TWI545257B - 多功能太陽能熱電共生系統 - Google Patents

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TWI545257B
TWI545257B TW101140009A TW101140009A TWI545257B TW I545257 B TWI545257 B TW I545257B TW 101140009 A TW101140009 A TW 101140009A TW 101140009 A TW101140009 A TW 101140009A TW I545257 B TWI545257 B TW I545257B
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Chien Hsiung Lee
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/065—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having a Rankine cycle
    • F03G6/067—Binary cycle plants where the fluid from the solar collector heats the working fluid via a heat exchanger
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Description

多功能太陽能熱電共生系統
本發明是有關於一種多功能太陽能熱電共生系統，尤指一種可產生高壓飽和水蒸汽與飽和有機蒸氣，並分別供給蒸汽朗肯循環發電裝置運轉及有機朗肯循環發電裝置運轉，且飽和有機蒸氣和高壓飽和水蒸汽能維持太陽能發電及儲熱容器於最佳運轉溫度以產生額外電力，另儲熱水槽除吸收冷凝潛熱以製造熱水外，亦可在蒸汽及有機朗肯循環發電裝置停止時，經由有機流體或水吸收熱量，自然循環產生熱水，而達到提昇太陽能使用效率以及高效率發電與供熱能力之功效者。
按，隨著全球石油、煤與天然氣等化石燃料大量消耗，不僅拉高油價衝擊經濟發展，並且，排放溫室氣體如二氧化碳等加強了溫室效應，引發氣候變化，因此，能源開發和地球環境保護之課題日益受到重視。太陽能具有無污染和無公害的特性，是取之不盡用之不竭的乾淨能源，太陽照射到地球上一天的能源，就足夠全人類一年的使用量。為了地球環境的永續發展，開發和應用太陽能及其它再生自然能源是全球之重要課題。
然，太陽能發電最大的限制就是陰天時產生的電力極少，夜間更完全無法發電；因此，晴天時生產過剩的電力，必須儲備做為陽光不足時使用，但是電池之類的能源儲存系統大多昂貴或效 率過低。
由於台灣地處亞熱帶，地理位置介於東經120~121度、北緯22~25度之間，日照時間長、日光偏斜角度小，因此非常適合發展太陽能，且我國屬海島型國家，地小人稠，工業生產與經濟活動密集又活絡，能源消耗量龐大，導致98%以上能源需靠進口，若太陽能有效加以利用，除可提高我國能源供應安全度外，更對紓解尖峰用電負荷有立即幫助。
而有關太陽能光電轉換、熱能發電及儲熱等專利的敘述如下：
