噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置及使用其的發(fā)電設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置及使用其的發(fā)電設(shè)備，裝置包括：一保溫爐，具有一個(gè)內(nèi)腔室、一個(gè)包圍內(nèi)腔室的外腔室以及一個(gè)分隔內(nèi)腔室與外腔室的分隔層；一高熱容材料，裝填于外腔室中；一加熱器，連接至保溫爐，并加熱高熱容材料，高熱容材料的熱能通過分隔層傳輸?shù)絻?nèi)腔室中；一供應(yīng)管，供應(yīng)管的一第一端設(shè)置于保溫爐的內(nèi)腔室；一液體供應(yīng)源，連接至供應(yīng)管的一第二端，并經(jīng)由供應(yīng)管提供一液體至內(nèi)腔室中，使液體吸收內(nèi)腔室的熱能而產(chǎn)生蒸汽；以及一蒸汽輸出口，連接至內(nèi)腔室，使蒸汽通過蒸汽輸出口輸出。一種使用上述蒸汽供應(yīng)裝置的發(fā)電設(shè)備亦一并提供。以此可以將電力作最佳化的分配。
【專利說明】
噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置及使用其的發(fā)電設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種蒸汽供應(yīng)裝置及使用其的發(fā)電設(shè)備，且特別涉及一種噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置及使用其的發(fā)電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能發(fā)電是一種節(jié)能減碳的技術(shù)。通過太陽能電池可以將光能轉(zhuǎn)換成電能，但是太陽能發(fā)電受限于太陽的照射時(shí)間。在夜晚時(shí)，太陽能發(fā)電起不了任何作用。由于太陽能電池的蓬勃發(fā)展，各地區(qū)設(shè)置的太陽能發(fā)電設(shè)備也越來越多，可以在白天提供相當(dāng)?shù)碾娏o整個(gè)市電供應(yīng)系統(tǒng)。因此，在不久的未來，白天由太陽能發(fā)電設(shè)備所產(chǎn)生的電力可能會(huì)過剩。此時(shí)，雖然可以利用電池來儲(chǔ)存電能，但是這些電池不是價(jià)格昂貴就是效率過低，且會(huì)造成環(huán)境污染。
[0003]此外，傳統(tǒng)的鍋爐利用火力來加熱鍋爐中的水而產(chǎn)生水蒸氣來推動(dòng)蒸汽發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。但是，在沒有對(duì)鍋爐監(jiān)控好的情況下，容易產(chǎn)生鍋爐爆炸的危險(xiǎn)。
[0004]因此，如何提供一種安全、穩(wěn)定的儲(chǔ)能方式及能量轉(zhuǎn)換的方式，實(shí)為本案所欲解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的是提供一種噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置及使用其的發(fā)電設(shè)備，利用一種安全、穩(wěn)定的儲(chǔ)能方式來儲(chǔ)存能量并轉(zhuǎn)換能量，達(dá)到有效分配能量的效果。
[0006]為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，包括:一保溫爐，具有一個(gè)內(nèi)腔室、一個(gè)包圍內(nèi)腔室的外腔室以及一個(gè)分隔內(nèi)腔室與外腔室的分隔層;一高熱容材料，裝填于外腔室中；一加熱器，連接至保溫爐，并加熱高熱容材料，高熱容材料的熱能通過分隔層傳輸?shù)絻?nèi)腔室中；一供應(yīng)管，供應(yīng)管的一第一端設(shè)置于保溫爐的內(nèi)腔室;一液體供應(yīng)源，連接至供應(yīng)管的一第二端，并經(jīng)由供應(yīng)管提供一液體至內(nèi)腔室中，使液體吸收內(nèi)腔室的熱能而產(chǎn)生蒸汽；以及一蒸汽輸出口，連接至內(nèi)腔室，使蒸汽通過蒸汽輸出口輸出。
[0008]進(jìn)一步的，
[0009]所述蒸汽供應(yīng)裝置還包括:一安全閥，設(shè)置于所述保溫爐上，并連通所述內(nèi)腔室及外部環(huán)境，以在所述內(nèi)腔室的壓力高于一第一預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行排氣到所述外部環(huán)境的動(dòng)作。
[0010]所述安全閥在所述內(nèi)腔室的壓力低于一第二預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行從所述外部環(huán)境進(jìn)氣的動(dòng)作。
