CN113091335A

CN113091335A - 取热装置与发电系统

Info

Publication number: CN113091335A
Application number: CN202010018691.3A
Authority: CN
Inventors: 陈俊雄; 邱俊荣; 庄博闳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2021-07-09

Abstract

本发明公开了一种取热装置，该取热装置包括一第一管体、一第二管体及一间隔件。第一管体具有一第一端部及与第一端部相对的一第二端部。第二管体设置于第一管体内，第二管体具有一第一管部及与第一管部连接的一第二管部，第一管部由第一端部往第二端部的方向延伸，且第二管部远离第一管部的一第三端部邻近第二端部。间隔件设置于第一管部的外围；其中，第二管体与第一管体之间形成一第一流道，第二管体的内部形成一第二流道，间隔件位于第一流道与第二流道之间，并与第一管部形成一真空空间。本发明还公开了一种发电系统。

Description

取热装置与发电系统

技术领域

本发明涉及一种取热装置，特别涉及一种取热装置与应用该取热装置的发电系统。

背景技术

一般来说，热源(例如工业废热、地热等)的温度若低于170℃时，难以用水为工作流体来回收利用。另外，若热源的介质并非一般的中性水质，而是酸碱度相当高的水质时，处理上相当麻烦，更有甚者会将与之连接的设备或管路腐蚀。

以地热为例，地热发电原理与火力发电或核能发电相同，都是利用工作介质推动涡轮机作功进而带动发电机产生电力。相较于火力发电、核能发电、太阳能发电或风力发电来说，地热的优势在于具有相当的稳定性，可做为基载电力，且不需要锅炉及燃料(如煤矿、铀料等)，故相对来说，运转成本会比较低。

然而，为了推动涡轮发电机发电，至地热井采用地热水直接产生蒸汽的方式，相对会破坏土壤并对生态造成影响。另外，若是直接采用地热水来发电，因不同地热源的水质可能会有毒性气体、重金属、腐蚀化学物质等，相对也会提高投资成本。

发明内容

有鉴于上述，本发明的目的为提供一种取热装置与应用该取热装置的发电系统，除了采用间接取热方式而避免上述问题外，还可减少热能的损失而提高发电效率。

为达上述目的，依据本发明的一种取热装置，包括一第一管体、一第二管体以及一间隔件。第一管体具有一第一端部及与第一端部相对的一第二端部。第二管体设置于第一管体内，第二管体具有一第一管部及与第一管部连接的一第二管部，第一管部由第一端部往第二端部的方向延伸，且第二管部远离第一管部的一第三端部邻近第二端部。间隔件设置于第一管部的外围；其中，第二管体与第一管体之间形成一第一流道，第二管体的内部形成一第二流道，间隔件位于第一流道与第二流道之间，并与第一管部形成一真空空间。

为达上述目的，依据本发明的一种发电系统，包括一发电装置、一膨胀动力装置、一冷凝装置、一第一加压装置、一蒸发装置、一第二加压装置以及一取热装置，膨胀动力装置用以驱动发电装置发出电力，膨胀动力装置与冷凝装置、冷凝装置与第一加压装置、第一加压装置与蒸发装置、以及蒸发装置与膨胀动力装置分别通过一管路连接，第一加压装置提供一第一工作介质的传输动力，使第一工作介质通过该些管路依序于蒸发装置、膨胀动力装置、冷凝装置及第一加压装置之间循环流动；蒸发装置与第二加压装置、第二加压装置与取热装置、以及取热装置与蒸发装置分别通过另一管路连接，且第二加压装置提供一第二工作介质的传输动力，使第二工作介质通过该些另一管路依序于取热装置、蒸发装置及第二加压装置之间循环流动；其中，取热装置包括一第一管体、一第二管体以及一间隔件。第一管体具有一第一端部及与第一端部相对的一第二端部。第二管体设置于第一管体内，第二管体具有一第一管部及与第一管部连接的一第二管部，第一管部由第一端部往第二端部的方向延伸，且第二管部远离第一管部的一第三端部邻近第二端部。间隔件设置于第一管部的外围；其中，第二管体与第一管体之间形成一第一流道，第二管体的内部形成一第二流道，间隔件位于第一流道与第二流道之间，并与第一管部形成一真空空间。

