TWI360635B - - Google Patents

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TWI360635B
TWI360635B TW098112524A TW98112524A TWI360635B TW I360635 B TWI360635 B TW I360635B TW 098112524 A TW098112524 A TW 098112524A TW 98112524 A TW98112524 A TW 98112524A TW I360635 B TWI360635 B TW I360635B
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Bin Juine Huang
Rong Jhe Tsai
Huang Yuen Hsu
Po En Yang
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Bin Juine Huang
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Description

疗360635 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是涉及一種太陽能集光發電模組。 【先前技術】 隨著工業的快速發展,石化燃料逐步耗竭與溫室效應氣體 排放問題日益受到全球關切,能源的穩定供應成為全球性的重 大課題。 有鑑於此,各國政府積極規劃推動再生能源的開發與應 • 用,相較於傳統燃煤、燃氣式或核能發電,利用太陽能來發電, 是一種無污染、安全性高的發電方式,直接將太陽能中之光能 或熱能轉換成電能,而由於蒐集能源的方式不同,主要可分 為:太陽熱能發電、及太陽光能發電。 其中’太陽熱能發電是利用太陽能來加熱工作流體,再利 用工作流體推動熱機來發電;由熱力學第二定律可以知道,熱 機的發電效率與工作流體溫度有關,簡言之,溫度差愈高,熱 機的發電效率越好;因此,要達到高效率發電,必須將工作流 鲁 體加熱到高溫,此時就需要集光(聚光)裝置。 集光裝置是利用透鏡或反射鏡等光學元件,將大面積的太 陽能集中到一個小面積上,以提高光的能量密度;太陽能為一 種低密度的能源,即使在中午最強的日照條件下,地表附近的 太陽輻射能量也大約只有1000watt/m2,利用集光裝置可以將 症量集中’有效地提高溫度。集光比越高,加熱溫度就越高。 依據集光裝置的不同,太陽熱能發電可以分為,有以下所 示幾種: [A]中央集熱塔型: 中央集熱塔型是在範圍很大的集熱場設置高塔,在集熱場 3 1360635 内排列數千枚平面鏡。將太陽光反射到塔頂的熱吸收器。 熱吸收器把所收集的光能量變換成熱能量,讓工作流體吸 收,之後再被引導到設置在塔下部的渦輪機發電裝置來發電; 由於地球自轉及公轉因素’太陽與地表面之角度會隨時間不斷 的改變;為了使反射鏡始終能將太陽光反射聚焦於吸收面上, 因而必須不斷的調整反射面角度,此即所謂「追日」。追曰機 構、平面鏡以及支持框,全體總括稱為自動反射鏡(heliostats)。 這種自動反射鏡在一個設備中,例如l〇MW級的發電系 統,就需要3000〜4000個,此鏡的大小為一邊是3〜7m的正 方形。考量成本與反射效率,常用鋁製的鏡片。此種發電方式 整體的發電效率大約為15〜18%。 [B]槽線集熱型: 槽線集熱型為目前唯一已商業化運轉的太陽熱能發電廠 型式,位於美國加州南部「LUZ」公司,已完成若干座電廠’ 並加入愛迪生電力公司的發電行列。 