CN108729968B - 热能发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种热能发电装置，包含一个发电单元、一个冷却压缩单元，及一个热能汲取单元。该发电单元受气化的一个冷媒推动而发电。该冷却压缩单元连通该发电单元并将该冷媒冷却压缩为液态后输出。该热能汲取单元包括一个连通该冷却压缩单元的冷媒气化容器，及至少一个穿设于该冷媒气化容器的热度传导模块，该热度传导模块具有多个头尾相接的温度超传导管，且该热度传导模块远离该冷媒气化容器的一端适用于设置于一个热源，以将该热源的热能传导至该冷媒气化容器内并用于气化该冷媒后输出至该发电单元。因此，该热能发电装置不仅可以产生电力，且由于在整个运作过程中，都不会产生任何废弃物，因此，并不会造成环境的负担，具有环保的功效。

Description

热能发电装置
技术领域
本发明涉及一种发电装置，特别是涉及一种热能发电装置。
背景技术
电力是现代社会不可或缺的必要产物，但目前的核能、火力发电等，从建置发电装置到发电所产生的废弃物排放，对于环境和人体都会产生很大的冲击，因此，发展对环境友善的发电方式即为目前的研究目标。
地热发电为目前研究的环保发电方式的其中一个，一般是抽取地下热水或蒸气，用于驱动涡轮发电后再将冷却后的水回灌入地下或是附近的河川，然而，热水在循环过程中易遭受管路中的杂质污染，排放时若未经妥善处理极易造成环境的破坏，再者，在使用马达抽取地下热水时还会产生噪音污染，且抽取过程中会有大量热能散失，导致整体热电转换效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保的热能发电装置。
本发明的热能发电装置，包含一个发电单元、一个冷却压缩单元，及一个热能汲取单元。
该发电单元受气化的一个冷媒推动而发电。
该冷却压缩单元连通该发电单元，接收气化的该冷媒，并进行冷却压缩为液态后输出。
该热能汲取单元包括一个连通该冷却压缩单元以接收液态的该冷媒的冷媒气化容器，及至少一个穿设于该冷媒气化容器的热度传导模块，该热度传导模块具有多个头尾相接的温度超传导管，该热度传导模块远离该冷媒气化容器的一端适用于设置于一个热源，以将该热源的热能传导至该冷媒气化容器内并用于气化该冷媒后输出至该发电单元。
本发明的热能发电装置，该冷却压缩单元包括至少一个连通该发电单元以接收该冷媒的冷却容器，及至少一个穿设于该冷却容器的冷度传导模块，该冷度传导模块具有多个头尾相接的温度超传导管，该冷度传导模块远离该冷却容器的一端适用于设置于一个冷源，以将该冷源的冷能传导至该冷却容器内并用于冷却该冷媒。
本发明的热能发电装置，该冷却压缩单元还包括一个连通该冷却容器的压缩机、一个连通该压缩机的冷媒储存槽，及一个连通该冷媒储存槽与该冷媒气化容器的连通管，该压缩机由该冷却容器接收冷却的该冷媒，压缩为液态后输出至该冷媒储存槽，液态的该冷媒再经该连通管流入该冷媒气化容器。
本发明的热能发电装置，该连通管在邻近该冷媒气化容器的一端形成向下凹的弯弧状。
本发明的热能发电装置，该冷度传导模块的温度超传导管使用防锈蚀材质。
本发明的热能发电装置，该冷却压缩单元包括多个前后相连通的冷却容器，每一个冷却容器具有一个供该冷媒进入的输入口，及一个供该冷媒输出且高度高于该输入口的输出口。
本发明的热能发电装置，该冷却压缩单元还包括多个分别设置于所述冷却容器的安全压力阀。
本发明的热能发电装置，该发电单元包括一个连通该冷媒气化容器的涡轮室、一个涡轮模块及一个发电模块，该涡轮模块设置于该涡轮室中且受气化的该冷媒推动而带动该发电模块发电。
本发明的热能发电装置，该热度传导模块的温度超传导管使用防锈蚀材质。
本发明的热能发电装置，该热能汲取单元还包括一个设置于该冷媒气化容器的安全压力阀。
本发明的有益效果在于：通过设置该热能汲取单元，并使用所述温度超传导管传导该热源的热能以进行发电，不仅可以产生电力，且由于在整个运作过程中，都不会产生任何废弃物，因此，并不会造成环境的负担，具有环保的功效。
附图说明
图1是本发明热能发电装置的一个实施例的一个架构示意图。
具体实施方式
参阅图1，本发明热能发电装置的一个实施例，包含一个发电单元2、一个冷却压缩单元3，及一个热能汲取单元4。