其一、為中華民國新型專利第M426140號之「光熱雙效發電裝置」，其係利用球窩狀聚光部和光線擴散元件，使光電模組及熱電元件同時發電，達到最佳效益。
其二、為中華民國新型專利第M403005號之「蓄熱發電設備」，其係利用聚光裝置集中輻射熱，加熱聚熱容器內的高沸點吸熱介質，聚熱容器內含有熱交換管路，通入水產生蒸汽，供應蒸汽發電裝置進行發電。
其三、為中華民國新型專利第M373473號之「太陽能儲熱構造」，其係藉由集熱管及蓄熱包覆體內的高熱焓物質，吸收光熱能並經儲熱單元儲存後，再輸出至熱水單元和吸收式、吸附式或噴射式等冷凍空調裝置。
其四、為中華民國新型專利第M397437號之「光電與熱電效應之複合型發電系統」，其係藉由整合利用太陽能板、集熱單元、發電機和致冷晶片的相互作用，減少熱能散失以提升發電效益。
其五、為中華民國新型專利第M355500號之太陽能儲熱式史特林引擎發電裝置」，其係藉由太陽能集熱板及聚光透鏡提升加熱單元儲熱單元溫度，推動史特林引擎轉動發電。
其六、美國專利US5,417,052之「Hybrid Solar Central Receiver for Combined Cycle Power Plant」，其係藉由日光反射器(Heliostat)將太陽輻射聚焦於中央接收器(Central receiver)表面，加熱內部的熔鹽，受熱的熔鹽再預熱燃氣輪機的壓縮空氣，燃氣輪機除了驅動發電機外，高溫排氣經廢熱回收裝置產生蒸汽推動蒸汽輪機發電。
其七、美國專利US7,836,695 B2之「Solar Energy System」，其係藉由太陽能集熱組件(Solar Collection Assembly)加熱空氣，受熱的空氣再加熱儲熱組件(Thermal Storage Assembly)及經蒸汽產生機產生蒸氣推動蒸氣渦輪機發電。
然上述專利之共同缺點至少包含下列所述：
1.受熱的儲熱介質加熱水產生蒸汽或加熱空氣，須藉著儲熱介質循環流動經過熱交換裝置，或者，水或空氣循環流動經過熱交換管路。
2.太陽能利用的方式不夠多元，以致有許多能量遺漏而無法擷取利用，效率無法提升。
3.太陽能電池和熱電晶片的運轉溫度無法有效控制，以致於無法運轉於最佳效率，或元件因溫度過高而損壞。
4.熱水回路需要循環泵推動，故增加能量損失及降低發電效率。
有鑑於此，本案之發明人特針對前述習用發明問題深入探討，並藉由多年從事相關產業之研發與製造經驗，積極尋求解決之道，經過長期努力之研究與發展，終於成功之開發出本發明「多功能太陽能熱電共生系統」，藉以改善習用之種種問題。
本發明之主要目之係在於，可產生高壓飽和水蒸汽與飽和有機蒸氣，並分別供給蒸汽朗肯循環發電裝置運轉及有機朗肯循環發電裝置運轉，且飽和有機蒸氣和高壓飽和水蒸汽能維持太陽能發電及儲熱容器於最佳運轉溫度以產生額外電力，另儲熱水槽除吸收冷凝潛熱以製造熱水外，亦可在蒸汽及有機朗肯循環發電裝置停止時，經由有機流體或水吸收熱量，自然循環產生熱水，而達到提昇太陽能使用效率以及高效率發電與供熱能力之功效。
