CN112532151A - 一种太阳能与地热能协同发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能与地热能协同发电设备，包括：固定架体、太阳能电池板、散热箱、导热板、半导体温差发电组件、水箱、循环水管以及余热回收器；太阳能电池板架设在固定架体的顶部，固定架体上位于太阳能电池板的下方设置有散热箱，散热箱的上表面设置有敞口，敞口处设置有与太阳能电池板下表面接触的导热板，散热箱的内部设置有与导热板相连的散热管和导热翅片，且散热管的一端部分伸出至散热箱与余热回收器相连。该设备克服现有技术中的设备在发电过程中散热效果较差，导致发电设备可能因过热导致损坏，而且大多还是额外需要电能，造成资源的额外消耗，且产生的热量的不加以使用直接排放，浪费资源，不符合可持续发展理念的问题。
Description
技术领域
本发明涉及发明设备技术领域，具体地，涉及一种太阳能与地热能协同发电设备。
背景技术
发电即利用发电动力装置将水能、化石燃料(煤炭、石油、天然气等)的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电力。利用自然能源进行发电时，可以达到安全环保的目的。
但是现有技术中的设备在发电过程中散热效果较差，导致发电设备可能因过热导致损坏，而且大多还是额外需要电能，造成资源的额外消耗，且产生的热量的不加以使用直接排放，浪费资源，不符合可持续发展理念。
因此，提供一种在使用过程中可以克服以上技术问题，在实现安全环保的发电工作的前提下，大大提高了散热效率，还能对产生的热量进行收集并加以使用，大大节约资源，符合可持续发展理念的太阳能与地热能协同发电设备是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中的设备在发电过程中散热效果较差，导致发电设备可能因过热导致损坏，而且大多还是额外需要电能，造成资源的额外消耗，且产生的热量的不加以使用直接排放，浪费资源，不符合可持续发展理念的问题，从而提供一种在使用过程中可以克服以上技术问题，在实现安全环保的发电工作的前提下，大大提高了散热效率，还能对产生的热量进行收集并加以使用，大大节约资源，符合可持续发展理念的太阳能与地热能协同发电设备。
为了实现上述目的，本发明提供了一种太阳能与地热能协同发电设备，所述设备包括：固定架体、太阳能电池板、散热箱、导热板、半导体温差发电组件、水箱、循环水管以及余热回收器；
所述太阳能电池板架设在所述固定架体的顶部，所述固定架体上位于所述太阳能电池板的下方设置有散热箱，所述散热箱的上表面设置有敞口，所述敞口处设置有与所述太阳能电池板下表面接触的导热板，所述散热箱的内部设置有与所述导热板相连的散热管和导热翅片，且所述散热管的一端部分伸出至所述散热箱与所述余热回收器相连；
所述固定架体上还设置有水箱，所述水箱的两侧分别设置有半导体温差发电组件，所述半导体温差发电组件上的一个温度检测端伸入至所述水箱内，另一个温度检测端位于水箱外部，且所述半导体温差发电组件和所述太阳能电池板分别与所述固定架体上的蓄电池电连接，地下设置有保温腔，所述循环水管的两端分别与所述水箱的相连通，且所述循环水管的中部设置在所述保温腔内，所述循环水管上还设置有循环水泵。
优选地，所述散热管的内腔壁设置有多孔金属纤维层。
优选地，所述循环水管、水箱以及多孔金属纤维层内装有浓度为35％-45％的乙二醇溶液。
优选地，所述循环水管与水箱内装有浓度为40％的乙二醇溶液。
优选地，所述固定架体上焊接有保护壳，所述水箱设置在所述保护壳内。
优选地，所述水箱与所述保护壳内壁之间形成有间隙，所述半导体温差发电组件设置在所述间隙中。
优选地，所述散热管内部为负压状态。
优选地，所述半导体温差发电组件和太阳能电池板与蓄电池之间均电连接有太阳能电池板稳压控制器。
优选地，所述太阳能电池板稳压控制器的型号为DHS-MC48V20A。
优选地，所述保温腔的顶部敞口处设置有保温垫，所述循环水管穿过所述保温垫设置。
根据上述技术方案，本发明提供的太阳能与地热能协同发电设备在使用时的有益效果为：利用所述太阳能电池板获取太阳能，利用所述半导体温差发电组件、水箱以及循环水管通过地热能的作用，达到温差发电的作用，实现了环保发电的目的，而且在发电过程中，可以通过使用散热管对太阳能电池板进行散热，大大提高了散热效率，保证太阳能电池板的使用寿命以及工作效率，而且散热管将获取的热量传输至热管余热回收器内，利用热管余热回收器对热量进行收集并加以使用，大大节约资源，符合可持续发展理念。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明；而且本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的太阳能与地热能协同发电设备的结构示意图；
图2是本发明的一种优选的实施方式中提供的散热箱内部的结构示意图。
附图标记说明
1 固定架体 2 保温腔
3 保护壳 4 太阳能电池板