为达上述目的，依据本发明的一种发电系统，包括一发电装置、一膨胀动力装置、一冷凝装置、一第一加压装置以及一取热装置，膨胀动力装置用以驱动发电装置发出电力，膨胀动力装置与冷凝装置、冷凝装置与第一加压装置、第一加压装置与取热装置、以及取热装置与膨胀动力装置分别通过一管路连接，第一加压装置提供一第一工作介质的传输动力，使第一工作介质通过该些管路依序于取热装置、膨胀动力装置、冷凝装置及第一加压装置之间循环流动；其中，取热装置包括一第一管体、一第二管体以及一间隔件。第一管体具有一第一端部及与第一端部相对的一第二端部。第二管体设置于第一管体内，第二管体具有一第一管部及与第一管部连接的一第二管部，第一管部由第一端部往第二端部的方向延伸，且第二管部远离第一管部的一第三端部邻近第二端部。间隔件设置于第一管部的外围；其中，第二管体与第一管体之间形成一第一流道，第二管体的内部形成一第二流道，间隔件位于第一流道与第二流道之间，并与第一管部形成一真空空间。

在一实施例中，取热装置还包括多个隔板，该些隔板间隔设置于真空空间。

在一实施例中，第二管部远离第一管部的第三端部与第二端部之间形成一回流道，第二工作介质依序流过第一流道、回流道及第二流道。

在一实施例中，第二管部远离第一管部的第三端部与第二端部之间形成一回流道，第一工作介质依序流过第一流道、回流道及第二流道。

在一实施例中，取热装置还包括一热传导件，其设置于第二管体与第一管体之间。

在一实施例中，热传导件还设置于回流道。

在一实施例中，热导件具有多个通孔，第二工作介质流过该些通孔。

在一实施例中，热导件包括金属滤网、或蜂巢状的夹层合板。

在一实施例中，取热装置还包括一保护吸热层，其设置于第一管体的外侧壁的至少一部分。

在一实施例中，取热装置设置于一热源层，热源层具有一表面，取热装置与表面之间具有一夹角，该夹角大于0度、小于或等于90度。

承上所述，在本发明的取热装置中，间隔件设置于第一管部的外围，第二管体与第一管体之间形成第一流道，第二管体的内部形成第二流道，且间隔件位于第一流道与第二流道之间，并与第一管部形成真空空间。借此，本发明利用两个流道间的间隔件与第一管部形成的真空空间可以阻断热能在两流道之间传递，借此避免热能的损失，进而可提高发电效率。另外，本发明的发电系统是利用加压装置将工作介质传输至取热装置，而取热装置是采用间接热交换的方式来加热工作介质，借此形成间接取热的循环发电系统。因此，可避免习知技术采用直接取热的问题，且发电系统的各部件及管道不会与热源直接接触，因此不会有热源腐蚀发电系统设备及管路的问题发生。

附图说明

图1A及图1B分别为本发明不同实施例的一种发电系统的示意图。

图2为图1A或图1B的发电系统中，取热装置的一实施例示意图。

图3为图2的取热装置的局部放大示意图。

图4为本发明的取热装置中，间隔件与第一管部形成真空空间的一实施例结构示意图。

图5至图7分别为本发明不同实施例的取热装置的示意图。

图8为本发明一实施例的取热装置设置于热源层的示意图。

其中，附图标记：

1 发电装置

2 膨胀动力装置

3 冷凝装置

4 第一加压装置

5 蒸发装置

6 热源层

61 表面

7、9、9a、9b、9c 取热装置

8 第二加压装置

91 第一管体

92 第二管体

921 第一管部

922 第二管部

93 间隔件

94 热传导件

95 保护吸热层

96 隔板

E1 第一端部

E2 第二端部

E3 第三端部

E4 第四端部

F 流动方向

G、Ga 发电系统

H 热源

h 通孔

M1 第一工作介质

M2 第二工作介质

P 管路

P1 第一流道

P2 第二流道

P3 回流道

q1～q6 热通量

S 真空空间

T1～T7 温度

V 真空阀门

θ 夹角

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的取热装置与具有该取热装置的发电系统，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