[0011]所述蒸汽供應(yīng)裝置還包括:一支撐器，設(shè)置于所述內(nèi)腔室，并支撐所述供應(yīng)管于所述內(nèi)腔室中。
[0012]所述蒸汽供應(yīng)裝置還包括:一移動(dòng)機(jī)構(gòu)，連接至所述支撐器，用于移動(dòng)所述支撐器。
[0013]所述高熱容材料包括硝酸鹽或多元混合的硝酸鹽。
[0014]所述高熱容材料被加熱成液態(tài)狀，且溫度介于450至580°C之間。
[0015]所述保溫爐還包括多個(gè)支架，將所述分隔層固定至所述保溫爐的一內(nèi)壁。
[0016]通過上述蒸汽供應(yīng)裝置，當(dāng)內(nèi)腔室內(nèi)的壓力過大時(shí)，供應(yīng)管的水無法噴進(jìn)去內(nèi)腔室中，因而具有自動(dòng)切斷液體源的效果，只要液體不再進(jìn)入內(nèi)腔室膨脹，就不會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。因此，上述保溫爐是相當(dāng)安全的。
[0017]本發(fā)明亦提供一種發(fā)電設(shè)備，包括:一太陽能發(fā)電裝置，將太陽能轉(zhuǎn)換成電能；上述噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，其中加熱器將電能轉(zhuǎn)換成熱能，以加熱高熱容材料；以及一蒸汽發(fā)電機(jī)，連接至蒸汽輸出口，并接收蒸汽來進(jìn)行發(fā)電。
[0018]進(jìn)一步的，
[0019]該發(fā)電設(shè)備還包括:一控制裝置，電連接至所述太陽能發(fā)電裝置、所述噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置及所述蒸汽發(fā)電機(jī)，所述控制裝置在所述太陽能發(fā)電裝置停止產(chǎn)生電能時(shí)，控制所述噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置提供所述蒸汽給所述蒸汽發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
[0020]通過上述發(fā)電設(shè)備，當(dāng)有日照時(shí)的太陽能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電力過剩時(shí)，控制裝置就控制將太陽能發(fā)電裝置的電力提供給加熱器來加熱高熱容材料。當(dāng)無日照時(shí)，控制裝置就控制液體供應(yīng)源提供液體至內(nèi)腔室中以產(chǎn)生蒸汽，使蒸汽發(fā)電機(jī)可以利用蒸汽來發(fā)電，以此可以將電力作最佳化的分配。
[0021]為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2沿著圖1中的線2-2的剖面圖。
[0024]圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置的簡化結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]符號(hào)說明:
[0027]W:液體
[0028]1:發(fā)電設(shè)備
[0029]2-2:線
[0030]10:保溫爐
[0031]11:內(nèi)腔室
[0032]12:外腔室
[0033]13:分隔層
[0034]13A:斜面
[0035]14:支架
[0036]15:內(nèi)壁
[0037]16:凹部
[0038]20:高熱容材料
[0039]30:加熱器
[0040]40:供應(yīng)管
[0041 ]41:第一端
[0042]42:第二端
[0043]50:液體供應(yīng)源
[0044]52:止逆閥
[0045]60:蒸汽輸出口
[0046]70:安全閥
[0047]75:安全排氣孔/安全排氣閥
[0048]80:支撐器
[0049]90:移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0050]100:噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置[0051 ]200:太陽能發(fā)電裝置
[0052]300:蒸汽發(fā)電機(jī)
[0053]400:控制裝置
【具體實(shí)施方式】
[0054]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是沿著圖1的線2-2的剖面圖。如圖1、2所示，本實(shí)施例的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置100包括一保溫爐10、一高熱容材料20、一加熱器30、一供應(yīng)管40、一液體供應(yīng)源50以及一蒸汽輸出口 60。
