一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)，包括距離地面一定高度處的集熱棚，與集熱棚平滑過渡連接的導(dǎo)流塔，位于集熱棚及導(dǎo)流塔連接處的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組，設(shè)置在導(dǎo)流塔內(nèi)的溫度傳感器、風(fēng)速傳感器，鋪設(shè)在集熱棚下的蓄熱層，鋪設(shè)在集熱棚下的分離式熱管，位于集熱棚外的光伏電池板，距離地面一定深度的地?zé)峋潭ㄓ诘責(zé)峋畠?nèi)的太陽能水泵，安裝在集熱棚內(nèi)且距離地面一定高度的溫室大棚，位于風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組正下方、設(shè)于溫室大棚內(nèi)的蓄水池，位于溫室大棚棚頂?shù)某鰵獯啊１緦?shí)用新型的顯著特點(diǎn)是在原有太陽能熱氣流電站的基礎(chǔ)上加入了分離式熱管和溫室大棚，形成了一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)。
【專利說明】
一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽能發(fā)電領(lǐng)域，是一種基于地?zé)崂玫奶柲馨l(fā)電系統(tǒng)，具體地說是通過分離熱管將地?zé)崮苻D(zhuǎn)化為空氣內(nèi)能，太陽輻射也使集熱棚內(nèi)空氣內(nèi)能增加，使系統(tǒng)內(nèi)部空氣溫差增大同時在導(dǎo)流塔的抽吸作用下產(chǎn)生氣流并帶動風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
【背景技術(shù)】
[0002]利用太陽熱能發(fā)電是一門綜合性的高技術(shù)，涉及太陽能利用、儲能、新型材料技術(shù)、高效汽輪機(jī)技術(shù)和自動控制系統(tǒng)等問題，不少發(fā)達(dá)國家已投入大量人力物力。經(jīng)過近40年研究，太陽能熱力發(fā)電裝置的單機(jī)容量已從千瓦級發(fā)展到了兆瓦級，目前世界上已有數(shù)十余座兆瓦級太陽能熱電站投入運(yùn)行。許多科學(xué)家紛紛預(yù)測，至21世紀(jì)初中期，太陽能熱電電價極有可能降到與化石能源電價相同之水平。太陽能煙囪式熱力發(fā)電是20世紀(jì)80年代首先由斯圖加特大學(xué)的喬根.施萊奇教授及其合作者提出并進(jìn)行了長期的實(shí)驗(yàn)研究，其基本原理是利用太陽能集熱棚加熱空氣以及煙囪產(chǎn)生上升氣流效應(yīng)，驅(qū)動空氣渦輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種發(fā)電方式無需常規(guī)能源，其動力的供給完全來自于集熱棚下面因太陽輻射所產(chǎn)生的熱空氣的內(nèi)能?；谶@一原理構(gòu)建的太陽能煙囪式熱力發(fā)電系統(tǒng)由太陽能集熱棚、太陽能煙囪和空氣渦輪發(fā)電機(jī)組組成。
[0003]地?zé)崾侵傅厍騼?nèi)部所蘊(yùn)藏的熱能，它來源于地球的熔融巖漿和放射性元素衰變時發(fā)出的熱量。地?zé)豳Y源是在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和地質(zhì)條件下，能夠從地殼內(nèi)科學(xué)、合理地開發(fā)出來的巖石熱能量、地?zé)崃黧w熱能量及其伴生的有用組分，它與太陽能、風(fēng)能、生物能、海洋能等統(tǒng)稱為新能源。
[0004]我國是地?zé)豳Y源相對豐富的國家，地?zé)豳Y源總量約占全球的7.9%，可采儲量相當(dāng)于4626.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。我國的高溫地?zé)豳Y源(熱儲溫度2 150 °C )主要分布在藏南、滇西、川西以及臺灣省，環(huán)太平洋地?zé)釒ㄟ^我國的臺灣省，高溫溫泉達(dá)90處以上;地中海喜馬拉雅地?zé)釒ㄟ^西藏南部和云南、四川西部。西藏高溫?zé)崽镏饕性谘虬司压葞?，其中藏南西部、東部及中部約有108個高溫?zé)崽?，?gòu)成中國高溫?zé)崽镒罡患牡貛?；云南是全國發(fā)現(xiàn)溫泉最多的省，高溫?zé)崽镏饕植荚谂晕鞯尿v沖-瑞麗地區(qū)，約20處;川西分布著8個高溫地?zé)釁^(qū)，為藏滇高溫地?zé)釒У囊徊糠?。我國主要以中低溫地?zé)豳Y源為主，中低溫地?zé)豳Y源分布廣泛，幾乎遍布全國各地，主要分布于松遼平原、黃淮海平原、江漢平原、山東半島和東南沿海地區(qū)，其主要熱儲層為厚度數(shù)百米至數(shù)千米第三系砂巖、砂礫巖，溫度在40?80°C左右，加強(qiáng)對地?zé)豳Y源的開發(fā)利用是解決我們能源危機(jī)的一個有效途徑。
