CN202395697U - 一种利用地热的发电系统 - Google Patents

Abstract

一种利用地热的发电系统，顶部散热法兰和底部吸热组件分别与热管的冷热端紧密相连并固紧；温差发电元件安装在顶部散热法兰上；散热器与温差发电元件相连；所述中间换热组件包括法兰底座，其中法兰底座作为整个组件的安装平台，绝热装置环绕安装在热管中间部分的外壁和法兰底座上，且环绕贴紧热管套的外侧；热管阵列与热管套阵列配合安装，热管冷热端分别插入热管套阵列的上下开口，地热通过散热翅片传导到底部吸热组件，底部吸热组件将吸收的热量通过由绝热装置包覆的热管阵列最终传递到顶部散热法兰，当温差发电元件的两边温差满足工作要求，其将产生温差电动势，为灯具照明提供电能。

Description

一种利用地热的发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种利用地热的发电系统，为实现热管串联远距离传热提供了一种温差发电设备。

背景技术

目前国内许多地方长期缺少甚至没有电力供给，在这些无电区域用电难就成了需要迫切解决的难题，而传统的发电方法不可避免的存在机械传动部件，设备的维护及运营成本较高，可靠性较低。但是国内针对远距离的热量传输方面的设备并不全面，大量的热量在长距离的运输过程中耗散到外界环境中，致使许多依靠热源为动力的发电设备因为实际条件的限制而难以提高工作效率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种利用地热的发电系统，其解决了背景技术中提及的因采用传统机械驱动方法发电导致的维护和运营成本高、可靠性低以及因传统导热方式远距离传输热量而存在热能损耗的问题。

本实用新型根据赛贝克效应原理，提出了一种利用地热和温差发电元件发电实现照明的温差发电照明装置，顶部散热法兰和底部吸热组件采用高导热率材料制造，其经过特殊处理后具有和外界环境高效换热的能力。中间换热组件则采用高熔点、低热传导率的法兰底座安装热管套阵列的方法，热管套和热管外壁紧密安装绝热装置，有效的减小了热量传输过程的损耗。另外热管套内填充液体工质的方法使得热管间的换热环境温度均匀，同时液体工质的沸腾与对流很大程度上优化了换热系数。而且热管套的阵列分布能够很好的发挥每根热管的传热能力，达到最优的换热效果。温差发电元件两侧分别与顶部散热法兰和散热器紧密相连，两者提供温差发电元件工作所需要的端面温差，使其产生电流。本实用新型设计紧凑安装简单，无机械传动部件，可靠性高。

本实用新型采用的技术方案是：一种利用地热的发电系统，包括顶部散热法兰、散热器、温差发电元件、绝热装置、中间换热组件、热管阵列、底部吸热组件以及灯具，其特征在于：所述顶部散热法兰和底部吸热组件分别与热管的冷热端紧密相连并通过合理连接方式固紧；所述温差发电元件安装在顶部散热法兰上；所述散热器与温差发电元件相连；所述中间换热组件包括法兰底座、热管套阵列、密封圈以及液体工质，其中法兰底座作为整个组件的安装平台，热管套阵列内嵌安装在法兰底座上，密封圈安装在热管套的上下两个端面，液体工质填充在整个热管套内部；所述绝热装置环绕安装在热管中间部分的外壁和法兰底座上，且环绕贴紧热管套的外侧；所述热管阵列与热管套阵列配合安装，热管冷热端分别插入热管套阵列的上下开口。