為達上述之目的，本發明係一種多功能太陽能熱電共生系統，其偵測模組包含有：多數環碟式太陽能聚光器；一設於各環碟式太陽能聚光器間之太陽能發電及儲熱容器，係可使各環碟式太陽能聚光器環繞於太陽能發電及儲熱容器之週圍，其包含有一太陽能發電及儲熱容器本體、及一設於太陽能發電及儲熱容器本體底部之支撐架；一與太陽能發電及儲熱容器連接之蒸汽朗肯循環發電裝置；一與太陽能發電及儲熱容器連接之有機朗肯循環發電裝置；以及一與蒸汽朗肯循環發電裝置及有機朗肯循環發電裝置連接之儲熱水槽。
於本發明之一實施例中，該太陽能發電及儲熱容器本體係分為上下二層區間，上層區間裝設太陽能電池，下層區間表面塗有選擇性吸熱膜，該選擇性吸熱膜之內層為高焓儲熱室，而高焓儲熱室 內具有高焓儲熱介質。
於本發明之一實施例中，該太陽能發電及儲熱容器本體內部係包含有有機流體儲熱室、蒸汽儲熱室及高焓儲熱室，而該蒸汽儲熱室係介於高焓儲熱室及有機流體儲熱室之間，為增加彼此的傳熱面積，彼此的介面可設計成凹凸狀。
於本發明之一實施例中，該有機流體儲熱室內盛裝有機流體(如：冷媒)。
於本發明之一實施例中，該有機流體儲熱室與蒸汽儲熱室之間係設有一熱電晶片，而該熱電晶片之熱端係連接蒸汽儲熱室，而冷端則設於有機流體儲熱室中，藉由冷熱端溫差產生的塞貝克效應而發電，並且，熱端因高壓飽和水蒸汽作用而維持於最佳運轉溫度。
於本發明之一實施例中，該有機流體儲熱室具有有機流體儲熱室入口及有機流體儲熱室出口，係分別連接有機朗肯循環發電裝置。
於本發明之一實施例中，該蒸汽儲熱室具有蒸汽儲熱室入口及蒸汽儲熱室出口，係分別連接蒸汽朗肯循環發電裝置。
於本發明之一實施例中，該蒸汽朗肯循環發電裝置係包含有相互連接之蒸汽膨脹渦輪、發電機、蒸汽熱交換管路、冷凝水循環泵、蒸汽調壓閥、第一蒸汽控制閥、第二蒸汽控制閥、第三蒸汽控制閥、第一冷凝水控制閥及第二冷凝水控制閥。
於本發明之一實施例中，該有機朗肯循環發電裝置係包含有相互 連接之有機氣體膨脹渦輪、發電機、熱交換管路、有機液體循環泵、有機蒸氣調壓閥、第一有機氣體控制閥、第二有機氣體控制閥、第三有機氣體控制閥、第一有機液體控制閥及第二有機液體控制閥。
於本發明之一實施例中，該儲熱水槽係包含有一儲熱水槽本體、及一設於儲熱水槽本體底部之儲熱水槽支撐架。
1‧‧‧太陽
2‧‧‧環碟式太陽能聚光器
3‧‧‧太陽能發電及儲熱容器
31‧‧‧太陽能發電及儲熱容器本體
311‧‧‧有機流體儲熱室
3111‧‧‧有機流體或飽和有機蒸氣
3112‧‧‧有機流體儲熱室入口
3113‧‧‧有機流體儲熱室出口
312‧‧‧蒸汽儲熱室
3121‧‧‧熱水或高壓飽和水蒸汽
3122‧‧‧蒸汽儲熱室入口
3123‧‧‧蒸汽儲熱室出口
313‧‧‧高焓儲熱室
3131‧‧‧高焓儲熱介質
314‧‧‧太陽能電池
315‧‧‧選擇性吸熱膜
316‧‧‧熱電晶片
32‧‧‧太陽能發電及儲熱容器支撐架
4‧‧‧蒸汽朗肯循環發電裝置
411‧‧‧蒸汽膨脹渦輪
412‧‧‧發電機
42‧‧‧熱交換管路
43‧‧‧冷凝水循環泵
441‧‧‧蒸汽調壓閥
442‧‧‧第一蒸汽控制閥
443‧‧‧第二蒸汽控制閥
444‧‧‧第三蒸汽控制閥
451‧‧‧第一冷凝水控制閥
452‧‧‧第二冷凝水控制閥
5‧‧‧有機朗肯循環發電裝置
511‧‧‧有機氣體膨脹渦輪
512‧‧‧發電機
52‧‧‧熱交換管路
53‧‧‧有機液體循環泵
541‧‧‧有機蒸氣調壓閥
542‧‧‧第一有機氣體控制閥
543‧‧‧第二有機氣體控制閥