[0005]熱管是一種新型的具有高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它依靠流體的相變傳遞熱量。按結(jié)構(gòu)型式可分為整體式和分離式兩大類。由于整體式熱管換熱器的蒸發(fā)段和凝結(jié)段合為一體，在結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造、運(yùn)輸和維修安裝方面都相當(dāng)困難，限制了它的發(fā)展。分離式熱管是重力式熱管的一種特殊型式，其蒸發(fā)段和冷凝段互相隔開，它們之間通過一根蒸汽上升管和一根冷凝液下降管連接成一個循環(huán)回路。按蒸發(fā)段和冷凝段布置方式不同可分為垂直布置和傾斜布置兩類。分離式熱管可使冷、熱源分開，遠(yuǎn)距離傳輸能量，且不需外加動力，傳熱效率高，結(jié)構(gòu)簡單，投資小，既可以降低了能耗，同時減少了設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染等特點(diǎn)，以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式，分離式熱管在石化、電力、冶金工業(yè)的余熱回收中扮演越來越重要的角色，分離式熱管具有廣闊的應(yīng)用前景，相信分離式熱管將會在工業(yè)中發(fā)揮更大的作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供了一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)。本實(shí)用新型是在原有太陽能熱氣流電站的基礎(chǔ)上加入分離式熱管和溫室大棚而形成的一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)。該發(fā)電系統(tǒng)充分利用可再生能源地?zé)崮?，對太陽能和地?zé)崮苓M(jìn)行了有效地利用，有效的解決了太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定問題，同時充分利用土地資源，提高土地利用率，并且有利于沙漠綠化，運(yùn)行和維護(hù)綠色環(huán)保，有助于節(jié)能減排，推動低碳經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
[0007]為了達(dá)到本實(shí)用新型目的，采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0008]一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:該發(fā)電系統(tǒng)包括距離地面一定高度處的集熱棚，與集熱棚平滑過渡連接的導(dǎo)流塔，位于集熱棚及導(dǎo)流塔連接處的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組，設(shè)置在導(dǎo)流塔內(nèi)的溫度傳感器、風(fēng)速傳感器，鋪設(shè)在集熱棚下方地面上的蓄熱層，鋪設(shè)在集熱棚下方土地內(nèi)的分離式熱管，位于集熱棚外的光伏電池板，距離地面一定深度的地?zé)峋?，固定于地?zé)峋畠?nèi)的太陽能水栗，安裝在集熱棚內(nèi)且距離地面一定高度的溫室大棚，位于風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組正下方、設(shè)于溫室大棚內(nèi)的蓄水池，位于溫室大棚棚頂?shù)某鰵獯啊?br>[0009]所述分離式熱管鋪設(shè)在集熱棚下方、溫室大棚以外的土地內(nèi)，將地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為空氣內(nèi)能，以溫室大棚為中心，依照螺旋線鋪設(shè)在集熱棚下。
[0010]所述分離式熱管鋪設(shè)在溫室大棚下方的土地內(nèi)，將地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為空氣內(nèi)能，以蓄水池為中心，依照半徑不同的多個圓形鋪設(shè)在溫室大棚內(nèi)，相鄰分離式熱管間種植植物。
[0011]所述光伏電池板安裝在集熱棚外，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為太陽能水栗供電。
[0012]所述太陽能水栗，固定于地?zé)峋畠?nèi)，抽取地?zé)崴跞胄钏亍?br>[0013]所述溫室大棚，透光、保溫，提供植物合適生長環(huán)境，其用乙烯-醋酸乙烯共聚物制作而成，安裝在集熱棚內(nèi)且距離地面一定高度，位于集熱棚的正下方，棚內(nèi)種植植物并且鋪設(shè)分尚式熱管。