上述顶部散热法兰和底部吸热组件的热管阵列采用高热导率的材料制造，并进行喷涂黑漆或者阳极氧化处理。

上述温差发电元件与顶部散热法兰安装面涂抹导热酯。

上述散热器进行喷涂黑漆或者阳极氧化处理，其与温差发电元件安装面涂抹导热酯。

上述中间换热组件包括若干个。

上述热管阵列包括若干个大口径热管。

上述大口径热管数量为六个。

上述热管阵列，热管外观形状可采用圆形、矩形等利于实际安装条件的形状。

上述法兰底座、热管套阵列以及密封圈采用高熔点低热导率的材料制造，并在表面涂抹绝热或隔热材料。

上述热管套阵列包括若干个热管套，其口径大小根据实际配装的热管口径大小确定。

上述热管套数量为六个。

上述热管套阵列，热管套外观形状需根据实际配装的热管外形而采用圆形、矩形等利于实际安装条件的形状。

上述液体工质应根据装置实际换热温度选择具有合理沸点和高传导率的材料填充。

上述绝热装置可采用低热导率材料加工成绝热套管，也可根据实际情况使用合适材料加工成空心套管，其内部抽真空或填充绝热材料。

附图说明

附图为本实用新型的纵截面结构示意图。

附图标记说明：

1-顶部散热法兰；2-散热器；3-温差发电元件；

4-绝热装置；5-中间换热组件；6-热管阵列；

7-底部吸热组件；8-灯具；

具体实施方式

如附图所示，本实用新型包括顶部散热法兰1、散热器2、温差发热组件3、绝热装置4、中间换热组件5、热管阵列6、底部吸热组件7以及灯具8。

其具体工作过程是：根据具体情况，选定所需热管阵列6的数量；将配套的中间换热组件5与热管相连，使用多个中间换热组件5可实现热管阵列6长距离传输热量；然后在热管阵列6外壁和中间换热组件5相关部位配合安装绝热装置4；再将顶部散热法兰1和底部吸热组件7分别与两端热管阵列6的对应冷热端面相连接，最后将底部吸热组件7放入地下充分浸入地热环境。

此时地热通过散热翅片传导到底部吸热组件7，底部吸热组件7将吸收的热量通过由绝热装置4包覆的热管阵列6最终传递到顶部散热法兰1，沿途经过若干个中间换热组件5实现热管阵列6间的热量交换，最终温差发电元件3与顶端散热法兰1相连的一面被加热，散热器2则将温差发电元件3另一个端面的热量散发到外界环境，当温差发电元件3的两边温差满足工作要求，其将产生温差电动势，为灯具8照明提供电能。

以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用地热的发电系统，包括顶部散热法兰、散热器、温差发电元件、绝热装置、中间换热组件、热管阵列、底部吸热组件以及灯具，其特征在于：

所述顶部散热法兰和底部吸热组件分别与热管的冷热端紧密相连并固紧；所述温差发电元件安装在顶部散热法兰上；所述散热器与温差发电元件相连；

所述中间换热组件包括法兰底座、热管套阵列、密封圈以及液体工质，其中法兰底座作为整个组件的安装平台，热管套阵列内嵌安装在法兰底座上，密封圈安装在热管套的上下两个端面，液体工质填充在整个热管套内部；

所述绝热装置环绕安装在热管中间部分的外壁和法兰底座上，且环绕贴紧热管套的外侧；所述热管阵列与热管套阵列配合安装，热管冷热端分别插入热管套阵列的上下开口。

2.根据权利要求1所述的利用地热的发电系统，其特征在于：所述的顶部散热法兰和底部吸热组件的热管阵列采用高热导率的材料，并进行喷涂黑漆或者阳极氧化处理。

3.根据权利要求1所述的利用地热的发电系统，其特征在于：所述的温差发电元件与顶部散热法兰安装面涂抹导热酯。

4.根据权利要求1所述的利用地热的发电系统，其特征在于：所述的散热器进行喷涂黑漆或者阳极氧化处理，其与温差发电元件安装面涂抹导热酯。

5.根据权利要求1所述的利用地热的发电系统，其特征在于：所述的中间换热组件包括若干个。

6.根据权利要求1所述的利用地热的发电系统，其特征在于：所述的热管阵列包括若干个大口径热管。

7.根据权利要求1或权利要求3所述的利用地热的发电系统，其特征在于：所述的大口径热管数量为六个。

8.根据权利要求1或权利要求3所述的利用地热的发电系统，其特征在于：所述的热管外观形状采用圆形或矩形。

9.根据权利要求1所述的利用地热的发电系统，其特征在于：所述的法兰底座、热管套阵列以及密封圈采用高熔点低热导率的材料，并在表面涂抹绝热或隔热材料。

10.根据权利要求1所述的利用地热的发电系统，其特征在于：所述热管套阵列包括若干个热管套，其口径大小根据实际配装的热管口径大小确定。

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