槽線集熱器利用拋物鏡的光學原理,也就是所有平行於鏡 軸的入射光,經過拋物鏡反射後,會聚焦在拋物鏡焦點上。槽 線集熱器將太陽輻射能聚焦為線型,也就是僅做二維的聚焦, 而非三維的聚焦;換言之,將線槽做南北向排列,追日時僅需 要做東西向的旋轉。 使用單軸追日的優點,是反射鏡機械控制容易及結構穩定 性佳,成本也低。焦點上的線槽是熱吸收管,用來加熱合成油, 在加州的發電系統當中,吸收管中的油類可被加熱至4〇(rc, 然後再利用熱交換器,將熱油的熱量產生高壓高溫的蒸汽,以 推動蒸汽渦輪機發電。這種系統的太陽能發電效率約在15〇/〇左 Ρθ60635 [c]碟盤集熱型: 上述的中央塔型與槽線型發電廠,都是較大型的設備,太 陽熱能發電也有較小的系統。例如碟式拋物線反射鏡,搭配史 特靈熱機,將陽光聚焦在碟型拋物線鏡的焦點(聚焦在一點 上,槽線型則為聚焦在一條線上),加熱史特靈機來發電。 這種系統常見的是25kW〜40kW的規格。史特靈循環是 熱力學上的理想循環’理論效率比起汽渦輪機的阮金(Rankine) 循環要高,而碟型拋物鏡的三維聚焦方式可以達到很高的聚光 比,加熱溫度較高,因此這一種系統的發電效率較高,實際測 試可達29%以上。 [D]太陽煙囪: 另外一種太陽熱能發電系統稱為太陽煙囪(s〇lar chimney)。它的工作原理很簡單「對流原理」,即熱空氣向上 升,冷空氣往下降。 太陽光加熱直徑約1.5公里的玻璃屋,使它形成類似溫室 的功能,此玻璃屋邊緣約3公尺高,逐漸延伸到高塔基座周圍 為25公尺咼,太陽能加熱玻璃屋内的空氣,進入高塔後變成一 股上升氣流,通過塔身内安裝的渦輪機轉動發電。 此系統,到了晚上依然可以工作,白天積聚在玻璃屋地表 附近熱能儲存單元巾的熱能,此時開始槪出來,能繼續推動 渦輪旋轉。 在永續能源取代石油的競賽中,太陽熱能(s〇lar thermal) 技術’利用由水轉變為蒸氣過程的有效相變化(phase change), 是業界專家-致看好㈣代雜源技術。 除了具有母瓦成本的優勢,太陽熱能最大的賣點,就在於 它能儲存能量,並在尖峰用電期間,將電力傳送給消費者。 5 1360635 【發明内容】 一、所欲解決的問題點: 則述各太陽熱能發電裝置存在著下列問題點: 1. 集中塔式核,此齡統軸可以追蹤太陽,但由於碟 型反射面構造複雜,所以整體的成本較高。 有鑑於此,如何在可以追蹤太陽、且不影響效率的前提 下’降低整_成本’以太陽的絲發電,便成為本發明欲改 進的目的之一。 2. 線槽式系統,此種系統雖然可設計成不同容量的發電裝 置’但大多採固定式财’但由於聚域為_,聚光效率比 較低,所能獲得之熱能溫度低。 有鑑於此,如何讓能在適用不同容量之發電需求的前提 下’同時提高太陽熱能發電效率’便成為本發明欲改進的目的 之二。 3. 碟盤集熱型,此種系統雖然效率高,但是因為是三維聚 焦’所以需要雙轴追日系統,機構設計較為複雜,會增加成本, 而要大畺裝置,才能降低成本,但須要的裝置空間,亦會增加。 有鑑於此’如何讓在降低成本的同時’減少裝置空間的需 求,且不影響太陽熱能發電效率,便成為本發明欲改進的目的 之三。 4. 太陽煙S,此種系統雖然是目前效率高最高,且是夜間 也能發電的裴置’但是,此系統有著需要面積大,建造不易等 問題’且能適用的地區亦受到很大的限制。 有鑑於此’如何讓減少需要的面積,並增加整體的太陽熱 月b發電效率’且方便製造與增加適用範圍,便成為本發明欲改 進的目的之四。 6 P60635 5.