[0055]保溫爐10具有一個(gè)內(nèi)腔室11、一個(gè)包圍內(nèi)腔室11的外腔室12以及一個(gè)分隔內(nèi)腔室11與外腔室12的分隔層13。保溫爐1較佳是由隔熱或絕熱材料所制成，以減少保溫爐1內(nèi)的熱能散發(fā)至外部環(huán)境中。絕熱材料可以阻滯熱流傳遞，例如是玻璃纖維、石棉、巖棉、硅酸鹽、氣凝膠氈、真空板等。
[0056]高熱容材料20裝填于外腔室12中，具有高熱容、在高溫下呈現(xiàn)安全且穩(wěn)定的狀態(tài)。于一例子中，高熱容材料20包括硝酸鹽，例如是硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋰或亞硝酸鈉。于另一例子中，高熱容材料20是多元混合的硝酸鹽，例如是硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋰以及亞硝酸鈉四元混合硝酸鹽，當(dāng)樣品質(zhì)量配比NaNO3: KNO3: LiNO3: NaNO2 = 0.23:0.407:0.106:0.257時(shí)，四元混合鹽類的恪點(diǎn)低至92°C，沸點(diǎn)達(dá)到559.3°C。通過調(diào)整質(zhì)量比及種類(二元或三元)，可以制備出不同熔點(diǎn)及沸點(diǎn)的多元混合硝酸鹽，熔點(diǎn)范圍在87°C至97°C之間，沸點(diǎn)范圍在540°C 至 580°C 之間。
[0057]加熱器30連接至保溫爐10，并加熱高熱容材料20，高熱容材料20的熱能通過分隔層13傳輸?shù)絻?nèi)腔室11中。于本實(shí)施例中，加熱器30是將電能轉(zhuǎn)換成熱能。于本實(shí)施例中，加熱器30將高熱容材料20加熱成液態(tài)狀，且溫度介于450°C至580°C之間，特別是介于500°C至600°C之間。于本實(shí)施例中，高熱容材料20尚未填滿外腔室12，以留一些空間給液狀的高熱容材料20膨脹用。于一具體實(shí)施例中，加熱器30是不銹鋼電加熱管，其是以金屬管為外殼，沿管內(nèi)中心軸向均布螺旋電熱合金絲(鎳鉻、鐵鉻合金)，其空隙填充壓實(shí)具有良好絕緣導(dǎo)熱性能的氧化鎂砂，管口兩端用硅膠或陶瓷密封。不銹鋼電加熱管的熱效率高，使用方便，安裝簡單，無污染，被廣泛使用在各種加熱場合。所述加熱器最高工作溫度可達(dá)譬如850°C。
[0058]供應(yīng)管40的一第一端41設(shè)置于保溫爐10的內(nèi)腔室11，也就是穿入保溫爐10的內(nèi)腔室11中，第一端41較佳是以噴嘴的形式存在，以朝向分隔層13噴出霧狀或近似霧狀的液體，例如是噴出水或水霧，以形成高溫蒸氣。
[0059]液體供應(yīng)源50連接至供應(yīng)管40的一第二端42，并經(jīng)由供應(yīng)管40提供一液體W至內(nèi)腔室11中，使液體W吸收來自內(nèi)腔室11的熱能而產(chǎn)生蒸汽。于本實(shí)施例中，是以水當(dāng)作液體W作說明，水是以純水或接近純水的水為佳，水可回收再利用，且液體供應(yīng)源50通過一止逆閥52連接至供應(yīng)管40 ο于其他例子中，亦可使用其他液體來加熱。止逆閥52的位置以靠近內(nèi)腔室11的底部為佳，于本實(shí)施例中是設(shè)置于保溫爐10的底部的凹部16中。于一例子中，供應(yīng)管40的材質(zhì)為金屬。于另一例子中，供應(yīng)管40是利用絕熱材料制作而成，以避免供應(yīng)管40中的水在供應(yīng)管40內(nèi)就汽化而產(chǎn)生危險(xiǎn)。
[0060]蒸汽輸出口60連接至內(nèi)腔室11，使蒸汽通過蒸汽輸出口 60輸出。來自外腔室12的高熱容材料20的熱能可以通過空氣傳導(dǎo)及分隔層13的輻射方式傳送到水霧，水霧碰到高溫可以膨脹約1700倍、2600倍甚至是3000倍，因而快速汽化而產(chǎn)生蒸汽。因?yàn)榇藭r(shí)的內(nèi)腔室11的壓力升高，所以蒸汽可以從蒸汽輸出口60排出。值得注意的是，分隔層13于靠近蒸汽輸出口 60之處可以設(shè)計(jì)有一斜面13A，使得蒸汽通過此斜面13A及上方的保溫爐10的內(nèi)弧面所形成的類似噴嘴結(jié)構(gòu)，而從蒸汽輸出口 60噴出。
[0061]此外，噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置100可以還包括一安全閥70、一安全排氣孔或安全排氣閥75、一支撐器80及一移動(dòng)機(jī)構(gòu)90。當(dāng)然，這些元件可以適當(dāng)?shù)乇皇÷?。安全閥70設(shè)置于保溫爐10上，并連通內(nèi)腔室11及外部環(huán)境，以在內(nèi)腔室11的壓力高于一第一預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行排氣到外部環(huán)境的動(dòng)作，以降低內(nèi)腔室11的壓力。