TW201037957A - Combined power and heat system - Google Patents

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201037957 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明有關於一種具熱電共生系統，其包括熱電裝 置、管路、承載體所構成，主要用於設置在承載體上， 設置有熱電裝置的承載體可設置在建築物頂端當成屋頂 ，亦可設置在建築物的外牆當作看板或招牌者。 【先前技術】 [0002] 按，習用之「具發電及集熱功用之太陽能應用裝置

」，如中華民國專利申請案第092216233號， 一種具發電及集熱功用的太陽能應用裝置，其係由一個 (含）以上發電模組所構成，該發電模組主要包含有導 熱板、發電元件、反射聚光罩及循環水盒，其中： 該太陽能發電元件具有將光能直接轉換為直^電能 的太陽能電池板，並裝設於該導熱板頂面； 該反射聚光罩之内側面具有反射聚光面，且以其下 端口固定於導熱板頂面，太陽能發電元件位於該反射聚 光罩下端口内，用以將太陽光反射聚光至該太陽能發電 元件； 該循環水盒係一具有容置室的中空盒體，其固定於 導熱板板體底面，導熱鰭片位於容置室内，該循環水盒 上另設有入水口及出水口，用以提供流體存置其中並可 流通，藉此，讓太陽能發電元件吸收太陽能發電，且該 發電產生的熱能傳導至該容置室内的流體熱交換集熱。 其上述的構件，在使用上雖反射聚光罩可有效的太 陽光反射集中，但太陽會隨時間得變換移動，則外觀像 漏斗狀的反射聚光罩會影響太陽能發電元件的運作功效 0982018215-0 098111090 表單編號A0101 第3頁/共22頁 201037957 ，且製作的成本高昂，零組件又繁組裝上亦較為困難者 〇 【發明内容】 [0003] 098111090 本發明主要目的在於提供一種具熱電共生系統，供 熱電裝置設置在承載體上，可當作屋頂的防漏水及隔熱 的裝置，並可藉由太陽能照射可同時產生電能與熱能者 〇 為達到前揭之目的，本發明具熱電共生系統係讓熱 電裝置設置在承載體上，且可將熱電裝置設在建築物外 殼上，當成是建築物防漏水、隔熱且具有產生電能與熱 能的建材，抑或是設在建築物外圍形成裝飾品，該具熱 電共生系統包含有熱電裝置、管路、承載體所構成，該 熱電裝置，係由盒體、太陽能電池板、導熱層、隔熱層 、填充室所形成，在盒體上端設置有太陽能電池板，可 將光能轉換成電能與熱能，在盒體内部設置有導熱層， 在導熱層下方設置有隔熱層，可避免熱能流失，其太陽 能電池板與導熱層中間設置有填充室，可供二氧化碳的 充填；該管路，設置在導熱層上方可輸送欲加熱的水流 :該承載體，係設置在熱電裝置之盒體外緣並與盒體相 固設，且可將組設有熱電裝置的承載體設在建築物外殼 上，形成建築物防漏水及隔熱且具有產生電能與熱能的 裝置者。 本發明於承載體上端組設有熱電裝置，則承載體可 設置在建築物的外殼上，並可利用熱電裝置來替代建築 物原本所需的建材，且熱電裝置具有發電與加熱水流的 作用，可有效減少建築物的建造成本，並將發電與加熱 表單編號A0101 第4頁/共22頁 201037957 的功效與建築物一體化者。 