由於太陽光的有無、長短及強弱變化很大,且無法連續 地供應,加上聚熱板接收太陽光的面積必需很大,因此,目前 尚無法大量使用太陽熱能,影響其產業利用性。 有鏗於此,如何降低太陽光強弱的影響,減少面積需求, 以達到大量使用太陽熱能,並增加其產業利用性的目標,便成 為本發明欲改進的目的之五。 二、本發明的技術手段: 本發明目的在於提供一種能利用太陽熱能,配合熱電晶片 • (Therm〇electHc Power generating Module)與迴路式熱管 (Loop Heat Pipe) ’進行發電的太陽能集光發電模組。 為解決剛述問題及達到本發明的目的,本發明技術手段, 為一種太陽能集光發電模組,其特徵在於包括: 一内設有容置空間(11)、且頂端設有至少一開口(12A)的 殼體(1); 一設於該開口(12A)處、能將太陽光集中導入容置空 間(11)内的集光裝置(2); —設於該容置空間(11)内、並一側 面與該集光裝置(2)底端連接、能吸收並儲存其導入太陽来 • 熱量的導熱模組(3);至少一設於該導熱模組(3)—側面、且一 知遠離該導熱模組(3)、能供散熱用的迴路式熱管(5);至少一 設於料熱馳⑶與迴料鮮⑸間、能透連接端面所 產生之溫差、以熱差生電反應輸出電的熱電晶片(4);以及一 設於該迴路式熱管(5)鄰近導熱模組(3)處外、能讓迴路式熱管 (5)兩端產生溫差的調溫裝置(6)。 根據上述的太陽能集光發電模組(1〇〇),所述殼 一設有開孔(14)的上蓋(13);以及-設於該上蓋⑽底端、呈 中^狀的座體(15)所組成;該座體⑽的内側,為與該迴路式 熱官⑸連接’以將其内缝導出;而該上蓋⑽與座體⑽ 7 1360635 是為散熱性良好的金屬材質;而所述殼體(1)的底端,更設有 至少一個的通孔(12B)。 根據上述的太陽能集光發電模組(100),所述集光裝置(2) 是由一頂端與開口(12A)處連接、底端與導熱模組(3)連接、且 能將太1%光集中、呈倒錐形的聚光罩(21);以及一設於該聚光 罩(21)頂端的聚光鏡片(22)所組成。 根據上述的太陽能集光發電模組(100),所述導熱模組(3) 是為一能將集光裝置(2)底端封閉、為高導熱係數的吸熱塊 (31);而所述吸熱塊(31)與該集光裝置(2)連接的一侧面,設 有一凹槽(32),且其表面更設有—高光吸收塗料層(犯);而所 述該吸熱塊(31)的材質是為下列之一:銅、鋁、銅鋁合金;又 所述該高光吸收塗料層(33)的顏色,是為黑色。 根據上述的太陽能集光發電模組(1〇〇),所述熱電晶片(4) 的一侧端,更設有一組能將其所發之電導出的輸出電線(41); 而所述熱電晶片(4)與導熱模組(3)連接的一側是為熱端面 (42)、與迴路式熱管(5)連接的一侧是為冷端面(43)。 根據上述的太陽能集光發電模組(100),所述迴路式熱管 (5)是由一外側設有調溫裝置(6)、内填充有工作液體(55)、並 月&將其加熱而汽化的蒸發器(51); 一包覆於該蒸發器(51)外、 並與該熱電晶片(4)另侧面連接、能提供該蒸發器(51)熱量的 導熱體(52); —兩端分別與該蒸發器(51)一端連通、並形成一 封閉迴路、且_充有工作液體⑽的連接管⑽;以及數個 δ又於連接管(53)外、並能將連接管⑽與殼體⑴連接、以使 工作液體(55)降溫冷凝的冷凝件(54)所組成;所述工作液體 (55)為下列之-:純水、冷媒、曱醇、去離子水;而所述冷凝 件(54)是為下列之-:散熱則組⑽、導紋位塊⑽。 