本发明的发电系统可应用于朗肯循环(Rankine Cycle,RC)或有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)的发电系统，例如但不限于应用于地热发电、工业余热发电、生物质能发电、或太阳能发电。在一些实施例中，取热装置可当成有机朗肯循环(ORC)的热交换器使用，且取热装置的尺寸可以依实际需求而改变。另外，应用于不同的发电系统，热源可不相同。举例来说，在地热发电系统中，热源则为地热，取热装置可由地热中取出热能；而在太阳能发电系统中，热源则为太阳能，取热装置可接受太阳能照射取热，以此类推。

图1A及图1B分别为本发明不同实施例的一种发电系统的示意图。请先参照图1A所示，发电系统G包括一发电装置1、一膨胀动力装置2、一冷凝装置3、一第一加压装置4、一蒸发装置5、一第二加压装置8以及一取热装置9。其中，膨胀动力装置2与冷凝装置3、冷凝装置3与第一加压装置4、第一加压装置4与蒸发装置5、以及蒸发装置5与膨胀动力装置2分别通过一管路P连接，且第一加压装置4可提供一第一工作介质M1的传输动力，使第一工作介质M1可通过该些管路P依序于蒸发装置5、膨胀动力装置2、冷凝装置3及第一加压装置4之间循环流动。另外，蒸发装置5与第二加压装置8、第二加压装置8与取热装置9、以及取热装置9与蒸发装置5分别通过另一管路P连接，且第二加压装置8可提供一第二工作介质M2的传输动力，使第二工作介质M2可通过该些另一管路P依序于取热装置9、蒸发装置5及第二加压装置8之间循环流动。

取热装置9可撷取外界热源H的热能，借此加热流过的第二工作介质M2，而第二工作介质M2所携带的热能流过蒸发装置5时，可将蒸发装置5内的第一工作介质M1汽化成为高温、高压的气态状。当第二工作介质M2所带有的热能被蒸发装置5带走后将成为低温的液态状，再通过第二加压装置8升压且回流至取热装置9，以构成一热循环系统。

膨胀动力装置2可选择涡轮机、活塞式、离心式、磁浮离心式、涡卷式或螺杆式膨胀机等可将高能量工作介质能量转移至膨胀作功元件的机械能并转化产生电力的方式。其中，膨胀动力装置2可将高温、高压的气态状第一工作介质M1的热能与压力能转换为机械能，以驱动发电装置1产生电力，而第一工作介质M1对膨胀动力装置2作功后，可成为高温、低压的气态状。冷凝装置3可利用例如水、冷媒或空气带走气态状的第一工作介质M1的热能，使其冷凝成为液态状，而液态状的第一工作介质M1再通过第一加压装置(例如加压泵)4升压并输送至蒸发装置5，以构成另一热循环系统。

前述的第一工作介质M1可为水、或低温沸点工质、或低温有机工质。低温沸点工质或低温有机工质可例如但不限于氨、冷媒(例如R123、R245fa、R152a)、碳氢化合物(例如丙烷、正丁烷、异丁烷)、自然冷媒(例如二氧化碳)或硅氧烷等。前述的第二工作介质M2可为高温、高比热、高沸点的工质，例如但不限于为热煤油。在不同的发电系统G中，对于不同类型与不同温度的热源H需选用适当的第一工作介质M1及第二工作介质M2。