544‧‧‧第三有機氣體控制閥
551‧‧‧第一有機液體控制閥
552‧‧‧第二有機液體控制閥
6‧‧‧儲熱水槽
61‧‧‧儲熱水槽本體
62‧‧‧儲熱水支撐架
第1圖，係本發明之整體架構示意圖。
第2圖，係本發明太陽能發電及儲熱容器本體之直剖面示意圖。
第3圖，係本發明第2圖之A-A’剖面示意圖。
第4圖，係本發明第2圖之B-B’剖面示意圖。
請參閱『第1、2、3及第4圖』所示，係分別為本發明之整體架構示意圖、本發明太陽能發電及儲熱容器本體之直剖面示意圖、本發明第2之圖A-A’剖面示意圖及本發明第2圖之B-B’剖面示意圖。如圖所示：本發明係一種多功能太陽能熱電共生系統，其至少包含有多數環碟式太陽能聚光器2、一太陽能發電及儲熱容器3、一蒸汽朗肯循環發電裝置4、一有機朗肯循環發電裝置5及一儲熱水槽6所構成。
上述所提之各環碟式太陽能聚光器2係由許多反射鏡所組成，需有效的將太陽光聚焦於太陽能發電及儲熱容器本體31之表面。
該太陽能發電及儲熱容器3係設於各環碟式太陽能聚光器2之間， 使各環碟式太陽能聚光器2環繞於太陽能發電及儲熱容器3之週圍，其包含有一太陽能發電及儲熱容器本體31、及一設於太陽能發電及儲熱容器本體31底部之支撐架32，而該太陽能發電及儲熱容器本體31表面分為上下二層區間，上層區間裝設太陽能電池314，下層區間表面塗有選擇性吸熱膜315，且該太陽能發電及儲熱容器本體31內部有有機流體儲熱室311、蒸汽儲熱室312和高焓儲熱室313，為增加彼此的傳熱面積，彼此的介面可設計成凹凸狀，使環碟狀太陽聚光器2將太陽光聚焦在選擇性吸熱膜315，選擇性吸熱膜315之內層為高焓儲熱室313，該選擇性吸熱膜315係將所吸收的太陽輻射熱能傳遞儲存於高焓儲熱室313內的高焓儲熱介質3131，另該太陽能發電及儲熱容器本體31上層區間表面安裝太陽能電池314藉由光伏效應直接將太陽光能轉換成電能，而太陽能電池314的內層為有機流體儲熱室311，室內盛裝有機流體3111如冷媒等，藉由有機流體3111吸收太陽能電池314的熱能而沸騰，轉變成飽和氣態維特太陽能電池314最佳運轉之溫度；太陽能發電及儲熱容器本體31內，介於高焓儲熱室313及有機流體儲熱室311之間為蒸汽儲熱室312，內盛裝的水因吸收高焓儲熱介質3131的熱能而變成高壓飽和水蒸汽3121；並於該有機流體儲熱室311與蒸汽儲熱室312之間係設有一熱電晶片316，而該熱電晶片316之熱端連接蒸汽儲熱室312，而冷端浸泡在有機流體儲熱室311，藉由冷熱端溫差產生的塞貝克效應而發電，並且，熱端因高壓飽和水蒸汽3121作用而維持於最佳運轉溫度；有機流體儲熱室311含有有機流體儲熱室入口3112和有機流體儲熱室出口3113，分別連接有機朗肯循環發電裝置5的出口與入口，另該蒸汽儲熱室312含有蒸汽儲熱室入口3122和蒸汽儲熱室出口3123，分別 連接蒸汽朗肯循環發電裝置4的出口與入口。