8 根據上述的太陽能集光發電模組(100),所述該調溫裝置 (6)是由一將蒸發器(51)包圍、並讓連接管(53)穿出、以將蒸 發器(51)與容置空間(11)區隔開、能降低蒸發器(51)溫度與外 界溫度相互間之影響的内盒(61);以及一固設於該通孔(12B) 處、並能將該内盒(61)定位的支撐架(62)所組成。 根據上述的太陽能集光發電模組(100),所述殼體(1)底 部,更設有一能控制該殼體(1)、使其開口(12A)面向太陽、為 多軸或單軸傾斜、旋轉的追曰裝置(7);而該追日裝置(7)是由 一能提供太陽能集光發電模組(1〇〇)—穩定支撐的支承座 (71) 、及一設於支承座(71)頂端、並與該殼體(1)連接、能帶 動其傾斜的傾斜裝置(72)所組成。 根據上述的太陽能集光發電模組(1〇〇) ’所述傾斜裝置(72) 是由一固設於支承座(71)頂側面、呈u型的支架(73); —樞設 於該支架(73)内的旋轉座(74); —固設於支架(73)—侧端、將 支架(73)與支承座(71)對應側樞接結合的鉸鍊(75); —固設於 支承座(71)頂端、相對於支架(73)之底側處、且呈回字形的定 位橫桿(76);以及一固設於支架(73)底侧、而自由端與定位橫 桿(76)交錯連接、且呈回字形的定位縱桿(77)所組成; 該旋轉座(74)與支架(73)凸出部(731)相鄰的兩端,各設 有一與支架(73)樞接、並呈三角型的連接板(741)。 根據上述的太陽能集光發電模組(1〇〇) ’所述該傾斜裝置 (72) 的驅動方式是為下列之一:手動驅動、電動驅動。 三、對照先前技術之功效: 1.本發明中’最大的特點在於’利用集光裝置(2)集光、 導熱模組(3)吸熱/儲熱、及迴路式熱管(5)散熱,結合其三者 的作用效果’來使熱電晶片(4)能產生溫差發電的效果,達到 1360635 無動件發電的目標,並能有效的降低安裳、製造、維護中的問 題與難度’讓整體的縣能降低’且本發明因為沒有動件存 在,更/又有磨耗、震動的問題,所以故障率能降至最低,更無 噪曰,而相較於傳統的太陽光電發電系統,能有3〇〜4⑽的發 電效率增進,且隨著半《玉業的發展,整體的效率與壽命, 都能不斷的提昇,整體的實用性高。 2.本發明中,只要配合一追日裝置(7),便可以達到追蹤 太陽的效果,且不會影響到整體的發電效率,而且除了使用本 發明中的追日裝置(7)外,還能沿用舊有的追日系統,但是不 用不斷的調整角度’較為省電,對成本方能達到_定的節省作 用,相對於集中塔式太陽熱發電系統,有更高的運作效率及較 低的耗電量,另外,在使用相同成本的前提下,本發明所建設 出來的太陽熱發電系統,能設置較多的數量,故有更高的發電 效益,且更不易故障,維護成本也較低,設置、控制亦更簡單 方便,因此整體實用性高。 3·本發明中’一個太陽能集光發電模組(1〇〇),是一基本 的單位,只要針對發電需求,進行計算,將多個太陽能集光發 電模組(100)組合,即可達到發電需求,所以能適用不同容量 之發電需求,且因為本發明本身的太陽熱能發電效率高,其聚 光為面形式’非線形’聚光效率比較高’所能獲得之熱能溫度 高’所以相對於線槽式太陽熱發電系統,有更高的發電效益, 且因為是非固定式設計,能配合追日裝置,所以能發電效果佳。 4.本發明中’因為太陽能集光發電模組(1〇〇)的設置影 響’只要使用單軸追日系統,即能有高效率的表現,能降低成 本’而裝置空間方面,因為單一的太陽能集光發電模組(1〇〇) 所佔的空間小’與一碟盤集熱型太陽熱發電系統相比,要達到 相同的發《,所使用的空間較小,另—方面,因為 光發電模組⑽)的成本,原本就較低,所以不用為了成^考 量,而影響到裝置方面。 ▲ 5·本發明巾,軸姆於目前效率高最高的太陽煙固而 言’仍舊有•段差距’但是本發_另—重點,就是方便大量 安裝,現階段即能解決能源與環境危機般的樓房或空地 都能安裝’衫舰與面積的_,非偏遠地帶、非人口稀^、 非平原地料地區,魏咖,非太陽煙自此種,緩不濟急的 系統,能有效的達到增加適用範圍與方便製造的目標。。 6.本發明中’輯是透過集光裝置⑵集光、導熱模組⑶ 吸熱/儲熱,所以太陽絲弱縣置的影響較小,面積需求較 低’有足夠的溫差即能發電。 另外’太陽光電板的溫度越高,效率就越差,—般晶片型 太陽光電板,其升高rc ’就會降健體發電量的Q. 71% :而 非晶石夕薄膜太陽光電板’其升高rc就會降低整體發電量的 0. 2〜0· 3% ;也歧說’原先可以產lw的太陽光電板只要溫 度升高1叱就_ HX(1_. 71%>().通,料高啊(夏 天戶外太陽電池表面會到達75。〇,就只剩卜ΐχ(5〇χ 0. 71%)=0. 645W 了。 但是’本發明因為是使用熱電晶片⑷,溫度的提昇,配 合迴路式熱管⑸的高散熱效果,只會讓發電效率提高,能達 到般太陽光電板無法達到的高發電效率,配合模組化的設 置,方便大量生產,因此產#_性高,能_大量使用太陽 熱能的目標。 【實施方式】 以下依據圖面所示的實施例詳細說明如後·· 1360635 如圖1所示為本發明的立體示意圖,如圖2所示為本發明 的分解示意圖,如圖3所示為本發明的剖面示意圖,如 圖4所示為本發明另種迴路式熱管的立體示意圖。 圖式中揭示出,為一種太陽能集光發電模組,其特徵在於 包括: ' 一内設有容置空間(11)、且頂端設有至少一開口(12A)的 殼體(1); 一5又於該開口(12A)處、能將太陽光集中導入容置空間(11) 内的集光裝置(2); 一ό史於該谷置空間(11)内、並一侧面與該集光裝置(?)底 馨 端連接、能吸收並儲存其導入太陽光之熱量的導熱模組(3); 至少一设於該導熱模組(3)—侧面、且一端遠離該導熱模 組(3)、能供散熱用的迴路式熱管(5); 至少一設於該導熱模組(3)與迴路式熱管(5)間、能透過兩 連接端面所產生之溫差、以熱差生電反應輸出電的熱電晶片 ⑷;以及 一設於該迴路式熱管(5)鄰近導熱模組(3)處外、能讓迴路 式熱管(5)兩端產生溫差的調溫裝置(6)。 鲁 其中,袁大的特點在於,利用集光裝置(2)集中太陽光、 導熱模組(3)吸熱/儲熱、及迴路式熱管(5)散熱,結合其三者 的作用效果,來使熱電晶片(4)能產生溫差發電的效果,達到 無動件發電的目標,能有效降低安裝、製造、維護中的問題與 難度’與傳統的太陽熱發電方式相比,整體的成本低。 其次,因為沒有動件存在’所以更沒有磨耗、震動的問題, 故障率低,更無噪音的問題,而使用的熱電晶片(4),更能隨 著半導體工業的發展,使整體的效率與壽命,使之不斷的提 12 1360635 效的吸熱與儲熱’提高整體的太陽能熱量利用率、提高光利用 率。 其次,使用銅、鋁、或是銅鋁合金為吸熱塊(31),能在一 定的成本考量下,達到較佳的熱能利用效果,更能方便大量生 產。 再者,因為黑色的光吸收效果較佳,所以使用黑色此一顏 色’做為高光吸收塗料層(33)之用。
上述中,所述熱電晶片(4)的一側端,更設有一組能將其 所發之電導出的輸出電線(41);而所述熱電晶片(4)與導熱模 組(3)連接的一側是為熱端面(42)、與迴路式熱管(5)連接的一 側是為冷端面(43)。 其中,熱電晶片(4)的輸出電線(41)整體構造,其構造與 原理,皆為一般的習知技術,故於此不予詳加說明。 其次,透過正確的連接熱端面(42)與冷端面(43),以讓熱 電晶片(4)能正確的運作,利用溫差來發電,而不會有故障的 狀況發生。 