本实施例的发电系统G是利用第二加压装置8将第二工作介质M2传输至取热装置9，而取热装置9是以间接热交换的方式加热第二工作介质M2，第二工作介质M2再回流至蒸发装置5，以构成热循环系统。另外，蒸发装置5也是以间接热交换的方式加热第一工作介质M1，第一工作介质M1流至膨胀动力装置2可驱动发电装置1发电，而第一工作介质M1经冷凝装置3冷凝后再回到第一加压装置4，形成间接取热的循环发电系统。由于发电系统G是利用取热装置9且采用间接取热方式，因此，发电系统G的各部件及管道并不会与热源H直接接触，因此不会有腐蚀问题的产生。

另外，请参照图1B所示，在本实施例中，发电系统Ga包括发电装置1、膨胀动力装置2、冷凝装置3、第一加压装置4以及取热装置9。其中，膨胀动力装置2与冷凝装置3、冷凝装置3与第一加压装置4、第一加压装置4与取热装置9、以及取热装置9与膨胀动力装置2分别通过管路P连接。

第一加压装置4可提供第一工作介质M1的传输动力，使第一工作介质M1可通过该些管路P依序于取热装置9、膨胀动力装置2、冷凝装置3及第一加压装置4之间循环流动。取热装置9可撷取外界热源H的热能，借以加热及汽化第一工作介质M1成为高温、高压的气态状。膨胀动力装置2可将高温、高压的气态状第一工作介质M1的热能与压力能转换为机械能，以驱动发电装置1产生电力，而第一工作介质M1对膨胀动力装置2作功后，可成为高温、低压的气态状。冷凝装置3可带走气态状的第一工作介质M1的热能，使其冷凝成为液态状，而液态状的第一工作介质M1再通过第一加压装置4升压并输送至取热装置9，以构成热循环系统。

本实施例的发电系统Ga是利用第一加压装置4将第一工作介质M1传输至取热装置9，而取热装置9是以间接热交换的方式加热第一工作介质M1，第一工作介质M1再回流至膨胀动力装置2以驱动发电装置1发电，第一工作介质M1经冷凝装置3冷凝后再回到第一加压装置4，形成间接取热的循环发电系统。由于发电系统Ga是采用间接取热方式，因此，发电系统Ga的各部件及管道并不会与热源H直接接触，因此不会有腐蚀问题的产生。

以下介绍取热装置的详细结构及其技术内容。在以下实施例的取热装置中，为了使取热装置具有足够强度的结构，在其整体结构的材料选择上，可选择例如但不限于包括碳钢、或不锈钢、或其合金等材料。

图2为图1A或图1B的发电系统中，取热装置9的一实施例示意图，而图3为图2的取热装置9的局部放大示意图。

如图2所示，取热装置9可由热源H中撷取其热能，以将工作介质(图1A的第二工作介质M2或图1B的第一工作介质M1)加热。本实施例的取热装置9包括一第一管体91、一第二管体92及一间隔件93。

第一管体91为中空管状，其具有一第一端部E1及与第一端部E1相对的一第二端部E2。其中，第一端部E1为开放端部，而第二端部E2为封闭端部。

第二管体92同样为中空管状，其沿第一管体91的长轴方向设置于第一管体91内，且第二管体92的管壁与第一管体91的管壁并不直接接触。其中，第二管体92具有一第一管部921及与第一管部921连接的一第二管部922。本实施例的第二管部922具有一第三端部E3，且第一管部921具有一第四端部E4，第三端部E3与第四端部E4为第二管体92的相对两端。其中，第四端部E4可与第一端部E1齐平，且第一管部921是由第一管体91的第一端部E1往其第二端部E2的方向延伸，并使第二管部922远离第一管部921的第三端部E3邻近第二端部E2(即邻近第一管体91的底部)。本实施例的第三端部E3及第四端部E4分别为开放端，使得工作介质可由第三端部E3进入第二管体92，并由第四端部E4流出。