[0014]所述蓄水池，設(shè)于溫室大棚內(nèi)，位于風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組正下方，儲存太陽能水栗輸送的地?zé)崴?，為溫室大棚?nèi)植物供水。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0016](I)本實(shí)用新型在原有太陽能熱氣流電站的基礎(chǔ)上通過引入分離式熱管將地?zé)崮苻D(zhuǎn)化為空氣內(nèi)能，形成了一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的熱氣流發(fā)電系統(tǒng)。該發(fā)電系統(tǒng)充分利用可再生能源地?zé)崮?，對太陽能和地?zé)崮苓M(jìn)行了有效地利用，有效的解決了太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定問題。
[0017](2)本實(shí)用新型在太陽能熱氣流電站的集熱棚內(nèi)設(shè)置了溫室大棚并在溫室大棚內(nèi)種植植物，充分利用土地資源，提高土地利用率，發(fā)電的同時有助于沙漠綠化，形成了一種多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)。
[0018](3)本實(shí)用新型使用太陽能水栗為蓄水池供水，不需外加電源，節(jié)省能源并且充分利用了太陽能，運(yùn)行和維護(hù)綠色環(huán)保，有助于節(jié)能減排，推動低碳經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
[0019]結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的主視圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型的一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0023]本實(shí)用新型的一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的主視圖如圖1所示，其結(jié)構(gòu)包括:1-集熱棚，2-導(dǎo)流塔，3-風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組，4-溫度傳感器，5-風(fēng)速傳感器，6-蓄熱層，7-分離式熱管，8-光伏電池板，9-地?zé)峋?0-太陽能水栗，11-溫室大棚，12-蓄水池，13-溫室進(jìn)風(fēng)口，14-出氣窗，15-植物。其中，集熱棚安裝在距離地面一定高度處，用于加熱集熱棚內(nèi)空氣;導(dǎo)流塔與集熱棚平滑過渡連接，利用“煙囪效應(yīng)”形成上升氣流;風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組安裝在集熱棚及導(dǎo)流塔連接處，用于發(fā)電；溫度傳感器、風(fēng)速傳感器設(shè)置在導(dǎo)流塔內(nèi)，分別用于測定風(fēng)速和溫度;蓄熱層鋪設(shè)在集熱棚下方地面上，把多余的太陽能儲存起來，在太陽能不足時在釋放出來;分離式熱管鋪設(shè)在集熱棚下方土地內(nèi)，將地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為空氣內(nèi)能;光伏電池板安裝在集熱棚外，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為太陽能水栗供電；地?zé)峋┨柲芩醭樗?太陽能水栗固定于地?zé)峋畠?nèi)，抽取地?zé)崴跞胄钏?溫室大棚安裝在集熱棚內(nèi)且距離地面一定高度，位于集熱棚的正下方，提供植物生長環(huán)境;蓄水池用于儲存太陽能水栗輸送的地?zé)崴瑸闇厥掖笈飪?nèi)植物供水。出氣窗、溫室進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在溫室大棚上，根據(jù)實(shí)際情況確定其是否開關(guān)。
[0024]所述分離式熱管一部分鋪設(shè)在集熱棚下方、溫室大棚外的土地內(nèi)，以溫室大棚為中心，依照螺旋線鋪設(shè)在集熱棚下方土地內(nèi)；另一部分鋪設(shè)在溫室大棚下方土地內(nèi)，以蓄水池為中心，依照半徑不同的多個圓形鋪設(shè)在溫室大棚下方土地內(nèi)，相鄰分離式熱管間種植植物。在外界環(huán)境溫度低或光照強(qiáng)度弱的情況下，分離式熱管將地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為空氣內(nèi)能，使空氣內(nèi)能增加，同時太陽輻射也使集熱棚內(nèi)空氣內(nèi)能增加，提高了系統(tǒng)內(nèi)部氣流的溫差，在導(dǎo)流塔的抽吸作用下，產(chǎn)生氣流并帶動風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)動發(fā)電。
