相對(duì)溫度差發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱能發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的熱能發(fā)電技術(shù)，大都是采用高溫氣體進(jìn)行發(fā)電。其中常用的有內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、外燃機(jī)等技術(shù)。
[0003]然而自然界中存在的，更多的是相對(duì)低溫的物質(zhì)。自然界大部分的熱能存在于這些相對(duì)低溫的物質(zhì)中。然而現(xiàn)有的技術(shù)，無法經(jīng)濟(jì)實(shí)用的開發(fā)相對(duì)低溫的物質(zhì)中的龐大能源。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種相對(duì)溫度差發(fā)電系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]相對(duì)溫度差發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括一熱交換腔體，所述熱交換腔體設(shè)有熱交換系統(tǒng)；所述熱交換腔體內(nèi)充有氣體；
[0007]所述熱交換腔體設(shè)有一開口，在所述開口處設(shè)有氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置；
[0008]所述氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置設(shè)有一活動(dòng)部件，所述活動(dòng)部件通過傳動(dòng)部件連接一發(fā)電機(jī)。
[0009]通過熱交換系統(tǒng)在外界熱源與所述熱交換腔體內(nèi)部的氣體之間進(jìn)行熱交換。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所述熱交換腔體內(nèi)部的氣體的升溫和降溫。在氣體的物理特性下，隨著升溫體積膨脹、隨著降溫體積縮小，進(jìn)而在所述開口處形成氣流或者氣壓差，驅(qū)動(dòng)所述氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置工作，進(jìn)而獲得電能。
[0010]所述氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置可以是氣流驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置、氣壓驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置中的一種。
[0011]所述開口處通過一氣流管道連接所述氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置，以便于位置靈活擺放。
[0012]所述熱交換腔體內(nèi)充有的氣體為壓縮氣體。所述氣體壓強(qiáng)大于1.25個(gè)大氣壓。優(yōu)選為大于1.5個(gè)大氣壓，小于4.5個(gè)大氣壓。以便于在溫度變化時(shí)，產(chǎn)生更大壓力。
[0013]所述氣體優(yōu)選為分子量大于30的氣體。優(yōu)選為CO2(二氧化碳)，CH4(甲烷)，C2H4 (乙烯)，C2H6 (乙烷)，C3H8 (丙烷)，n-C4H8 (正丁烯)，1-C4H8 (異丁烯)，1.2_C4H6 (1、2 丁二烯)，1.3-C4H6 (I，3 丁二烯)，Cis-2-C4H6 (順二丁烯)，TansK4H6 (反二丁烯)，n-C4H10 (正丁烷)，1-C4H10 (異丁烷)，1-C4H10 (異丁烷)，C3H6 (丙烯)，C3H6 (環(huán)丙烷)，甲醛，氟氣中的至少一種。
[0014]所述氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置設(shè)有一氣缸，所述氣缸的進(jìn)氣口連接所述開口，所述氣缸內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞連接一發(fā)電機(jī)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)通過活塞運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電。