第二管体92与第一管体91之间可形成一第一流道P1，第二管体92的内部可形成一第二流道P2，且第二管部922远离第一管部921的第三端部E3与第二端部E2(或第一管体91的底部)之间可形成一回流道P3，使得工作介质(以箭头F表示图1A的第二工作介质M2的流动方向，或图1B的第一工作介质M1的流动方向))可依序流过第一流道P1、回流道P3及第二流道P2。举例来说，请再参照图2并配合图1A所示，以热源H为地热来说，液态状的第二工作介质M2通过第二加压装置8升压后经管路P输送至取热装置9的第一流道P1(图2)时，第一流道P1内的第二工作介质M2可吸收热能而被加热成高温，并经由回流道P3回流而由第三端部E3进入第二管体92内，再经由第二流道P2经管路P回流至蒸发装置5。再以图1B的发电系统Ga为例，液态状的第一工作介质M1通过第一加压装置4升压后经管路P输送至取热装置9的第一流道P1(图2)时，第一流道P1内的第一工作介质M1可吸收热能而被加热成高温，并经由回流道P3回流而由第三端部E3进入第二管体92内，再经由第二流道P2经管路P回流至膨胀动力装置2。

由于第一管部921内高温的工作介质的热能可能会由第一流道P1并通过第一管部921的管壁传导至第二流道P2内而降低热效率，为了避免此现象，请参照图2及图3所示，本实施例的间隔件93设置于第一管部921的外围，且间隔件93位于第一流道P1与第二流道P2之间，并使间隔件93与第一管部921形成一真空空间S。通过间隔件93与第一管部921形成的真空空间S，可隔绝热能的传导，避免第一管部921内高温的工作介质的热能通过第一管部921(及间隔件93)的管壁传导至第二流道P2内。

如图3所示，在一些实施例中，可通过真空泵并利用真空阀门V抽取间隔件93与第一管部921所形成空间内的空气，使间隔件93与第一管部921所形成的空间为真空状态，以达到真空隔热的效果。其中，真空隔热主要是消除流体(工作介质)的对流热传与残余气体(通常为空气)的热传导，其隔热结构主要的热传方式为辐射热。为了降低辐射热传效应，在真空区域的第一管部921及间隔件93的壁面上可以采用低放射率的材料来制作，或是在材料(例如碳钢或不锈钢等)表面涂布低放射率的材质(例如银、铝、或铜等)，并对材料表面做抛光与清洁处理，尽可能降低其放射率。因此，间隔件93与第一管部921形成的真空状态可阻断热能由第二流道P2传递到第一流道P1，避免热能的损失，进而可提高发电系统G的整体效率。

在图2的实施例中，间隔件93与第一管部921所构成真空空间S可以只是单纯的真空状态(没有设置构件)，然并不以此为限，在不同的实施例中，真空空间S内也可以设置一些构件，进而提高隔热性能。

请参照图4所示，其为本发明的取热装置中，间隔件93与第一管部921形成真空空间S的一实施例结构示意图。图4的实施例是采用多层隔热的方式，以多层大致平行于间隔件93与第一管部921壁面的隔板结构来降低辐射热，提高隔热性能。

在图4的实施例中，取热装置还可包括多个隔板96，该些隔板96间隔设置于间隔件93与第一管部921所形成的真空空间S。于此，该些隔板96大致上平行且间隔设置于间隔件93与第一管部921的壁面之间，且各隔板96的延伸方向与第一管部921(或间隔件93)的延伸方向相同。其中，该些隔板96可采用低热传导系数的材料，例如但不限于玻璃纤维、尼龙网、或尼龙纤维等。由于要准确计算两隔板96之间、间隔件93、第一管部921的管壁与隔板96之间的辐射热传导、材质间的热传导、以及隔热空间及少量气体间的热传导较为困难，因此，在热传导的评估上会采用有效热传导方式来分析。以图4为例子，在真空空间S内装设有5片隔板96，当内部达成热平衡状态时，即表示内部间的热通量(q)皆相同(即q1＝q2＝q3＝q4＝q5＝q6)。

