CN107332476B - 太阳能温差发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能温差发电装置，包括：底座；壳体；热水进管和热水出管；冷水进管和冷水出管；第一冷水箱和第二冷水箱，其均固定在水下，并且在水里的深度依次增加；多个第一盘管，第一盘管由对折金属管绕制而成的蚊香状结构，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，第二盘管由对折金属管绕制而成的蚊香状结构，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。本发明设置在水面，利用水面下的冷水进行散热，并且利用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。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电装置。更具体地说，本发明涉及一种太阳能温差发电装置。
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太阳能温差发电装置，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，提供了一种太阳能温差发电装置，包括：
底座，其水平固定在水面；
壳体，其为圆筒状结构，并且垂直设置在所述底座表面；
热水进管和热水出管，其设置在所述壳体内部，并且沿着所述壳体的轴向延伸；
冷水进管和冷水出管，其设置在所述壳体内部，并且沿着所述壳体的轴向延伸，所述冷水进管上设置有第一输送泵；
第一冷水箱和第二冷水箱，其均固定在水下，并且在水里的深度依次增加，所述第一冷水箱和所述第二冷水箱的内部盛有水，所述第一冷水箱与冷水进管和冷水出管均连通，所述第一冷水箱与所述第二冷水箱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，所述第一冷水箱内设置有第一温度传感器，当第一温度传感器检测到第一冷水箱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，直至所述第一冷水箱中的水温低于第一设定温度；
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壳体内部，且所述第一盘管所在的平面垂直于所述壳体的轴线，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。
优选的是，所述的太阳能温差发电装置，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，所述第二热水箱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，所述的太阳能温差发电装置，所述第一冷水箱的深度不低于3米，所述第二冷水箱的深度不低于10米。
优选的是，所述的太阳能温差发电装置，所述第一冷水箱和所述第二冷水箱均由易导热材料制作。
优选的是，所述的太阳能温差发电装置，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，所述的太阳能温差发电装置，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壳体的轴线重合。
优选的是，所述的太阳能温差发电装置，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、本发明设置在水面，利用水面下的冷水进行散热，并且利用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为本发明所述的第一盘管的结构示意图。
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所示，本发明提供一种太阳能温差发电装置，包括：
底座1，其水平固定在水面；
壳体2，其为圆筒状结构，并且垂直设置在所述底座1表面；
热水进管7和热水出管8，其设置在所述壳体2内部，并且沿着所述壳体2的轴向延伸；
冷水进管5和冷水出管6，其设置在所述壳体2内部，并且沿着所述壳体2的轴向延伸，所述冷水进管5上设置有第一输送泵；
第一冷水箱9和第二冷水箱10，其均固定在水下，并且在水里的深度依次增加，所述第一冷水箱9和所述第二冷水箱10的内部盛有水，所述第一冷水箱9与冷水进管5和冷水出管6均连通，所述第一冷水箱9与所述第二冷水箱10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，所述第一冷水箱9内设置有第一温度传感器，当第一温度传感器检测到第一冷水箱9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，直至所述第一冷水箱9中的水温低于第一设定温度；
多个第一盘管3，所述第一盘管3由对折金属管绕制而成的蚊香状结构，所述第一盘管3的轮廓线符合阿基米德螺线，多个第一盘管3平行间隔设置在所述壳体2内部，且所述第一盘管3所在的平面垂直于所述壳体2的轴线，所述第一盘管3的进水口和出水口分别与所述热水进管7和热水出管8连通；
多个第二盘管4，所述第二盘管4由对折金属管绕制而成的蚊香状结构，所述第二盘管4的轮廓线符合阿基米德螺线，多个第二盘管4平行间隔设置在所述壳体2内部，所述第二盘管4与所述第一盘管3平行，并且每个第二盘管4均位于两个第一盘管3之间，所述第二盘管4的进水口和出水口分别与所述冷水进管5和冷水出管6连通；