于另一例子中，安全閥70更可在內(nèi)腔室11的壓力低于一第二預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行從外部環(huán)境進(jìn)氣的動(dòng)作，以提高內(nèi)腔室11的壓力。安全排氣孔或安全排氣閥75設(shè)置于保溫爐10上，并連通外腔室12及外部環(huán)境，以進(jìn)行安全排氣的動(dòng)作，維持外腔室12內(nèi)的安全。支撐器80設(shè)置于內(nèi)腔室11，并支撐供應(yīng)管40于內(nèi)腔室11中，以免供應(yīng)管40受到蒸汽的擾動(dòng)而亂竄。移動(dòng)機(jī)構(gòu)90連接至支撐器80，用于移動(dòng)支撐器80，以此可以移動(dòng)供應(yīng)管40的出口位置，適合讓調(diào)整人員進(jìn)行調(diào)整，以調(diào)整出最佳位置。
[0062]于本實(shí)施例中，保溫爐10還包括多個(gè)支架14，將分隔層13固定至保溫爐10的一內(nèi)壁15，提供穩(wěn)定的支撐。于另一實(shí)施例中，保溫爐10不具有支架，而是利用直接固定至保溫爐10的分隔層13達(dá)成穩(wěn)固分隔內(nèi)腔室11與外腔室12的效果。
[0063]在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，當(dāng)內(nèi)腔室內(nèi)的壓力過大時(shí)，供應(yīng)管的水無法噴進(jìn)去內(nèi)腔室中，因而具有自動(dòng)切斷液體源的效果，只要液體不再進(jìn)入內(nèi)腔室膨脹，就不會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。因此，上述保溫爐是相當(dāng)安全的。
[0064]圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置的簡化結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例類似于第一實(shí)施例，不同之處在于分隔層13為縐折狀，以加大外腔室12與內(nèi)腔室11的接口面積。
[0065]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實(shí)施例的發(fā)電設(shè)備I包括一太陽能發(fā)電裝置200、噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置100以及一蒸汽發(fā)電機(jī)300。太陽能發(fā)電裝置200將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。加熱器30將太陽能發(fā)電裝置200的電能轉(zhuǎn)換成熱能，以加熱高熱容材料20。蒸汽發(fā)電機(jī)300連接至蒸汽輸出口 60，并接收蒸汽來進(jìn)行發(fā)電。此夕卜，發(fā)電設(shè)備I還包括一控制裝置400，電連接至太陽能發(fā)電裝置200、噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置100及蒸汽發(fā)電機(jī)300，控制裝置400在太陽能發(fā)電裝置200停止產(chǎn)生電能時(shí)，控制噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置100提供蒸汽給蒸汽發(fā)電機(jī)300進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電后產(chǎn)生的水或低溫的水蒸氣可以再導(dǎo)入至液體供應(yīng)源50中回收利用。于另一實(shí)施例中，安全閥70以及安全排氣孔或安全排氣閥75所排出的氣體或蒸汽可以輸入至液體供應(yīng)源50中以對(duì)里面的液體進(jìn)行預(yù)熱，減少熱損。
[0066]通過上述實(shí)施例，當(dāng)有日照時(shí)的太陽能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電力過剩時(shí)，控制裝置就控制將太陽能發(fā)電裝置的電力提供給加熱器來加熱高熱容材料。當(dāng)無日照時(shí)，控制裝置就控制液體供應(yīng)源提供液體至內(nèi)腔室11中以產(chǎn)生蒸汽，使蒸汽發(fā)電機(jī)可以利用蒸汽來發(fā)電，以此可以將電力作最佳化的分配。