假设隔板96的放射率是相同的情况下，其热通量可以下式表示之：

其中，ls与rs表示左右两侧隔板96、或管壁与隔板96、σ表示波兹曼常数、ε表示材料放射率。将每个热通量(q1～q6)相加后可得：

在此，k表示真空空间S内有k层的隔板96(本实施例的k值等于5)。从上述的方程式可以得知，在真空隔热空间内装设了k层隔板96后，其辐射热传量就可减少了1/(1+k)(本实施例减少1/6)。因此，在间隔件93与第一管部921之间设置多个间隔设置的隔板96可以降低辐射热，还可提高真空空间S的隔热性能。

此外，请再参照图2所示，本实施例的取热装置9还可包括一保护吸热层95，保护吸热层95设置于第一管体91的外侧壁的至少一部分。于此，保护吸热层95设置于第一管体91的外侧壁中，与热源H接触的区域。保护吸热层95可因应热源环境采用适当的材料，除了可保护第一管体91的外侧壁外，同时还有协助热能吸收的功能。举例来说，当应用于地热取热时，保护吸热层95除了可协助吸热外，还可避免非中性的热源腐蚀第一管体91；当应用于太阳热能取热时，保护吸热层95除了可协助吸热外，还可避免环境(例如水气、盐份或腐蚀气体等)锈蚀第一管体91。本实施例的保护吸热层95是以可避免非中性的地热热源腐蚀第一管体91为例。保护吸热层95的材料选择例如须符合耐酸碱、高热传导的特性，例如但不限于陶瓷薄膜、或其他抗腐蚀或抗锈蚀的涂层或材料，以降低取热装置9整体的成本。在一些实施例中，氮化硼属于非氧系陶瓷材料，其等轴晶系的氮化硼结构与钻石相近，其硬度亦仅次于钻石材料，且其热传热系数相当高，热物理安定性与化学稳定性也很高，是相当不错的保护吸热层95材料。此外，在不同的应用例中，例如应用于太阳能发电系统的取热时，第一管体91的外侧壁可以全部设置有保护吸热层95，除了可以保护第一管体91外，保护吸热层95也可包括有协助太阳热能吸收的材料或粒子，借此协助热能的吸收。在一些实施例中，保护吸热层95可为单层，在该单层中可包括有抗腐蚀或抗锈蚀的材料，同时包括有协助吸热或导热的材料或粒子；在一些实施例中，保护吸热层95可为多膜层构成，其中一膜层可包括有抗腐蚀或抗锈蚀的材料，其中另一膜层可包括有协助吸热或导热的材料或粒子，本发明并不限制。

图5至图7分别为本发明不同实施例的取热装置的示意图。如图5所示，本实施例的取热装置9a与前述实施例的取热装置9其元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于，在本实施例的取热装置9a中，还可包括一热传导件94，热传导件94位于第一流道P1内，并且设置于第二管体92与第一管体91之间。于此，热传导件94设置于第二管部922与第一管体91之间。通过热传导件94可有效撷取热源H的热能。热传导件94不可与工作介质产生化学变化，其材料例如但不限包括银、铜、金、铝、铁等高导热金属材料、或其组合。在一些实施例中，采用高导热材料(例如铜)制成的金属滤网除了可有效撷取热源H的热能外，还可降低流阻，提升热传导量。

另外，如图6所示，本实施例的取热装置9b与前述实施例的取热装置9a其元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于，在本实施例的取热装置9b中，热传导件94除了设置于第二管体92与第一管体91之间外，热传导件94还设置于回流道P3，借此可更提升热传导量。