上述中,所述迴路式熱管(5)是由一外側設有調溫裝置 j6))、内填充有X作液體(55)、並能將其加熱而汽化的蒸發器 -包覆於該蒸發)外、並無熱f晶片⑷另側面連 接、能提供該蒸發器(51)熱量的導熱體(52); 一兩端分別與該蒸發器(51)一端連通、並形成一封閉迴 路、且内填充有工作液體(55)的連接管(53);以及 數個設於連接管⑽外、並能將連接管⑽與殼體⑴連 接以使工作液體(55)降溫冷凝的冷凝件(54)所組成; 所述工作液體(55)為下列之一:純水、冷媒、甲醇、去離 15 1360635 子水; 而所述冷凝件(54)是為下列之—:散熱鰭片組(57)、導熱 定位塊(56)。 '' ―八中迴路式熱管(5)(L00p jjeat Pipe),是由俄羅斯科 f家Yuri F. Maidanik博士所研發,主要用途為熱平衡,依 靠封閉式連接管(53)内的工作液體(55),在蒸發器⑸)與冷凝 件(54)的熱交換,進而達成熱量傳遞;熱量從蒸發器⑸)傳遞 給工作液體(55),使工作液體⑽變成氣體;而當氣體流經冷 凝件(54)時’其被冷凝成液體,而蒸發器⑸)内部的微米級^ 孔性毛細結構’可_毛細力將較工作雜⑽帶回蒸發器 ⑸),如此即可完成流體循環,達成熱量的傳遞。 其次’除了-般傳統熱管的優點之外, 二P)最吸引人的地方是在於它操作的距離長,而且不受重 影響’任何方向都可操作’因此,LHp不管在地球或太 二的應用上,都是最有#望的麟控制技術。 再者,迴路式熱管(5)優點有: [1] 長距賴量傳遞:最高可長達數公尺。 [2] 高功率:最高可達數百瓦。 [3] 機械靈活性:f線可以料,極富靈活性。 作··在非重力方向仍可維持高熱傳能力。 ^無額外能量需求:不諸外的電祕應科可操作。 還有,工作液體(55)的種類,需依要 行選擇與制,稽得最佳⑽作效顿求 另外,使用散熱鰭版(57)或導熱紐塊(5^^賴 ⑽與殼體⑴,能讓熱量傳至殼體⑴(二1接: 行散熱,有效的利用每—分空間,達到最佳的散熱 以ί 1360635 該旋轉座(74)與支架(73)凸出部(731)相鄰的兩端,各設 有一與支架(73)樞接、並呈三角型的連接板(741)。 其中’透過此種的追日裝置(7),能提供太陽能集光發電 模組(100)—穩固的支撐,配合其傾斜裝置(72),即能達到簡 單的追日效果,製造簡單,方便大量生產,使用與設置皆报方 便0 其次’只要透過調整旋轉座(74),配合支架(73),便能使
太陽能集光發電模組(1〇〇)旋轉(如圖8),面向太陽,使用上 十分的方便。 再者,受太陽能集光發電模組(100)所在緯度位置的影 響,必須要以一定傾斜度固定,使得太陽光能垂直照射於太陽 能集光發電模組(100),以穫得最大熱量,產生最大發電量, 只要將定位橫桿(76)與定位縱桿(77)的連接處放鬆,接著移動 定位轉㈤’因為支架(73)一端設有鉸鍊(75),所以被定位 縱桿(77)帶動的支架⑽就會傾斜,當移至預定角糾,再將 定位橫桿⑽與定位縱桿⑼的連接處鮮即可(如圖9),使 用方便,且因太陽能集光發電模組(1〇〇)重量輕,以此方式即 有足夠穩定的支撐力。 上述中’所述該傾斜裝置(72)的驅動方式是為下列之一: 手動驅動、電動驅動。 其中 禮用場所與數量的影響,需要使用不同的驅動方 以最大化整_發電效果,伟轉適於—般的小量使用 者’而電__是_與大量或是長期使用者。 如圖10所示為本發明增設—追日裝置咖實施示意圖。 圖式中揭示出,當要使用太& 的定本發聘,只要先親傾斜裝置⑽ Ή 與疋位縱桿(77)’將太陽能集光發電模組(100〕 1360635 的傾斜角度(如台灣為23. 5度)調整至定位。 