【實施方式】 [0004] 〔請一併參閱第—圖與 、管路（2)、承載體 本發明之具熱電共生系統， 第二圖〕其包括熱電裝置（1 ) (3)所構成；其中： 熱電裝置（1) ’係由盒體（11)、太陽能電池 板（12)、導熱層（13)、隔熱層（14)、填充 室（1 5)所組成’其盒體（丄i )斷面呈u字形，於 〇 盒體（11)外緣凸設有塊體（111)可與承載體: 3)相固設’可避免盒體（11)與承載體（3)脫落 ，在盒體（1 1 )的上端設置有太陽能__板（工2) ，可將吸收的太陽光光能轉蠢成產生電雜與熱能，在太 陽能電池板（1 2)上設置有諸多導電線路（工2工） ’並於導電線路（1 2 1 )-端連接有輸出線路（工2 2) ，可將所產生的電能傳輸至蓄電系統23)内 ’當管體（2)内的熱水不足溫度時，可藉由蓄電系統 〇 ( 1 2 3 )所儲備㈣力對管體（2 )内的熱水進行加 熱，讓熱水達到所需之溫度，亦可供應所設置的建築物 部分用電需求，在盒體（1 1)内部設置有導熱層（1 3) ，其導熱層（13)材質可為熱傳導效果較為穩定 的金屬銅，並於導熱層（1 3)上端組設有管體（2) 與反應袋（13 1)，〔請一併參閱第三圖〕其反應袋 (1 3 1 )内裝設有石灰石，可吸收太陽能電池板（1 2)發電產生的廢熱產生二氧化碳（5)，可提供管體 (2)内熱能的傳導，在導熱層（1 3)的下方設置有 隔熱層（1 4)，可防止盒體（丄丄）内的熱能流失， 0982018215-0 098111090 表單編號A0101 第5頁/共22頁 201037957 其填充室（15)，係為太陽能電池板（12)與導熱 層（13)間的中空容室，可供太陽能電池板（i 2) 的廢熱充填，並使管體（2)内的水吸熱形成熱水；. 管體（2)，係設置在熱電裝置（1 )之導熱層（ 1 3)上’其官體（2)可為熱傳導穩定的銅製材質， 將欲加熱的水流經熱電裝置（1 )之填充室（丄5)， 並吸附填充室（1 5)内的熱能，進而產生熱水； 承載體（3)，係可設置在熱電裝置（丄）外緣或 底端，其承載體（3)可設置在建築物頂端或外緣四周 ，以替代建築物原本所需的建材，〔請—併參閱第四圖 〕在承載體（3)上設置有支撐件（3 i)可與熱電裝 置（1 )相組設並固定在建築物上，其支撐件（3工） 了為板狀或疋由諸多支架組成，可支撑熱電袭置（1 ) 的重量並與承載體（3)相組設，將熱電裝置（1 )設 置在建築物頂端可具有防漏水、隔熱與發電和加熱水流 的作用了有效減少建桌物的建造成本.，並將熱電裝置 (1)與建築物設置成一體化者。 098111090 使用實施具熱電共生系統時，〔請參閱第五圖〕首 先將固设在承載體（3)頂端的熱電裝置（丨）供太陽 光照射，當太陽光照射熱電裝置（i )時，則太陽光能 會照射熱電裝置（1)之太陽能電池板（1 2)，其太 陽月b電池板（1 2)將吸收的太陽光能轉換能電力藉 由設置在太陽能電池板（1 2)上的導電線路u 2丄 )輸出’並由輸出線路（1 2 2)將所產生的電能傳輸 至蓄電系統（1 2 3)内’可供應建築物的部分用電需 求，〔請-併參閱第六圖〕其太陽能電池板（12)的 0982018215-0 表單編號膽1 第6頁/共22頁 201037957 導電線路（1 2 1 )可設置成不同的圖樣或字型，若將 熱電裝置（1 )設在建築物的外殼，可使熱電裝置（1 )具有裝飾建桌物（3)外觀的作用，在熱電裝置（1 )之太陽能電池板（1 2)轉換成電力的同時會產生廢 熱’使熱電裝置（1)之填充室（1 5)内充滿廢熱， 藉由熱電裝置（1 )之導熱層（13)的熱傳導作用， Ο 讓管體（2)内欲加熱的水吸收熱能產生熱水，〔請參 閱第七圖〕其導熱層（1 3)亦可設置反應袋（1 