多个温差发电组件13，每个温差发电组件13均设置在一个第一盘管3和一个第二盘管4之间，并且使温差发电组件13得热端与第一盘管3的表面贴合，使温差发电组件13的冷端与第二盘管4的表面贴合。
在上述技术方案中，热水进管7为第一盘管3供热水，冷水进管5为第二盘管4供冷水，第一盘管3和第二盘管4夹持温差发电组件13，温差发电组件13的热端和冷端形成温度差进行发电。第一冷水箱9和第二冷水箱10均设置在水下，利用水下的低温降低箱内的水温，第一冷水箱9向冷水进管5供冷水，第二冷水箱10用于与第一冷水箱9交换水，降低第一冷水箱9的水温，第二冷水箱10的深度更深，水温更低。第一盘管3、第二盘管4和夹在第一盘管3和第二盘管4之间的温差发电组件13组成一个发电模块，第一盘管3和第二盘管4进水口和吹水口位于外侧，热水进管7、热水出管8、冷水进管5和冷水出管6均沿着轴向设置在壳体2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3和第二盘管4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、热量和冷量利用率。
在另一种技术方案中，所述的太阳能温差发电装置，还包括：
第一热水箱11和第二热水箱12，其内部均盛有水，所述第一热水箱11与热水进管7和热水出管8均连通，所述第一热水箱11与所述第二热水箱12通过第三循环管和第四循环管连通，所述第二热水箱12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11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11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11中的水温高于第二设定温度。这里，第一热水箱11用于向热水进管7供热水，第二热水箱12用于与第一热水箱11进行热水交换，将第一热水箱11的温度维持在较高的位置，太阳能热水器向第二热水箱12供热水。
在另一种技术方案中，所述的太阳能温差发电装置，所述第一冷水箱9的深度不低于3米，所述第二冷水箱10的深度不低于10米。这里，提供了第一冷水箱9和第二冷水箱10的优选深度，将第一冷水箱9和第二冷水箱10内的水温维持在较低的温度，便于对温差发电组件13的冷端进行散热。
在另一种技术方案中，所述的太阳能温差发电装置，所述第一冷水箱9和所述第二冷水箱10均由易导热材料制作。这里，导热材料方便降低第一冷水箱9和第二冷水箱10内的水温。
在另一种技术方案中，所述的太阳能温差发电装置，所述第一热水箱11和所述第二热水箱12的表面设置有保温层。这里，减少第一热水箱11和第二热水箱12的热量散失，提高能量利用率。
在另一种技术方案中，所述的太阳能温差发电装置，所述第一盘管3和所述第二盘管4的材质为铜，所述第一盘管3和所述第二盘管4的中心与所述壳体2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，所述的太阳能温差发电装置，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13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)
1.一种太阳能温差发电装置，其特征在于，包括：
底座，其水平固定在水面；
壳体，其为圆筒状结构，并且垂直设置在所述底座表面；
热水进管和热水出管，其设置在所述壳体内部，并且沿着所述壳体的轴向延伸；
冷水进管和冷水出管，其设置在所述壳体内部，并且沿着所述壳体的轴向延伸，所述冷水进管上设置有第一输送泵；
第一冷水箱和第二冷水箱，其均固定在水下，并且在水里的深度依次增加，所述第一冷水箱和所述第二冷水箱的内部盛有水，所述第一冷水箱与冷水进管和冷水出管均连通，所述第一冷水箱与所述第二冷水箱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，所述第一冷水箱内设置有第一温度传感器，当第一温度传感器检测到第一冷水箱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，直至所述第一冷水箱中的水温低于第一设定温度；
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壳体内部，且所述第一盘管所在的平面垂直于所述壳体的轴线，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。
2.如权利要求1所述的太阳能温差发电装置，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，所述第二热水箱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所述的太阳能温差发电装置，其特征在于，所述第一冷水箱的深度不低于3米，所述第二冷水箱的深度不低于10米。
4.如权利要求1所述的太阳能温差发电装置，其特征在于，所述第一冷水箱和所述第二冷水箱均由易导热材料制作。
5.如权利要求2所述的太阳能温差发电装置，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所述的太阳能温差发电装置，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壳体的轴线重合。
7.如权利要求2所述的太阳能温差发电装置，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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