該蒸汽朗肯循環發電裝置4係包含有相互連接之蒸汽膨脹渦輪411、發電機412、蒸汽熱交換管路42、冷凝水循環泵43、蒸汽調壓閥441、第一蒸汽控制閥442、第二蒸汽控制閥443、第三蒸汽控制閥444、第一冷凝水控制閥451及第二冷凝水控制閥452所組成；當熱能充足且蒸汽壓力足夠，採用蒸汽朗肯循環發電模式，則第一蒸汽控制閥442、第三蒸汽控制閥444及第二冷凝水控制閥452關閉，而第二蒸汽控制閥443及第一冷凝水控制閥451開啟；高壓飽和水蒸汽3121由蒸汽儲熱室出口3123輸出，經蒸汽調壓閥441穩壓，通過蒸汽膨脹渦輪411驅動發電機412發電，再經熱交換管路42釋熱冷凝成水後，經冷凝水循環泵43加壓從蒸汽儲熱室入口3122打回蒸汽儲熱室312；而當熱能不足且蒸汽壓力不夠時，則採用自然循環儲熱模式，則第一蒸汽控制閥442、第三蒸汽控制閥444及第二冷凝水控制閥452開啟，而第二蒸汽控制閥443及第一冷凝水控制閥451關閉，熱水或低壓蒸汽藉由熱虹吸現象流經熱交換管路42釋熱後，從蒸汽儲熱室入口3122回蒸汽儲熱室312。
該有機朗肯循環發電裝置5係包含有相互連接之有機氣體膨脹渦輪511、發電機512、熱交換管路52、有機液體循環泵53、有機蒸氣調壓閥541、第一有機氣體控制閥542、第二有機氣體控制閥543、第三有機氣體控制閥544、第一有機液體控制閥551及第二有機液體控制閥552所組成；當熱能充足且有機蒸氣壓力足夠，採用有機朗肯循環發電模式，則第一有機氣體控制閥542、第三有機氣體控制閥544及第二有機液體控制閥552關閉，而第二有機 氣體控制閥543及第一有機液體控制閥551開啟；而當飽和有機蒸氣3111由有機流體儲熱室出口3113輸出，經有機蒸氣調壓閥541穩壓，通過有機氣體膨脹渦輪511驅動發電機512發電，再經熱交換管路52釋熱冷凝成液態後，經有機液體循環泵53加壓從有機流體儲熱室入口(3112)打回有機流體儲熱室311；當熱能不足且有機蒸氣壓力不夠時，則採用自然循環儲熱模式，則第一有機氣體控制閥542、第三有機氣體控制閥544及第二有機液體控制閥552開啟，而第二有機氣體控制閥543及第一有機液體控制閥551關閉，有機液體或低壓有機蒸氣藉由熱虹吸現象流經熱交換管路52釋熱後，從有機流體儲熱室入口3112回有機流體儲熱室311。
該儲熱水槽6係包含有一儲熱水槽本體61、及一設於儲熱水槽本體61底部之儲熱水槽支撐架62所組成；該儲熱水槽本體61安裝的位置應高於太陽能發電及儲熱容器本體31之頂端，於蒸汽朗肯循環發電裝置4及有機朗肯循環發電裝置5運轉時，係作為冷凝器使用，吸收及貯存水蒸汽或有機蒸氣於冷凝過程中所排除之潛熱以製造熱水；而於蒸汽朗肯循環發電裝置4及有機朗肯循環發電裝置5停止時，則可藉由熱虹吸(Thermosyphon)循環直接將太陽能發電及儲熱容器本體31之熱量傳遞至儲熱水槽本體61產生熱水，不需循環泵驅動。
如此，可使本發明至少具有下列之特色與功效：
1.環碟式太陽能聚光器2將太陽1之光源聚焦於太陽能發電及儲熱容器本體31表面，使太陽能電池314藉由光伏效應(Photovoltaic effect)直接將太陽光能轉換成電能，且以有機流體沸騰產生飽和有機蒸氣，達到穩定維 特太陽能電池314於最佳運轉溫度。
2.熱電晶片316之熱端連接蒸汽儲熱室，而冷端浸泡在有機流體儲熱室，藉由冷熱端溫差產生的塞貝克效應(Seebeck effect)而發電，且熱端因高壓飽和水蒸汽作用而維持於最佳運轉溫度。