3 1 )，反應袋（1 3 1)内裝設有石灰石，當太陽能電此 板（1 2)發電產生的廢熱使反應袋（1 3 1 )内的石 灰石產生二氧化碳（5)，將產生的二氧化碳（5 )佈 滿在填充室（15)内以減少熱損增輪溫度，並將太陽 能電池板（1 2 )產生的廢熱保留在填充室（1 5 )内 ，藉由導熱層（1 3)的熱傳導作用，讓管體（2)内 欲加熱的水吸收熱能產生熱水，若將太陽能電池板（1 2) 設置成透明狀，可讓太陽光光線直接穿透照射至填 充室（1 5)内，可使填充室（15)内的升溫時間縮 短，並使加熱效果更為顯著者。 另，〔請參閱第八圖〕在熱電裝置（1)之盒體（ 11)侧邊可設置加壓裝置（4)，其加壓裝置（4) 係由金屬殼體（4 1 )、集中室（4 2)、進氣端（4 3) 、閥體A(44)、導入管（45)、閥體B(4 6)、洩壓管（4 7)、閥體C (4 8)所組成，於熱 電裝置（1 )之盒體（1 1) 一側設置有一金屬殼體（ 41)，該金屬殼體（41)之中空處設為集中室（4 2)，該金屬殼體（4 1)下侧設置進氣端（4 3)， 098111090 表單編號A0101 第7頁/共22頁 0982018215-0 201037957 進氣端（43)可通至集中室（42)，於進氣端（4 3)上設置有閥體a(44)，此閥體a(44)係具 溫控之逆止閥，閥體A (44)可依集中室（42)的 溫度高低進而控制進氣端（4 3)處空氣之流量’又於 進氣端（43)之旁側亦設置一導入管（45)，導入 管（4 5)並樞接至金屬殼體（4 Ί )下側，該導入管 (45)亦與集中室（42)相通，其導入管（45) 098111090 另一端則樞接至熱電裝置（i)之盒體（丄i )内，並 導入管（4 5)與盒體（1 1)内之填充室（1 5)相 通，而於金屬殼體（41)下側與導入管（45)樞接 處設置有閥體B(46)，此閥體b(46)係具溫控 加壓之逆止閥’閥體B ( 4 6)可依填充室（1 5)的 溫度高低進而控制集中室（4 2)内空氣流入導入管（ 4 5)之流量以俾控制填充室（丄5)之溫度與壓力， 於導入官（4 5)相對的盒體（丄丄）另一侧又樞接一 Λ壓官（4 7 )’其茂壓管（4 7广另—端則通至大氣 ’ 'Λ壓管（4 7 )與:體（1丨）相互柩接處亦設置有 閥體C ( 4 8)，此閥體c ( 4 8)係具溫控泡壓之逆 止閥，閥體C (4 8)可依填充室（15)的溫度高低 進而控制填充室（1 5)内空氣排放至大氣之流量以加 速熱傳導之速度，料充室（i 5 ) I力過大時亦可排 放填充室（1 5)内之空氣以俾填充室（丄5)可即時 祕避免危險情事發生，又於進氣端（4 3 )處可增設 一過慮器（4 9 )’該過渡器（4 9)可過渡從進氣端 (4 3)進入之空氣’將空氣内的二氧化碳（5 )導入 集中室（42)，而其餘空氣則藉由排出端（49ι) 0982018215-0 表單.編號A0101 第8頁/共22頁 201037957 排回大氣者。 