另外，如图7所示，本实施例的取热装置9c与前述实施例的取热装置9a其元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于，在本实施例的取热装置9c中，热导件94具有多个通孔h，且流过第一流道P1的工作介质可以流过该些通孔h，并经由该些通孔h流至回流道P3。本实施例的热导件94可选用高密度孔隙的金属材料而具有多个通孔h，例如采用蜂巢状的铝制夹层合板且装设在第一流道P1中。在一些实施例中，也可用采用高热传导系数的铜、银、铁或其合金，且不会与工作介质产生化学变化的材质(铜金属较佳)。通过热导件94的该些通孔h可增加热传表面积，并且可增加工作介质的流阻，让工作介质通过通孔h时，热源H能充分将热能传导给工作介质，提升热传量。当然，在不同的实施例中，热导件94具有多个通孔h的技术手段也可应用于回流道P3内。

另外，图8为本发明一实施例的取热装置设置于热源层的示意图。在一些应用例中，如图8所示，本实施例的取热装置7可设置于一热源层6(例如但不限于为地热层)。其中，热源层6具有一表面61，而取热装置7可与热源层6的表面61之间形成一夹角θ，夹角θ可大于0度、且小于或等于90度(0°<θ≤90°)。换句话说，取热装置7不仅可垂直方式(夹角θ为90°时)设置于热源层6中以进行取热外，也可根据实际热源的状况改变取热装置7设置时的倾斜角度(即0°<θ<90°)。本实施例的取热装置7可为上述实施例的取热装置9、9a、9b、或9c，或其变化态样，具体技术内容已于上述中详述，在此不再多作说明。

承上，本案的取热装置的应用范围相当的广，由于是采用间接取热方式，因此，除了地热能之外，对于热源有腐蚀性、污染性、放射性、或杂质性高等热污染源，皆可使用取热装置来获得所需热能，以加热流动于其内的工作介质，不仅可避免热能的损失而提高发电效率，还可避免发电系统设备及管路发生不必要的问题(例如腐蚀)。本案可适用于任何热源与非中性流体，可利用的热源范围相当广泛，热源的温度可适用于低温(例如70℃)至中高温(例如450℃)，以将热源回收后产生电力。

综上所述，在本发明的取热装置中，间隔件设置于第一管部的外围，第二管体与第一管体之间形成第一流道，第二管体的内部形成第二流道，且间隔件位于第一流道与第二流道之间，并与第一管部形成真空空间。借此，本发明利用两个流道间的间隔件与第一管部形成的真空空间可以阻断热能在两流道之间传递，借此避免热能的损失，进而可提高发电效率。另外，本发明的发电系统是利用加压装置将工作介质传输至取热装置，而取热装置是采用间接热交换的方式来加热工作介质，借此形成间接取热的循环发电系统。因此，可避免习知技术采用直接取热的问题，且发电系统的各部件及管道不会与热源直接接触，因此不会有热源腐蚀发电系统设备及管路的问题发生。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求书的范围内。

Claims

1.一种取热装置，其特征在于，包括：

一第一管体，具有一第一端部及与该第一端部相对的一第二端部；

一第二管体，设置于该第一管体内，该第二管体具有一第一管部及与该第一管部连接的一第二管部，该第一管部由该第一端部往该第二端部的方向延伸，且该第二管部远离该第一管部的一第三端部邻近该第二端部；以及

一间隔件，设置于该第一管部的外围；

其中，该第二管体与该第一管体之间形成一第一流道，该第二管体的内部形成一第二流道，该间隔件位于该第一流道与该第二流道之间，并与该第一管部形成一真空空间。

2.根据权利要求1所述的取热装置，其特征在于，还包括：

多个隔板，间隔设置于该真空空间。

3.根据权利要求1所述的取热装置，其特征在于，该第二管部远离该第一管部的该第三端部与该第二端部之间形成一回流道，一工作介质依序流过该第一流道、该回流道及该第二流道。