[0015]所述活塞還連接有一復(fù)位機(jī)構(gòu)。以便于在所述氣體溫度降低，壓力減小時(shí)復(fù)位。因?yàn)樗鰵怏w為壓縮氣體，即使在溫度降低時(shí)，也很難使壓力低于大氣壓，進(jìn)而不是很容易實(shí)現(xiàn)活塞自然復(fù)位，往往需要復(fù)位機(jī)構(gòu)協(xié)助。
[0016]還包括一氣體緩沖腔，氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口，一個(gè)進(jìn)氣口與所述熱交換腔體的開口聯(lián)通；另一個(gè)進(jìn)氣口與所述氣體緩沖腔聯(lián)通。
[0017]可以是，氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置中的所述氣缸設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口，一個(gè)進(jìn)氣口與所述熱交換腔體的開口聯(lián)通；另一個(gè)進(jìn)氣口與所述氣體緩沖腔聯(lián)通，以所述氣體緩沖腔作為所述復(fù)位機(jī)構(gòu)的動(dòng)力部分。通過氣體緩沖腔驅(qū)動(dòng)所述活塞復(fù)位。
[0018]或者，還包括一氣體緩沖腔；所述氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置設(shè)有兩個(gè)氣體流通端口，一個(gè)氣體流通端口連接所述熱交換腔體的所述開口 ；另一個(gè)氣體流通端口連接所述氣體緩沖腔。
[0019]在所述熱交換腔體內(nèi)氣體膨脹時(shí)，氣體通過所述氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置流至所述氣體緩沖腔。在所述熱交換腔體內(nèi)氣體收縮時(shí)，氣體自所述氣體緩沖腔通過所述氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置流回。在氣體流經(jīng)所述氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電。
[0020]所述熱交換系統(tǒng)包括設(shè)置在所述熱交換腔體上的散熱系統(tǒng)，所述散熱系統(tǒng)設(shè)有至少一流體熱源接入口。將溫度高的流體或者溫度低的流體通入所述流體熱源接入口，并通過散熱系統(tǒng)與所述熱交換腔體的氣體進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)為氣體的加熱或者降溫。
[0021]所述散熱系統(tǒng)可以包括布置在所述熱交換腔體的腔壁上的散熱管體?？梢允窃O(shè)置在所述腔壁的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)。
[0022]所述散熱系統(tǒng)還可以包括設(shè)置在所述熱交換腔體內(nèi)的散熱管體。以便于與其他充分接觸。
[0023]所述散熱系統(tǒng)包括至少兩條散熱管體，所述散熱管體優(yōu)選為縱向放置，所述散熱管體與所述流體熱源接入口聯(lián)通。流體存在熱漲冷縮現(xiàn)象，在釋放或者吸收熱量后，比重會(huì)產(chǎn)生變化。根據(jù)上述設(shè)計(jì)采用縱向設(shè)置后，有利于流體在散熱管體內(nèi)自行產(chǎn)生流動(dòng)作用力。
[0024]所說的縱向放置并非限于豎直放置，而是允許散熱管體與水平面間呈現(xiàn)的角度為30度至90度。
[0025]所述散熱管體，優(yōu)選為金屬管體。以便于散熱。進(jìn)一步優(yōu)選為不銹鋼管體。以便于承壓。
[0026]所述熱交換腔體的腔壁上設(shè)有保溫層。以減少外部周邊空間溫度的影響。
[0027]所述熱交換系統(tǒng)包括至少兩套設(shè)置在所述熱交換腔體上的散熱系統(tǒng)，分別為加熱散熱系統(tǒng)和降溫散熱系統(tǒng)；
[0028]所述加熱散熱系統(tǒng)設(shè)有一高溫?zé)嵩唇尤肟?；所述降溫散熱系統(tǒng)設(shè)有一低溫?zé)嵩唇尤肟凇?br>[0029]所述加熱散熱系統(tǒng)的所述高溫?zé)嵩唇尤肟诎ㄒ桓邷責(zé)嵩催M(jìn)口和一高溫?zé)嵩闯?br>□O
[0030]所述降溫散熱系統(tǒng)的所述低溫?zé)嵩唇尤肟诎ㄒ坏蜏責(zé)嵩催M(jìn)口和一低溫?zé)嵩闯?br>□O