3.高焓儲熱室313之高焓儲熱介質3131吸收太陽熱能，傳熱至蒸汽儲熱室312，使水沸騰產生飽和高壓水蒸汽供給蒸汽朗肯循環發電裝置4運轉，經儲熱水槽6冷凝為水後，除回流至蒸汽儲熱室312亦可傳遞至有機流體儲熱室311，除了供給熱電晶片316發電外，亦沸騰產生飽和有機蒸氣供有機朗肯循環發電裝置5運轉。
4.儲熱水槽6於蒸汽朗肯循環發電裝置4及有機朗肯循環發電裝置5運轉時作為冷凝器使用，可吸收及貯存水蒸汽或於冷凝過程中所排除之潛熱以製造熱水，而當蒸汽朗肯循環發電裝置4及有機朗肯循環發電裝置5停止運轉時，可藉由熱虹吸(Thermosyphon)循環直接將高焓儲熱室313之熱量傳遞至儲熱水槽本體61產生熱水，不需循環泵驅動。
綜上所述，本發明多功能太陽能熱電共生系統可有效改善習用之種種缺點，可產生高壓飽和水蒸汽與飽和有機蒸氣，並分別供給蒸汽朗肯循環發電裝置運轉及有機朗肯循環發電裝置運轉，且飽和有機蒸氣和高壓飽和水蒸汽能維持太陽能電池314及熱電晶片316於最佳運轉溫度以產生額外電力，另儲熱水槽本體61除吸收 冷凝潛熱以製造熱水外，亦可在蒸汽及有機朗肯循環發電裝置停止時，經由有機流體或水吸收熱量，自然循環產生熱水，而達到提昇太陽能使用效率以及高效率發電與供熱能力之功效；進而使本發明之產生能更進步、更實用、更符合消費者使用之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧太陽
2‧‧‧環碟式太陽能聚光器
3‧‧‧太陽能發電及儲熱容器
31‧‧‧太陽能發電及儲熱容器本體
3112‧‧‧有機流體儲熱室入口
3113‧‧‧有機流體儲熱室出口
3122‧‧‧蒸汽儲熱室入口
3123‧‧‧蒸汽儲熱室出口
314‧‧‧太陽能電池
315‧‧‧選擇性吸熱膜
32‧‧‧太陽能發電及儲熱容器支撐架
4‧‧‧蒸汽朗肯循環發電裝置
411‧‧‧蒸汽膨脹渦輪
412‧‧‧發電機
42‧‧‧熱交換管路
43‧‧‧冷凝水循環泵
441‧‧‧蒸汽調壓閥
442‧‧‧第一蒸汽控制閥
443‧‧‧第二蒸汽控制閥
444‧‧‧第三蒸汽控制閥
451‧‧‧第一冷凝水控制閥
452‧‧‧第二冷凝水控制閥
5‧‧‧有機朗肯循環發電裝置
511‧‧‧有機氣體膨脹渦輪
512‧‧‧發電機
52‧‧‧熱交換管路
53‧‧‧有機液體循環泵
541‧‧‧有機蒸氣調壓閥
542‧‧‧第一有機氣體控制閥
543‧‧‧第二有機氣體控制閥
544‧‧‧第三有機氣體控制閥
551‧‧‧第一有機液體控制閥
552‧‧‧第二有機液體控制閥
6‧‧‧儲熱水槽
61‧‧‧儲熱水槽本體
62‧‧‧儲熱水支撐架

Claims (8)

  1. 一種多功能太陽能熱電共生系統，其包括有：多數環碟式太陽能聚光器；一太陽能發電及儲熱容器，係設於各環碟式太陽能聚光器之間，使各環碟式太陽能聚光器環繞於太陽能發電及儲熱容器之週圍，其包含有一太陽能發電及儲熱容器本體、及一設於太陽能發電及儲熱容器本體底部之支撐架，而該太陽能發電及儲熱容器本體表面分為上下二層區間，上層區間表面裝設太陽能電池，下層區間表面塗有選擇性吸熱膜，該選擇性吸熱膜之內層為高焓儲熱室，而高焓儲熱室內具有高焓儲熱介質，且該太陽能發電及儲熱容器本體內部包含有有機流體儲熱室、蒸汽儲熱室及高焓儲熱室，而該蒸汽儲熱室係介於高焓儲熱室及有機流體儲熱室之間，為增加彼此的傳熱面積，彼此的介面可設計成凹凸狀；一蒸汽朗肯循環發電裝置，係與太陽能