[0025]所述光伏電池板安裝在集熱棚外，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為太陽能水栗供電。
[0026]所述太陽能水栗，固定于地?zé)峋畠?nèi)，抽取地?zé)崴跞胄钏亍?br>[0027]所述溫室大棚，透光、保溫，提供植物合適生長環(huán)境，其用乙烯-醋酸乙烯共聚物制作而成，安裝在集熱棚內(nèi)且距離地面一定高度，位于集熱棚的正下方，棚內(nèi)種植植物并且鋪設(shè)分離式熱管。當(dāng)處于適合植物生長的夏季時，打開溫室進(jìn)風(fēng)口和出氣窗；當(dāng)處于冬季時，關(guān)閉溫室進(jìn)風(fēng)口和出氣窗來提高溫室大棚內(nèi)的溫度，使植物處于合適的生長環(huán)境。
[0028]所述蓄水池，設(shè)于溫室大棚內(nèi)，位于風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組正下方，儲存太陽能水栗輸送的地?zé)崴?，為溫室大棚?nèi)植物供水。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:該發(fā)電系統(tǒng)包括距離地面一定高度處的集熱棚，與集熱棚平滑過渡連接的導(dǎo)流塔，位于集熱棚及導(dǎo)流塔連接處的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組，設(shè)置在導(dǎo)流塔內(nèi)的溫度傳感器、風(fēng)速傳感器，鋪設(shè)在集熱棚下方地面上的蓄熱層，鋪設(shè)在集熱棚下方土地內(nèi)的分離式熱管，位于集熱棚外的光伏電池板，距離地面一定深度的地?zé)峋?，固定于地?zé)峋畠?nèi)的太陽能水栗，安裝在集熱棚內(nèi)且距離地面一定高度的溫室大棚，位于風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組正下方、設(shè)于溫室大棚內(nèi)的蓄水池，位于溫室大棚棚頂?shù)某鰵獯啊?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述分離式熱管鋪設(shè)在集熱棚下方、溫室大棚以外的土地內(nèi)，將地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為空氣內(nèi)能，以溫室大棚為中心，依照螺旋線鋪設(shè)在集熱棚下方的土地內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述分離式熱管鋪設(shè)在溫室大棚下方的土地內(nèi)，將地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為空氣內(nèi)能，以蓄水池為中心，依照半徑不同的多個圓形鋪設(shè)在溫室大棚內(nèi)，相鄰分離式熱管間種植植物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏電池板安裝在集熱棚外，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為太陽能水栗供電。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能水栗，固定于地?zé)峋畠?nèi)，抽取地?zé)崴跞胄钏亍?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述溫室大棚，透光、保溫，提供植物合適生長環(huán)境，其用乙烯-醋酸乙烯共聚物制作而成，安裝在集熱棚內(nèi)且距離地面一定高度，位于集熱棚的正下方，棚內(nèi)種植植物并且鋪設(shè)分咼式熱管。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地?zé)崮芘c太陽能互補(bǔ)的多功能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄水池，設(shè)于溫室大棚內(nèi)，位于風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組正下方，儲存太陽能水栗輸送的地?zé)崴瑸闇厥掖笈飪?nèi)植物供水。
【文檔編號】A01G9/14GK205503363SQ201620276176
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】李濤, 孫斌, 邢開, 胡冰濤, 陳海龍, 李慶領(lǐng)
【申請人】青島科技大學(xué)