另一使用實施具熱電共生系統時，〔請參閱第九圖 〕田加Μ裝置（4)之金屬殼體（4 1 )於有光熱源的 場所照射下時，經由光熱源照射以俾使該金屬殼體（4 1)内的集中室（42)產生高溫，此可讓存於大氣中 之氣體因熱對流之原理自然的從加壓裝置（4)之進氣 端（4 3)並通過加壓裝置（4)之閥體Α (4 4广流 入集中室（42)内，再經由加壓裝置（4)之導入管 Ο (45)與閥體Β (46)將氣體傳導至熱電裝置（1 )之填充室（1 5)内，氣體最後則流向加壓裝置（4 )之洩壓管（4 7)與閥體C ( 4 8)繼而排往大氣以 俾成一通路，該通路可加速填充室（15)内氣體分子 的碰撞進以提升熱能傳導的效率，而閥體A (44 )、 閥體B (46)、閥體C (48)三者可控制氣體流向 並避免氣體往回逆流，且使用者可分別將閥體A ( 4 4 )的溫度設置約為7 0 °C，閥體B ( 4 6 )的溫度設置 〇 約為6 Ot，閥體C (4 8)的溫度設置約為5 Ot， 經此，閥體A ( 4 4)可控制集中室（4 2)内之溫度 ’閥體B (46)可控制導入管（45)至填充室（1 5)之溫度、閥體C (4 8)則可控制填充室（1 5) 内之溫度與壓力，當其三處在溫控的溫度範圍以上時， 可俾使該氣體順利的流通，而若集中室（4 2)内之溫 度未達閥體A ( 4 4)所設之溫度時，閥體A ( 4 4) 則便暫時關閉通路至集中室（4 2)内之溫度達到7 〇 。(：方可繼續開通該氣體之通路，若導入管（45)至填 098111090 充室（1 5)之溫度未達閥體B ( 4 6)所設之溫度時 表單編號A0101 第9頁/共22.頁 0982018215-0 201037957 ，閥體B ( 4 6)則便暫時關閉通路至導入管（4 5) 至填充室（1 5 )之溫度達到6 0 °C方可繼續開通該氣 體之通路’若填充室（1 5)内之溫度未達閥體c (4 8)所設之溫度時’閥體c (4 8)則便暫時關閉通路 至填充室（1 5)内之溫度達到5 or方可繼續開通該 氣體之通路，且閥體C(48)亦可做安全洩壓之控制 ，此於閥體C ( 4 8)關閉時，若該填充室（1 5)内 所填充之氣體造成填充室（1 5)壓力過大時，閥體c (4 8)仍可開通繼而排放氣體以俾洩壓，在進氣端（ 4 3)處可增設過濾器（4 9)，該過濾器（4 9 )可 直接過濾從大氣流入集中室(4 2)内之氣體’其過濾 器（4 9)可過濾出二氧化,（5)，繼而讓二氧化碳 (5)流人集中室（4 2) ’而其他氣體則排放回大氣 之中，由於二氧化碳（5)為溫室氣體，經此，可俾填 充至（15)内加熱效果更為顯著者。 其優點在於，利用太陽照射使熱電裝置（丄）同時 產生電能與熱能’其熱電裝置（1)可用來替代建築物 原本所需的建材，讓熱電裝置⑴成為建築物的一部 分，且熱電裝置（1)具有發電與加熱的作用，可減少 建築物另外加裝相關設備的成本，並將發電與加熱的功 效與建築物的裝飾一體化者。 亦_’當知本發明具有龍性，且本發明未見 任何刊物’當符合專利法第2 1、2 2條之規定。 =以上所述者，僅為本發明之—較佳實施例而已，. 098111090 ^以之限^本發明之範圍。即大凡依本發明申請專4 所作之均等變化與修飾， 表翠編號勒 飾白應仍屬本發明專利涵j 第10頁/共22頁 0982028215-0 201037957 範圍内。 【圖式簡單說明】 [0005] Ο 第一圖：本發明之組設示意圖 第二圖：本發明之剖面組設示意圖 第三圖：本發明之承載件設置示意圖 第四圖：本發明之反應袋設置示意圖 第五圖：本發明之作動實施示意圖 第六圖：本發明之導電線路另一樣式設置示意圖 第七圖：本發明之反應袋實施示意圖 第八圖：本發明之加壓裝置組設示意圖 第九圖：本發明之加壓裝置實施示意圖 【主要元件符號說明】 [0006] 1 熱電裝置 11 盒體 111 塊體 1 2 太陽能電池板 121 導電線路 12 2 輸出線路 12 3 蓄電系統 13 導熱板 131 反應袋 14 隔熱層 15 填充室 2 . 管路 3 承載體 3 1 支撐件 4 加壓裝置 4 1 金屬殼體 4 2 集中室 4 3 進氣端 4 4 閥體A 4 5 導入管 4 6 閥體B 4 7 洩壓管 4 8 閥體C 4 9 過濾器 491 排出端 5 二氧化碳 表單編號Α0101 第11頁/共22頁 ❹ 098111090 0982018215-0