[0067]在較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中所提出的具體實(shí)施例僅方便說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，而非將本發(fā)明狹義地限制于上述實(shí)施例，在不超出本發(fā)明的精神及以下申請(qǐng)專利范圍的情況，所做的種種變化實(shí)施，皆屬于本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，其特征在于，包括: 一保溫爐，具有一個(gè)內(nèi)腔室、一個(gè)包圍所述內(nèi)腔室的外腔室以及一個(gè)分隔所述內(nèi)腔室與所述外腔室的分隔層； 一高熱容材料，裝填于所述外腔室中； 一加熱器，連接至所述保溫爐，并加熱所述高熱容材料，所述高熱容材料的熱能通過所述分隔層傳輸?shù)剿鰞?nèi)腔室中； 一供應(yīng)管，所述供應(yīng)管的一第一端設(shè)置于所述保溫爐的所述內(nèi)腔室； 一液體供應(yīng)源，連接至所述供應(yīng)管的一第二端，并經(jīng)由所述供應(yīng)管提供一液體至所述內(nèi)腔室中，使所述液體吸收所述內(nèi)腔室的熱能而產(chǎn)生蒸汽；以及 一蒸汽輸出口，連接至所述內(nèi)腔室，使所述蒸汽通過所述蒸汽輸出口輸出。2.如權(quán)利要求1所述的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，其特征在于，還包括:一安全閥，設(shè)置于所述保溫爐上，并連通所述內(nèi)腔室及外部環(huán)境，以在所述內(nèi)腔室的壓力高于一第一預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行排氣到所述外部環(huán)境的動(dòng)作。3.如權(quán)利要求2所述的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，其特征在于，所述安全閥在所述內(nèi)腔室的壓力低于一第二預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行從所述外部環(huán)境進(jìn)氣的動(dòng)作。4.如權(quán)利要求1所述的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，其特征在于，還包括:一支撐器，設(shè)置于所述內(nèi)腔室，并支撐所述供應(yīng)管于所述內(nèi)腔室中。5.如權(quán)利要求4所述的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，其特征在于，還包括:一移動(dòng)機(jī)構(gòu)，連接至所述支撐器，用于移動(dòng)所述支撐器。6.如權(quán)利要求1所述的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，其特征在于，所述高熱容材料包括硝酸鹽或多元混合的硝酸鹽。7.如權(quán)利要求1所述的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，其特征在于，所述高熱容材料被加熱成液態(tài)狀，且溫度介于450至580°C之間。8.如權(quán)利要求1所述的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，其特征在于，所述保溫爐還包括多個(gè)支架，將所述分隔層固定至所述保溫爐的一內(nèi)壁。9.一種發(fā)電設(shè)備，其特征在于，包括: 一太陽能發(fā)電裝置，將太陽能轉(zhuǎn)換成電能； 如權(quán)利要求1所述的噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置，其中所述加熱器將所述電能轉(zhuǎn)換成熱能，以加熱所述高熱容材料;以及 一蒸汽發(fā)電機(jī)，連接至所述蒸汽輸出口，并接收所述蒸汽來進(jìn)行發(fā)電。10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)電設(shè)備，其特征在于，還包括: 一控制裝置，電連接至所述太陽能發(fā)電裝置、所述噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置及所述蒸汽發(fā)電機(jī)，所述控制裝置在所述太陽能發(fā)電裝置停止產(chǎn)生電能時(shí)，控制所述噴灑式保溫型蒸汽供應(yīng)裝置提供所述蒸汽給所述蒸汽發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
【文檔編號(hào)】H02J15/00GK106051707SQ201610143639
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日 公開號(hào)201610143639.4, CN 106051707 A, CN 106051707A, CN 201610143639, CN-A-106051707, CN106051707 A, CN106051707A, CN201610143639, CN201610143639.4
【發(fā)明人】羅家慶
【申請(qǐng)人】太陽光電能源科技股份有限公司, 羅家慶