4.根据权利要求3所述的取热装置，其特征在于，还包括：

一热传导件，设置于该第二管体与该第一管体之间。

5.根据权利要求4所述的取热装置，其特征在于，该热传导件还设置于该回流道。

6.根据权利要求4所述的取热装置，其特征在于，该热导件具有多个通孔，一工作介质流过该些通孔。

7.根据权利要求4所述的取热装置，其特征在于，该热导件包括金属滤网、或蜂巢状的夹层合板。

8.根据权利要求1所述的取热装置，其特征在于，还包括：

一保护吸热层，设置于该第一管体的外侧壁的至少一部分。

9.一种发电系统，其特征在于，包括一发电装置、一膨胀动力装置、一冷凝装置、一第一加压装置、一蒸发装置、一第二加压装置以及一取热装置，该膨胀动力装置用以驱动该发电装置发出电力，该膨胀动力装置与该冷凝装置、该冷凝装置与该第一加压装置、该第一加压装置与该蒸发装置、以及该蒸发装置与该膨胀动力装置分别通过一管路连接，该第一加压装置提供一第一工作介质的传输动力，使该第一工作介质通过该些管路依序于该蒸发装置、该膨胀动力装置、该冷凝装置及该第一加压装置之间循环流动；该蒸发装置与该第二加压装置、该第二加压装置与该取热装置、以及该取热装置与该蒸发装置分别通过另一管路连接，且该第二加压装置提供一第二工作介质的传输动力，使该第二工作介质通过该些另一管路依序于该取热装置、该蒸发装置及该第二加压装置之间循环流动；

其中，该取热装置包括：

一间隔件，设置于该第一管部的外围；

10.一种发电系统，其特征在于，包括一发电装置、一膨胀动力装置、一冷凝装置、一第一加压装置以及一取热装置，该膨胀动力装置用以驱动该发电装置发出电力，该膨胀动力装置与该冷凝装置、该冷凝装置与该第一加压装置、该第一加压装置与该取热装置、以及该取热装置与该膨胀动力装置分别通过一管路连接，该第一加压装置提供一第一工作介质的传输动力，使该第一工作介质通过该些管路依序于该取热装置、该膨胀动力装置、该冷凝装置及该第一加压装置之间循环流动；

其中，该取热装置包括：

一第二管体，设置于该第一管体内，该第二管体具有一第一管部及与该第一管部连接的一第二管部，该第一管部由该第一端部往该第二端部的方向延伸，且该第二管部背向该第一管部的一第三端部邻近该第二端部；以及

一间隔件，设置于该第一管部的外围；

11.根据权利要求9或10所述的发电系统，其特征在于，该取热装置还包括多个隔板，该些隔板间隔设置于该真空空间。

12.根据权利要求9所述的发电系统，其特征在于，该第二管部远离该第一管部的该第三端部与该第二端部之间形成一回流道，该第二工作介质依序于该第一流道、该回流道及该第二流道之间流动。

13.根据权利要求10所述的发电系统，其特征在于，该第二管部远离该第一管部的该第三端部与该第二端部之间形成一回流道，该第一工作介质依序于该第一流道、该回流道及该第二流道之间流动。

14.根据权利要求12或13所述的发电系统，其特征在于，该取热装置还包括一热传导件，该热传导件设置于该第二管体与该第一管体之间。

15.根据权利要求14所述的发电系统，其特征在于，该热传导件还设置于该回流道。

16.根据权利要求14所述的发电系统，其特征在于，该热导件具有多个通孔，该第二工作介质流过该些通孔。

17.根据权利要求14所述的发电系统，其特征在于，该热导件包括金属滤网、或蜂巢状的夹层合板。

18.根据权利要求9或10所述的发电系统，其特征在于，该取热装置还包括一保护吸热层，该保护吸热层设置于该第一管体的外侧壁的至少一部分。

19.根据权利要求9或10所述的发电系统，其特征在于，该取热装置设置于一热源层，该热源层具有一表面，该取热装置与该表面之间具有一夹角，该夹角大于0度、小于或等于90度。