5 散热箱 6 水箱
7 半导体温差发电组件 8 蓄电池
9 循环水泵 10 循环水管
11 余热回收器 12 散热管
13 导热翅片 14 导热板
15 多孔金属纤维层 16 保温垫
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
如图1和图2所示，本发明提供了一种太阳能与地热能协同发电设备，所述设备包括：固定架体1、太阳能电池板4、散热箱5、导热板14、半导体温差发电组件7、水箱6、循环水管10以及余热回收器11；所述太阳能电池板4架设在所述固定架体1的顶部，所述固定架体1上位于所述太阳能电池板4的下方设置有散热箱5，所述散热箱5的上表面设置有敞口，所述敞口处设置有与所述太阳能电池板4下表面接触的导热板14，所述散热箱5的内部设置有与所述导热板14相连的散热管12和导热翅片13，且所述散热管12的一端部分伸出至所述散热箱5与所述余热回收器11相连；所述固定架体1上还设置有水箱6，所述水箱6的两侧分别设置有半导体温差发电组件7，所述半导体温差发电组件7上的一个温度检测端伸入至所述水箱6内，另一个温度检测端位于水箱外部，且所述半导体温差发电组件7和所述太阳能电池板4分别与所述固定架体1上的蓄电池8电连接，地下设置有保温腔2，所述循环水管10的两端分别与所述水箱6的相连通，且所述循环水管10的中部设置在所述保温腔2内，所述循环水管10上还设置有循环水泵10。
在上述方案中，利用所述太阳能电池板4获取太阳能，利用所述半导体温差发电组件7、水箱6以及循环水管10通过地热能的作用，达到温差发电的作用，实现了环保发电的目的，而且在发电过程中，可以通过使用散热管对太阳能电池板进行散热，大大提高了散热效率，保证太阳能电池板的使用寿命以及工作效率，而且散热管将获取的热量传输至热管余热回收器内，利用热管余热回收器对热量进行收集并加以使用，大大节约资源，符合可持续发展理念。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述散热管12的内腔壁设置有多孔金属纤维层15。
在上述方案中，发电时产生的热量，通过导热板14和导热翅片13传输给散热管12，进而对灌装在多孔金属纤维层15内的乙醇溶液进行加热，由于散热管12内为负压状态，从而降低乙醇溶液的沸点，使得乙醇溶液易于气化，在微小压差的作用下乙醇溶液气化产生的蒸汽携带热量移向散热管12右端移动，通过热管余热回收器11内释放热量，变成液体，最后通过多孔金属纤维层15，在毛细作用下返回散热管12的左端继续吸收热量，进行循环，以达到持续的降温操作。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述水管9与水箱6内装有浓度为35％-45％的乙二醇溶液，优选地，所述水管9与水箱6内装有浓度为40％的乙二醇溶液。
在上述方案中，该浓度下的乙二醇溶液的冷却散热效果好，而且易于气化，以便于换热，实现散热和热量传递回收的目的。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述固定架体1上焊接有保护壳3，所述水箱6设置在所述保护壳3内。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述水箱6与所述保护壳3内壁之间形成有间隙，所述半导体温差发电组件7设置在所述间隙中。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述散热管12内部为负压状态。
在上述方案中，负压状态可以降低乙醇溶液的沸点，使得乙醇溶液易于气化，在微小压差的作用下乙醇溶液气化产生的蒸汽携带热量移向散热管12右端移动，以达到换热的目的。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述半导体温差发电组件7和太阳能电池板4与蓄电池8之间均电连接有太阳能电池板稳压控制器。
在上述方案中，所述太阳能电池板稳压控制器可以将所述半导体温差发电组件7和太阳能电池板4收集的能源转化成电能，然后稳定地收集至所述蓄电池8中，以备后续之用。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述太阳能电池板稳压控制器的型号为DHS-MC48V20A。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述保温腔2的顶部敞口处设置有保温垫16，所述循环水管10穿过所述保温垫16设置。
在上述方案中，所述保温垫16可以保证所述保温腔2内部的温度稳定，从而对所述循环水管10中的液体进行温度调节，以配合所述半导体温差发电组件7，实现温差发电的目的。