该发电单元2受气化的一个冷媒推动而发电，并包括一个连通该热能汲取单元4的涡轮室21、一个涡轮模块22及一个发电模块23，该涡轮模块22设置于该涡轮室21中，且受气化的该冷媒推动而带动该发电模块23发电。
其中，该冷媒具有低沸点，能使用无毒环保的冷媒，且循环管路中必须完全真空。
该冷却压缩单元3连通该发电单元2，接收气化的该冷媒，并进行冷却压缩为液态后输出。该冷却压缩单元3包括三个连通该涡轮室21以接收该冷媒的冷却容器31、三个分别穿设于所述冷却容器31的冷度传导模块32、一个连通最右方的该冷却容器31的压缩机33、一个连通该压缩机33的冷媒储存槽34、一个连通该冷媒储存槽34与该热能汲取单元4的连通管35，及多个分别设置于所述冷却容器31的安全压力阀36。
所述冷却容器31前后相连通，以将该冷媒逐段降温，且每一个冷却容器31具有一个供该冷媒进入的输入口311及一个供该冷媒输出的输出口312，其中，在连通该涡轮室21的第一个及第二个冷却容器31中，由于此时该冷媒的温度仍然较高，因此较佳地设计该输出口312高度高于该输入口311，以供气态的冷媒可以由较低处的输入口311进入，并由较高处的输出口312流出，以增加与该冷度传导模块32的接触面积而得到较佳的冷却效果。
每一个冷度传导模块32具有多个以公母头样式头尾相接的温度超传导管321，且每一个冷度传导模块32远离该冷却容器31的一端适用于设置于一个冷源8，以将该冷源8的冷能传导至该冷却容器31内并用于冷却该冷媒，该压缩机33由最右方的该冷却容器31接收冷却的该冷媒，压缩为液态后输出至该冷媒储存槽34，液态的该冷媒再经该连通管35流入该热能汲取单元4。该连通管35于邻近该热能汲取单元4的一端形成向下凹的弯弧状。
其中，该冷源8能为冷泉、地下水、或者自来水储存槽等。
其中，该冷却压缩单元3也能仅包括单一个冷却容器31或是任意数量的冷却容器31，能依实际冷却需求而定，且每一个冷却容器31能供一个以上的冷度传导模块32穿设，同样能依实际冷却需求而定，不以此为限。
该冷度传导模块32的温度超传导管321外观呈管状，且较佳地使用防锈蚀且强度高的材质，以适应各种冷源8的物质特性，另外，为了增加该温度超传导管321与冷媒的接触面积，能在一个冷却容器31中设置多个温度超传导管321，或是于所述温度超传导管321外周面形成鳍片。
所述安全压力阀36分别供所述冷却容器31在压力值过高时排放内部压力。
该热能汲取单元4包括一个连通该连通管35以接收液态的该冷媒的冷媒气化容器41、一个穿设于该冷媒气化容器41的热度传导模块42，及一个设置于该冷媒气化容器41的安全压力阀43，该热度传导模块42具有多个以公母头样式头尾相接的温度超传导管421，且该热度传导模块42远离该冷媒气化容器41的一端适用于设置于一个热源9，以将该热源9的热能传导至该冷媒气化容器41内并用于气化该冷媒后输出至该涡轮室21。
其中，该热源9能为温泉、地热、焚化炉余热、工厂废热、太阳能热水器等，只要其温度高于该冷媒的沸点即可应用作为该热源9。
其中，该热能汲取单元4能包括多个热度传导模块42，且该冷媒气化容器41能供一个以上的热度传导模块42穿设，能依实际热能需求而定，不以此为限。
该热度传导模块42的温度超传导管421外观呈管状，且较佳为使用防锈蚀且强度高的材质，以适应各种热源9的特性，另外，为了使该冷媒与该温度超传导管421更容易接触而气化，能将该冷媒气化容器41设计为狭长管状，使该冷媒可以靠近该温度超传导管421而快速气化。
该安全压力阀43供该冷媒气化容器41于压力值过高时排放内部压力。
值得一提的是，该涡轮室21、所述冷却容器31、该压缩机33、该冷媒储存槽34、该连通管35，及该冷媒气化容器41形成密闭空间，供冷媒在内部进行相变循环，不需排放任何废弃物，所以不会造成环境污染。
其中，该冷却压缩单元3及该热能汲取单元4的所述温度超传导管321、421是利用真空管状金属或其他硬质材料制成，并将锰、钠、铍、重铬酸根…等多种无机介质，烧结研磨后与纯水(或挥发性液体如酒精)，及抑制氢、氧产生的锌、镁、钙混合成导温液体，注入每一个温度超传导管321、421的管体真空空间中，藉此，在温度变化时，该导温液体能迅速气化产生热骚动而传导温度，相较于现有热管传导距离有限，本案的温度超传导管321、421的导温距离能达数公尺以上。
