin Ya Ming Technology Co., Ltd.

Address before: 530003 Building 1-0701, Dongkai International Business Plaza, 9 Liyuan Road, Xixiangtang District, Nanning City, Guangxi Zhuang Autonomous Region

Patentee before: GUANGXI HEBO EDUCATION TECHNOLOGY CO., LTD.

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Address after: 402260 No.319, Fuxing Road, degan street, Jiangjin District, Chongqing (Building 1, Qianjin phase IV) Diao 1-1

Patentee after: Chongqing Juntai Environmental Protection Technology Research Institute Co., Ltd

Address before: 402260 No. 5 Fuxing Road, Degan Street, Jiangjin District, Chongqing, No. 8, 1st floor, Fuyuan 7 Building, Qianjin District, Chongqing

Patentee before: Chongqing Jin Ya Ming Technology Co., Ltd.

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Address after: 215200 No. 1188 west two ring road, Shengze Town, Wujiang District, Suzhou, Jiangsu.

Patentee after: Suzhou Shengze science and Technology Pioneer Park Development Co.,Ltd.

Address before: 402260 No.319, Fuxing Road, degan street, Jiangjin District, Chongqing (Building 1, Qianjin phase IV) Diao 1-1

Patentee before: Chongqing Juntai Environmental Protection Technology Research Institute Co.,Ltd.

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