發電及儲熱容器之蒸汽儲熱室連接；當熱能充足且蒸汽壓力足夠，採用蒸汽朗肯循環發電模式，高壓飽和水蒸汽由蒸汽儲熱室輸出，經穩壓、發電，再經熱交換釋熱冷凝成水後，經一冷凝水循環泵加壓打回蒸汽儲熱室；而當熱能不足且蒸汽壓力不夠時，則採用自然循環儲熱模式，熱水或低壓蒸汽藉由熱虹吸(Thermosyphon)現象經熱交換釋熱後，自然循環回蒸汽儲熱室；一有機朗肯循環發電裝置，係與太陽能發電及儲熱容器之有機流體儲熱室連接；當熱能充足且有機蒸氣壓力足夠，採用有機朗肯 循環發電模式，飽和有機蒸氣由有機流體儲熱室輸出，經穩壓、發電，再經熱交換釋熱冷凝成液態後，經一有機液體循環泵加壓打回有機流體儲熱室；當熱能不足且有機蒸氣壓力不夠時，則採用自然循環儲熱模式，有機液體或低壓有機蒸氣藉由熱虹吸現象經熱交換釋熱後，自然循環回有機流體儲熱室；以及一儲熱水槽，係與蒸汽朗肯循環發電裝置及有機朗肯循環發電裝置連接，該儲熱水槽係包含有一儲熱水槽本體、及一設於儲熱水槽本體底部之儲熱水槽支撐架，儲熱水槽本體位置需高過太陽能發電及儲熱容器本體之頂端，在蒸汽朗肯循環發電裝置及有機朗肯循環發電裝置運轉時，係作為冷凝器使用，吸收及貯存水蒸汽或有機蒸氣於冷凝過程中所排除之潛熱以製造熱水；而在蒸汽朗肯循環發電裝置及有機朗肯循環發電裝置停止時，則可藉由熱虹吸循環直接將太陽能發電及儲熱容器本體之熱量傳遞至儲熱水槽本體，經由有機流體或水吸收熱量，產生熱水而自然循環，不需上述循環泵驅動。
  2. 依申請專利範圍第1項所述之多功能太陽能熱電共生系統，其中，該高焓儲熱室內盛裝高焓儲熱介質(如：硝酸鹽類、亞硝酸鹽類、磷酸鹽類、硫酸鹽類、石蠟或耐高溫油)。
  3. 依申請專利範圍第1項所述之多功能太陽能熱電共生系統，其中，該有機流體儲熱室內盛裝有機流體(如：冷媒、苯類或烷類)。
  4. 依申請專利範圍第1項所述之多功能太陽能熱電共生系統，其中，該有機流體儲熱室與蒸汽儲熱室之間係設有一熱電晶片，而該熱電晶片之熱端係連接蒸汽儲熱室，而冷端則設於有機流體儲熱室中，藉由冷熱端溫差產生的塞貝克效應而發電，並且，熱端因 高壓飽和水蒸汽作用而維持於最佳運轉溫度。
  5. 依申請專利範圍第1項所述之多功能太陽能熱電共生系統，其中，該有機流體儲熱室具有有機流體儲熱室入口及有機流體儲熱室出口，係分別連接有機朗肯循環發電裝置。
  6. 依申請專利範圍第1項所述之多功能太陽能熱電共生系統，其中，該蒸汽儲熱室具有蒸汽儲熱室入口及蒸汽儲熱室出口，係分別連接蒸汽朗肯循環發電裝置。
  7. 依申請專利範圍第1項所述之多功能太陽能熱電共生系統，其中，該蒸汽朗肯循環發電裝置係包含有相互連接之蒸汽膨脹渦輪、發電機、蒸汽熱交換管路、冷凝水循環泵、蒸汽調壓閥、第一蒸汽控制閥、第二蒸汽控制閥、第三蒸汽控制閥、第一冷凝水控制閥及第二冷凝水控制閥。
  8. 依申請專利範圍第1項所述之多功能太陽能熱電共生系統，其中，該有機朗肯循環發電裝置係包含有相互連接之有機氣體膨脹渦輪、發電機、熱交換管路、有機液體循環泵、有機蒸氣調壓閥、第一有機氣體控制閥、第二有機氣體控制閥、第三有機氣體控制閥、第一有機液體控制閥及第二有機液體控制閥。
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