隨後’只要透過調整傾斜裝置(72)的旋轉座(74),即能全 天候的追日,由東至中央,再由中央至西,有效的利用太陽能 埶量。 由上述能得知,本發明中,太陽能集光發電模組(1〇〇)配 合一追日裝置(7) ’即能發揮出最佳的發電效果,且所佔的空 間又小,對一般的住家,都能適用,當需要較大的發電量時, 透過增加太陽能集光發電模組(1〇〇)數量,即能達成,與增加 太陽能板面積是一樣的道理,為一不同的是,相同面積下,不 官是集光型或是非集光型太陽能板,本發明的發電量都較高, 相較於現今的習知各太陽熱能發電裝置,更具有實用性、功效 性與產業利用性。 以上依據圖式所示的實施例詳細說明了本發明的構造、特 徵及作収果,由於符合賴及進步性要件,依法提出發 明專利申請;惟以上所述僅為本發明之較佳實施例,但本發明 不以圖面所示限定實施範圍,因此舉凡與本發明意旨相符的修 飾!·生變化,只要在均等範圍内都應涵屬於本發明專利範圍内。 20 1360635 【圖式簡單說明】 圖1 :本發明的立體示意圖。 圖2 :本發明的分解示意圖。 圖3:本發明的m-m剖面示意圖。 圖4 :本發明另種迴路式熱管的立體示意圖。 圖5 :本發明的全剖面實施示意圖。 圖6 :本發明發電流程的方塊示意圖。 圖7 :本發明增設一追日裝置時的立體示意圖。 圖8 :為圖7追日裝置旋轉動作時的實施示意圖。 圖9 :為圖7追日裝置傾斜動作時的實施示意圖。 圖10 :本發明增設一追曰裝置時的實施示意圖。 【主要元件符號說明】 1 殼體 11 容置空間 12A 開口 12B 通孔 13 上蓋 14 開孔 15 座體 2 集光裝置 21 聚光罩 22 聚光鏡片 3 導熱模組 31 吸熱塊 32 凹槽 33 高光吸收塗料層 21 1360635 4 熱電晶片 41 輸出電線 42 熱端面 43 冷端面 5 迴路式熱管 51 蒸發器 52 導熱體 53 連接管 54 冷凝件 55 工作液體 56 導熱定位塊 57 散熱鰭片組 6 調溫裝置 61 内盒 62 支撐架 7 追曰裝置 71 支承座 72 傾斜裝置 73 支架 731 凸出部 74 旋轉座 741 連接板 75 鉸鍊 76 定位橫桿 77 定位縱桿 100 太陽能集光發電模組 22

Claims (1)

  1. Ι36Θ635 100年11月曰修正替換 七、申請專利範圍: 1. 一種太陽能集光發電模組(100),其特徵在於包括: 一内設有容置空間(11)、且頂端設有至少一開口(12A)的 殼體(1); 一設於該開口(12A)處、能將太陽光集中導入容置空間 (11)内的集光裝置(2); 一設於該容置空間(11)内、並一侧面與該集光裝置(2)底 端連接、能吸收並儲存其導入太陽光之熱量的導熱模組(3); 至少一設於該導熱模組(3)—側面、且一端遠離該導熱模 組(3)、能供散熱用的迴路式熱管(5); 至少一設於該導熱模組(3)與迴路式熱管(5)間、能透過與 兩者連接端面其所產生之溫差、以熱差生電反應輸出電的熱電 晶片(4);以及 一設於該迴路式熱管(5)鄰近導熱模組(3)處外、能讓迴路 式熱管(5)兩端產生溫差的調溫裝置(6); 所述導熱模組⑶是為一能將集光裝置⑵底端封閉、為高 導熱係數的吸熱塊(31); 而所述吸熱塊(31)與該集光裝置(2)連接的一側面,設有參 一凹槽(32),且其表面更設有一高光吸收塗料層(33); 而所述該吸熱塊(31)的材質是為銅; 又所述該高光吸收塗料層(33)的顏色,是為黑色。 