根据上述内容，本发明提供的太阳能与地热能协同发电设备的工作原理为：将散热管12内部抽成负压状态，同时向多孔金属纤维层15内灌装乙醇溶液，将循环水管10中部埋设进地面10m-15m以下，地温常年基本保持恒定，夏天时，大气温度高于地温，预埋在地面下的水管内的液体温度与地温相近，通过循环水泵9抽进水箱6内，使得半导体温差发电组件7靠近水箱6一端的温度与地温相近，而半导体温差发电组件7靠近保护壳3一端的温度与大气温度相近，使得半导体温差发电组件7两端产生温差，从而发电，通过导线将电传输至蓄电池8内进行储存，水箱6内的液体通过出水口重新进入地下，利用地温对其进行降温，从而源源不断进行发电，冬天时，大气温度低于地温，预埋在地面下的水管内的液体温度与地温相近，通过循环水泵9抽进水箱6内，使得半导体温差发电组件7靠近水箱6一端的温度与地温相近，而半导体温差发电组件7靠近保护壳3一端的温度与大气温度相近，使得半导体温差发电组件7两端产生温差，从而进行发电，同时水箱6内的液体通过出水口进入地下，进行加热，从而源源不断进行发电，太阳能电池板4将太阳辐射，通过光电效应直接转换成电能，并通过导线储存进蓄电池8内进行储存，发电时产生的热量，通过导热板14和导热翅片13传输给散热管12，进而对灌装在多孔金属纤维层15内的乙醇溶液进行加热，由于散热管12内为负压状态，从而降低乙醇溶液的沸点，使得乙醇溶液易于气化，在微小压差的作用下乙醇溶液气化产生的蒸汽携带热量移向散热管12右端移动，通过热管余热回收器11内释放热量，变成液体，最后通过多孔金属纤维层15，在毛细作用下返回散热管12的左端继续吸收热量，进行循环。
综上所述，本发明提供的太阳能与地热能协同发电设备克服现有技术中的设备在发电过程中散热效果较差，导致发电设备可能因过热导致损坏，而且大多还是额外需要电能，造成资源的额外消耗，且产生的热量的不加以使用直接排放，浪费资源，不符合可持续发展理念的问题。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种太阳能与地热能协同发电设备，其特征在于，所述设备包括：固定架体(1)、太阳能电池板(4)、散热箱(5)、导热板(14)、半导体温差发电组件(7)、水箱(6)、循环水管(10)以及余热回收器(11)；
所述太阳能电池板(4)架设在所述固定架体(1)的顶部，所述固定架体(1)上位于所述太阳能电池板(4)的下方设置有散热箱(5)，所述散热箱(5)的上表面设置有敞口，所述敞口处设置有与所述太阳能电池板(4)下表面接触的导热板(14)，所述散热箱(5)的内部设置有与所述导热板(14)相连的散热管(12)和导热翅片(13)，且所述散热管(12)的一端部分伸出至所述散热箱(5)与所述余热回收器(11)相连；
所述固定架体(1)上还设置有水箱(6)，所述水箱(6)的两侧分别设置有半导体温差发电组件(7)，所述半导体温差发电组件(7)上的一个温度检测端伸入至所述水箱(6)内，另一个温度检测端位于水箱外部，且所述半导体温差发电组件(7)和所述太阳能电池板(4)分别与所述固定架体(1)上的蓄电池(8)电连接，地下设置有保温腔(2)，所述循环水管(10)的两端分别与所述水箱(6)的相连通，且所述循环水管(10)的中部设置在所述保温腔(2)内，所述循环水管(10)上还设置有循环水泵(9)。
2.根据权利要求1所述的太阳能与地热能协同发电设备，其特征在于，所述散热管(12)的内腔壁设置有多孔金属纤维层(15)。
3.根据权利要求1所述的太阳能与地热能协同发电设备，其特征在于，所述循环水管(10)、水箱(6)以及多孔金属纤维层(15)内装有浓度为35％-45％的乙二醇溶液。
4.根据权利要求3所述的太阳能与地热能协同发电设备，其特征在于，所述循环水管(10)与水箱(6)内装有浓度为40％的乙二醇溶液。
5.根据权利要求1所述的太阳能与地热能协同发电设备，其特征在于，所述固定架体(1)上焊接有保护壳(3)，所述水箱(6)设置在所述保护壳(3)内。
6.根据权利要求5所述的太阳能与地热能协同发电设备，其特征在于，所述水箱(6)与所述保护壳(3)内壁之间形成有间隙，所述半导体温差发电组件(7)设置在所述间隙中。
7.根据权利要求1所述的太阳能与地热能协同发电设备，其特征在于，所述散热管(12)内部为负压状态。
8.根据权利要求1所述的太阳能与地热能协同发电设备，其特征在于，所述半导体温差发电组件(7)和太阳能电池板(4)与蓄电池(8)之间均电连接有太阳能电池板稳压控制器。
9.根据权利要求8所述的太阳能与地热能协同发电设备，其特征在于，所述太阳能电池板稳压控制器的型号为DHS-MC48V20A。
10.根据权利要求1所述的太阳能与地热能协同发电设备，其特征在于，所述保温腔(2)的顶部敞口处设置有保温垫(16)，所述循环水管(10)穿过所述保温垫(16)设置。
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2020
- 2020-12-04 CN CN202011414645.1A patent/CN112532151A/zh active Pending
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