[0031]所述散熱系統(tǒng)設(shè)有至少一流體泵，促使所述散熱管體內(nèi)的流體流動(dòng)。所述流體泵可以是水泵或者是氣泵。
[0032]所述高溫?zé)嵩唇尤肟谠O(shè)有閥門。所述低溫?zé)嵩唇尤肟谝苍O(shè)有閥門。
[0033]上述設(shè)計(jì)，以便于分別引入高溫流體進(jìn)行加熱，或者引入低溫流體進(jìn)行降溫。使用過程中不必進(jìn)行過多的流體路徑切換，進(jìn)而簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)和提高設(shè)備穩(wěn)定性。
[0034]所述熱交換系統(tǒng)可以設(shè)置至少一個(gè)存儲(chǔ)有流體儲(chǔ)熱介質(zhì)的池，稱為熱能池。可以是一容納有溫度較低的儲(chǔ)熱介質(zhì)的低溫?zé)崮艹?。還可以是一容納有溫度較高的儲(chǔ)熱介質(zhì)的高溫?zé)崮艹?。?yōu)選為同時(shí)設(shè)置兩個(gè)熱能池，即高溫?zé)崮艹睾偷蜏責(zé)崮艹?。也可以只設(shè)有低溫?zé)崮艹鼗蛘咧辉O(shè)有高溫?zé)崮艹?。以高溫?zé)崮艹刈鳛楦邷責(zé)嵩?。以低溫?zé)崮艹刈鳛榈蜏責(zé)嵩础?br>[0035]至少一個(gè)熱能池連接所述流體熱源接入口。優(yōu)選為設(shè)置有兩個(gè)所述流體熱源接入口，一個(gè)為低溫?zé)嵩唇尤肟?，連接所述低溫?zé)崮艹兀涣硪粋€(gè)為高溫?zé)嵩唇尤肟冢B接所述高溫?zé)崮艹亍?br>[0036]所述散熱系統(tǒng)連接所述低溫?zé)崮艹睾退龈邷責(zé)崮艹刂械闹辽僖粋€(gè)。
[0037]優(yōu)選為，所述加熱散熱系統(tǒng)連接所述高溫?zé)崮艹?，所述降溫散熱系統(tǒng)連接所述低溫?zé)崮艹亍?br>[0038]所述加熱散熱系統(tǒng)的所述高溫?zé)嵩催M(jìn)口和所述高溫?zé)嵩闯隹?，分別接入高溫?zé)崮艹亍?br>[0039]所述高溫?zé)嵩催M(jìn)口和所述高溫?zé)嵩闯隹谖恢脙?yōu)選為高度差小于I米。進(jìn)一步優(yōu)選為小于0.3米。以減少循環(huán)耗能。
[0040]所述降溫散熱系統(tǒng)的低溫?zé)嵩催M(jìn)口和低溫?zé)嵩闯隹?，分別接入低溫?zé)崮艹亍?br>[0041]所述低溫?zé)嵩催M(jìn)口和所述低溫?zé)嵩闯隹谖恢脙?yōu)選為高度差小于I米。進(jìn)一步優(yōu)選為小于0.3米。以減少循環(huán)耗能。
[0042]所述高溫?zé)崮艹嘏c所述低溫?zé)崮艹刂?，其中一個(gè)可以為外部大氣環(huán)境。因此可以省略一個(gè)熱能池主體。
[0043]還包括一輔助熱交換系統(tǒng)，所述輔助熱交換系統(tǒng)包括設(shè)置在所述氣體緩沖腔上輔助散熱系統(tǒng)；所述輔助散熱系統(tǒng)設(shè)有一輔助流體熱源接入口。將溫度高的流體或者溫度低的液體通入所述輔助流體熱源接入口，并通過輔助散熱系統(tǒng)與所述氣體緩沖腔的氣體進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)為氣體的加熱或者降溫。
[0044]所述輔助熱交換系統(tǒng)包括設(shè)置在所述氣體緩沖腔上的輔助散熱系統(tǒng)，所述輔助散熱系統(tǒng)設(shè)有一輔助流體熱源接入口。將溫度高的流體或者溫度低的液體通入所述輔助流體熱源接入口，并通過輔助散熱系統(tǒng)與所述氣體緩沖腔的氣體進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)為氣體的加熱或者降溫。
[0045]所述輔助散熱系統(tǒng)可以包括布置在所述氣體緩沖腔的腔壁上的散熱管體。可以是設(shè)置在所述腔壁的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)。
[0046]所述輔助散熱系統(tǒng)還可以包括設(shè)置在所述氣體緩沖腔內(nèi)的散熱管體。以便于與其他充分接觸。
[0047]所述散熱管體，優(yōu)選為金屬管體。以便于散熱。進(jìn)一步優(yōu)選為不銹鋼管體。以便于承壓。
[0048]所述輔助散熱系統(tǒng)包括至少兩條散熱管體，所述散熱管體優(yōu)選為縱向放置，所述散熱管體與所述流體熱源接入口聯(lián)通。流體存在熱漲冷縮現(xiàn)象，在釋放或者吸收熱量后，比重會(huì)產(chǎn)生