Claims (1)

1. 201037957 七、申請專利範圍·· 1. 一種具熱電共生系統，其包括熱電裝置、管路、承載體 所構成；其中： 熱電裝置，係由盒體、太陽能電池板、導熱層、隔熱層 、填充層所組成，其盒體斷面呈u字形，在盒體的上端設置 有太陽能電池板，可吸收太陽光進而將太陽光能轉換成產生 電能與熱能，在太陽能電池板上設置有諸多導電線路，並於 導電線路一端連接有輸出線路，可將所產生的電能傳輸至蓄 電系統内，在盒體内部設置有導熱層，可加快管體内熱能的 傳導，在導熱層的下方設置有隔熱層，可防止盒體内的熱能 流失，其填充室，係為太陽能電池板與導熱層間的中空容室 ，可供太陽能電池板的廢熱充填，進而使管體内的水吸熱形 成熱水； 管體，係設置在熱電裝置之導熱層上，將欲加熱的水流 經加熱裝置之填充室，並吸附填充室内的熱能，進而產生熱 水； 承載體，係可設置在熱電裝置外緣或底端，其承載體 可設置在建築物外殼上，以替代建築物原本所需的建材，在 承載體上設置有支撐件可與熱電裝置相組設並固定在建築物 上者。 2. 如申請專利範圍第1項所述具熱電共生系統，其中熱電 裝置之盒體，在盒體側邊可設置加壓裝置，其加壓裝置係由 金屬殼體、集中室、進氣端、導入管、洩壓管、閥體所組成 ，於熱電裝置之盒體一側設置有一金屬殼體，且金屬殼體之 中空處設為集中室，該金屬殼體下側設置進氣端，進氣端可 098111090 表單編號A0101 第12頁/共22頁 0982018215-0 201037957 、 通至集中室，於進氣端之旁側亦設置一導入管，導入管並樞 接至金屬殼體下侧，該導入管亦與集中室相通，其導入管另 一端則柩接至加熱裝置之盒體内，並與盒體内之填充室相通 ，另於導入管相對的盒體另一側又柩接一洩壓管，其洩壓管 另一端則通至大氣，而又分別於金屬殼體下側樞接導入管處 以及洩壓管與盒體相互樞接處分別皆設有閥體，該閥體係一 溫控氣閥，閥體可俾控制該導入管與洩壓管處之溫度，又於 進氣端處可增設一過濾器可過濾從進氣端進入之空氣，將空 氣内的二氧化碳導入集中室，而其餘空氣則藉由排出端排回 〇 大氣者。 3. 如申請專利範圍第1項所述具熱電共生系統，其中熱電 裝置之太陽能電池板，可將太陽能電池板設置成透明狀，可 讓太陽光光線直接穿透照射至填充室内，可使填充室内的升 溫時間縮短，並使加熱效果更為顯著者。 4. 如申請專利範圍第1項所述具熱電共生系統，其中熱電 裝置之導熱層，其導熱層材質可為熱傳導效果較為穩定的金 屬銅， 〇 5. 如申請專利範圍第1項所述具熱電共生系統，其中熱電 裝置之導熱層，其導熱層可設置反應袋，在反應袋内裝設有 石灰石，可吸收太陽能電池板發電產生的廢熱產生二氧化碳 ，並可加快管體内熱能的傳導者。 6. 如申請專利範圍第1項所述具熱電共生系統，其中管體 ，其管體可為熱傳導穩定的銅製材質者。 7. 如申請專利範圍第1項所述具熱電共生系統，其中承載 體之支撐件，其支撐件可為板狀或是由諸多支架組成，可支 撐熱電裝置的重量並與承載體相組設者。 098111090 表單編號A0101 第13頁/共22頁 0982018215-0