于实际应用时，将该热能汲取单元4的热度传导模块42一端接触热源9(例如伸入地下接触地热)，即可将热能传导入该冷媒气化容器41内并用于气化该冷媒，由于气化后的冷媒会瞬间膨胀，产生压力快速进入该涡轮室21推动该涡轮模块22以带动该发电模块23进行发电，即可产生电能供后续使用，而该冷媒在推动该涡轮模块22后，依序进入所述冷却容器31，并经所述冷度传导模块32将该冷媒的热能导出到该冷源8，以使该冷媒降低温度，冷却后的该冷媒经该压缩机33压缩为液态后进入该冷媒储存槽34，并经该连通管35流回该冷媒气化容器41，接收该热度传导模块42的热能而再度气化以继续循环运行。
经由以上的说明，能将本实施例的优点归纳如下：
一、通过设置该热能汲取单元4，并使用所述温度超传导管421传导该热源9的热能以进行发电，不仅可以产生电力，且由于在整个运作过程中，都不会产生任何废弃物，又无需使用抽水马达由地下深处抽取地下水，因此，并不会造成环境的负担，还能减少能源消耗、减少运转噪音，所以具有环保的功效且具有较佳的热电转换效率。
二、通过设置该冷度传导模块32，并使用所述温度超传导管321传导该冷源8的冷能以冷却该冷媒，不仅可以降低冷媒温度以利于循环使用，且由于在冷却过程中不会产生任何废弃物，因此，同样不会造成环境的负担、具有环保的功效。
三、通过将该连通管35在邻近该冷媒气化容器41的一端形成向下凹的弯弧状，可以通过液态冷媒本身的重力，使其顺势流入该冷媒气化容器41，而不会倒灌回该冷媒储存槽34。
四、通过使用防锈蚀且强度高的材质制作该冷度传导模块32及该热度传导模块42的温度超传导管321、421，可以增加强度及使用寿命，以应用于具腐蚀性的冷源8、热源9。
综上所述，所以确实能达成本发明的目的。
以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，都仍属本发明的范围。

Claims (8)

1.一种热能发电装置，包含：一个发电单元及一个冷却压缩单元；
该发电单元受气化的一个冷媒推动而发电；
该冷却压缩单元连通该发电单元，接收气化的该冷媒，并进行冷却压缩为液态后输出；
其特征在于：
该热能发电装置还包含一个热能汲取单元；
该热能汲取单元包括一个连通该冷却压缩单元以接收液态的该冷媒的冷媒气化容器，及至少一个穿设于该冷媒气化容器的热度传导模块，该热度传导模块具有多个头尾相接的温度超传导管，该热度传导模块远离该冷媒气化容器的一端适用于设置于一个热源，以将该热源的热能传导至该冷媒气化容器内并用于气化该冷媒后输出至该发电单元；
该冷却压缩单元包括至少一个连通该发电单元以接收该冷媒的冷却容器，至少一个穿设于该冷却容器的冷度传导模块，一个连通该冷却容器的压缩机、一个连通该压缩机的冷媒储存槽，及一个连通该冷媒储存槽与该冷媒气化容器的连通管，该冷度传导模块具有多个头尾相接的温度超传导管，该冷度传导模块远离该冷却容器的一端适用于设置于一个冷源，以将该冷源的冷能传导至该冷却容器内并用于冷却该冷媒，该压缩机由该冷却容器接收冷却的该冷媒，压缩为液态后输出至该冷媒储存槽，液态的该冷媒再经该连通管流入该冷媒气化容器。
2.根据权利要求1所述的热能发电装置，其特征在于：该连通管在邻近该冷媒气化容器的一端形成向下凹的弯弧状。
3.根据权利要求1所述的热能发电装置，其特征在于：该冷度传导模块的温度超传导管使用防锈蚀材质。
4.根据权利要求1所述的热能发电装置，其特征在于：该冷却压缩单元包括多个前后相连通的冷却容器，每一个冷却容器具有一个供该冷媒进入的输入口及一个供该冷媒输出且高度高于该输入口的输出口。
5.根据权利要求4所述的热能发电装置，其特征在于：该冷却压缩单元还包括多个分别设置于所述冷却容器的安全压力阀。
6.根据权利要求1所述的热能发电装置，其特征在于：该发电单元包括一个连通该冷媒气化容器的涡轮室、一个涡轮模块及一个发电模块，该涡轮模块设置于该涡轮室中且受气化的该冷媒推动而带动该发电模块发电。
7.根据权利要求1所述的热能发电装置，其特征在于：该热度传导模块的温度超传导管使用防锈蚀材质。
8.根据权利要求1所述的热能发电装置，其特征在于：该热能汲取单元还包括一个设置于该冷媒气化容器的安全压力阀。
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