2·如請求項1所述的太陽能集光發電模組(100),其特徵 在於··所述殼體⑴是由-設有開孔⑼的上蓋⑽;以及一 設於該上蓋⑽底端、呈中空狀的座體(⑸所組成; f座體(15)的内侧,為與該迴路式熱管⑸連接,以將其 内熱量導出;㈣上蓋⑽與座體⑽是為散熱性良好的金屬 24 1360635 loo年li月日修正替換 材質; --— 而所述殼體(1)的底端’更設有至少一個的通孔(12Β)。 3. 如請求項1所述的太陽能集光發電模組(1〇〇),其特徵 在於:所述集光裝置(2)是由一頂端與開口(丨2Α)處連接、底端 與導熱模組(3)連接、且能將太陽光集中、呈倒錐形的聚光罩 (21);以及 一設於該聚光罩(21)頂端的聚光鏡片(22)所組成。 4. 如請求項1所述的太陽能集光發電模組(1〇〇),其特徵 在於:所述熱電晶片(4)的一側端,更設有一組能將其所發之 電導出的輸出電線(41); 而所述熱電晶片(4)與導熱模組(3)連接的一侧是為熱端 面(42)、與迴路式熱管(5)連接的一側是為冷端面(43)。 5. 如請求項1所述的太陽能集光發電模組(1〇〇),其特徵 在於·所述迴路式熱管(5)是由一外側設有調溫裝置(6)、内填 充有工作液體(55)、並能將其加熱而汽化的蒸發器(51); 一包覆於該蒸發器(51)外、並與該熱電晶片另侧面連 接、能提供該蒸發器(51)熱量的導熱體(52); 一兩端分別與該蒸發器(51) —端連通、並形成一封閉迴 路、且内填充有工作液體(55)的連接管(53);以及 數個設於連接管(53)外、並能將連接管(53)與殼體(1)連 接、以使工作液體(55)降溫冷凝的冷凝件(54)所組成; 所述工作液體(55)為下列之一:純水、冷媒、甲醇、去離 子水; 而所述冷凝件(54)是為下列之一:散熱鰭片組(57)、導孰 定位塊(56)。 6.如請求項5所述的太陽能集光發電模組(1〇〇),其特徵 25 1360635 - 100年11月二气日修正替換 在於:所述該調溫裝置(6)是由一將蒸發器(51)包圍、並讓連 接管(53)穿出、以將蒸發器(51)與容置空間(11)區隔開、能降 低蒸發器(51)溫度與外界溫度相互間之影響的内盒(61);以及 一固設於該通孔(12B)處、並能將該内盒(61)定位的支撐 架(62)所組成。 7·如請求項1所述的太陽能集光發電模組(1〇〇),其特徵 在於:所述殼體(1)底部,更設有一能控制該殼體(1)、使其開 口(12A)面向太陽、為多轴或單軸傾斜、旋轉的追日裝置(7); 而該追日裝置(7)是由一能提供太陽能集光發電模組 (100)—穩定支撐的支承座(71)、及一設於支承座(71)頂端、 並與該殼體(1)連接、能帶動其傾斜的傾斜裝置(72)所組成。 8·如請求項7所述的太陽能集光發電模組(1〇〇),其特徵 在於:所述傾斜裝置(72)是由一固設於支承座(71)頂側面、呈 u型的支架(73); —樞設於該支架(73)内的旋轉座(74); —固 設於支架(73)丁侧端、將支架(73)與支承座(71)對應側樞接結 合的鉸鍊(75); —固設於支承座(71)頂端、相對於支架(73) 之底側處、且呈回字形的定位橫桿(76);以及一固設於支架 (73)底側、而自由端與定位橫桿(76)交錯連接、且呈回字形的隹 定位縱桿(77)所組成; 該旋轉座(74)與支架(73)凸出部(731)相鄰的兩端,各設 有一與支架(73)樞接、並呈三角型的連接板(741)。 9.如請求項7所述的太陽能集光發電模組(100) ’其特徵 在於:所述該傾斜裝置⑽的驅動方式是為下列之一:手動驅 動、電動驅動。 26
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