專利名稱：一種利用自然溫差發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)電裝置，尤其是涉及一種一種利用自然溫差發(fā)電裝置。
背景技術：
利用太陽能作為新能源提供電能已是現(xiàn)在工業(yè)界主要的發(fā)展趨勢，近些年已得到高速發(fā)展。但目前太陽能電池板造價過高且光電轉化效率低，致使所產(chǎn)生的電能成本遠高于現(xiàn)有的發(fā)電成本，無法大規(guī)模使用，妨礙了新能源的進一步利用與發(fā)展。相比之下，在我國北方部分地區(qū)，受其地理位置的影響，白天日照時間長，太陽光輻射力度大，溫度將升至很高(例如20°左右)，而到了夜間，溫度將降至很低(例如4°左右)，晝夜自然溫差很大。充分利用這些地區(qū)有力的自然溫差較大的條件提供電能，將是降低太陽能發(fā)電成本一個很好的技術方案。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其結構簡單、使用操作簡便、投入成本低且使用效果好、工作性能穩(wěn)定、轉化效率高、實現(xiàn)方便，能利用自然溫差條件進行自動發(fā)電并相應降低太陽能發(fā)電的成本。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征在于包括加熱機構、利用溫差進行發(fā)電的發(fā)電機構、帶動所述發(fā)電機構上下移動的驅動控制機構和與所述發(fā)電機構相接且對所述發(fā)電機構所產(chǎn)生的電能進行同步存儲的蓄電池組；所述加熱機構包括內部裝有導熱油的保溫油箱和白天利用太陽能對保溫油箱內所裝導熱油進行持續(xù)加熱的多根真空集熱管，多根真空集熱管均布設在保溫油箱上；所述驅動控制機構包括安裝在保溫油箱上的上下移動導向裝置、安裝在所述上下移動導向裝置上的上下移動部件和通過所述上下移動部件帶動所述發(fā)電機構整體上下移動的升降驅動機構，所述上下移動部件固定安裝在所述發(fā)電機構上；所述發(fā)電機構包括多個結構均相同且組裝為一體的發(fā)電單元，每個發(fā)電單元包括一根在升降驅動機構的帶動下能進行上下移動并相應自保溫油箱內所裝的導熱油中提出或插入保溫油箱內所裝的導熱油中的導熱管、兩個分別安裝在導熱管左右兩側的溫差發(fā)電元件和兩個分別布設在兩個溫差發(fā)電元件外側且用于降低溫差發(fā)電元件外側溫度的散熱片，多個所述發(fā)電單元中的多個溫差發(fā)電元件以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式進行連接并相應組成一個利用內外側溫差進行發(fā)電的發(fā)電陣列，所述導熱管均呈豎直向布設，導熱管的上部插裝在集熱板內且其下部由上至下插裝入保溫油箱內。上述一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征是多個所述發(fā)電單元呈并排布設。上述一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征是還包括將蓄電池組所儲存電能轉換為交流電并回饋至電網(wǎng)的逆變器，所述蓄電池組與逆變器相接。上述一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征是所述保溫油箱的內側頂部安裝有多個分別對多根所述導熱管上下移動進行導向的導熱管套管，多個導熱管套管的布設位置與多根導熱管的布設位置相對應。上述一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征是所述上下移動導向裝置為豎直向安裝在保溫油箱上部的滑桿，所述上下移動部件為能沿滑桿上下移動且上下移動同時帶動所述發(fā)電機構整體上下移動的滑套，所述升降驅動機構通過傳動機構與滑套進行傳動連接， 所述滑套套裝在滑桿上。上述一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征是所述滑桿固定安裝在保溫油箱的右側上部，所述滑套固定安裝在所述發(fā)電機構的右側壁上。上述一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征是多個所述發(fā)電單元呈均勻布設。本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1、結構簡單緊湊，安裝簡便，造價低且體積小。2、使用操作簡便、易于操作且調整方便。3、設計合理、使用效果好且實用價值高，能利用自然界溫差條件進行自動發(fā)電。實際使用過程中，當白天陽光充裕且日照強時，通過驅動控制機構將發(fā)電機構從保溫油箱中提出，利用加熱機構(具體是真空集熱管)加熱保溫油箱中的油溫，存儲熱能，為產(chǎn)生電能做準備；在夜間溫度降低且自然溫度差距較大時，通過驅動控制機構將發(fā)電機構伸入保溫油箱中，提取油溫產(chǎn)生電能，具體是發(fā)電機構中導熱管將導熱油的高溫傳遞至溫差發(fā)電元件的一側，而溫差發(fā)電元件的另一側為室外低溫，這樣溫差發(fā)電元件在兩側溫差作用下輸出電能。本實用新型具體通過利用太陽能和溫差電元件的賽貝克效應進行發(fā)電，使用方便。 賽貝克效應是指當兩種不同導體聯(lián)接在一起形成閉合回路，當兩個結點存在溫差時，則產(chǎn)生溫差電動勢，其電壓與結點間的溫差成正比，且滿足如下關系U= α ·ΔΤ，其中U是溫差電動勢，α是賽貝克系數(shù)，ΔΤ是結點溫差。溫差電動勢的產(chǎn)生，可以定性的解釋為導體中的原子和載流子(電子、空穴)的能量和速度隨溫度梯度變化的結果。當真空集熱管將保溫油箱內的導熱油加熱后，通過導熱管將溫度傳送至集熱板，而當集熱板溫度上升且逐漸高于外界環(huán)境溫度，則與集熱板相連的溫差發(fā)電元件的一邊形成熱端；與此同時，散熱片通過輻射和對流方式與外界環(huán)境進行熱交換，將溫差發(fā)電元件的工作熱量散發(fā)到外界空間， 則溫差發(fā)電元件與散熱片相連的一側溫度逐漸下降形成冷端。此時由于內外溫差的存在， 溫差發(fā)電元件產(chǎn)生溫差電動勢，并產(chǎn)生相應電能。4、工作性能穩(wěn)定可靠，實際使用過程中，白天通過太陽能加熱保溫油箱中的油溫， 在夜間溫度降低時再通過驅動控制機構將發(fā)電機構伸入油箱中，油溫通過導熱管傳遞到集熱板并驅動溫差發(fā)電元件產(chǎn)生電能。本實用新型為充分利用這些地區(qū)晝夜溫差較大的自然條件，采用溫差發(fā)電元件為核心部件，結合加熱機構、驅動控制機構以及蓄電池組和逆變器，將自然條件所產(chǎn)生的溫差轉化成電能，以供居民使用。5、操作方式靈活，產(chǎn)生的電能存儲后可根據(jù)居民要求，或直接利用，或通過逆變器轉變成交流電利用。綜上所述，本實用新型結構簡單、使用操作簡便、投入成本低且使用效果好、工作性能穩(wěn)定、轉化效率高、實現(xiàn)方便，能利用自然溫差條件進行自動發(fā)電并相應降低太陽能發(fā)電的成本。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型發(fā)電單元的結構示意圖。附圖標記說明1-真空集熱管；2-保溫油箱； 3-導熱管套管；4-滑桿；5-滑套；6-升降驅動機構；7-集熱板； 8-溫差發(fā)電元件；9-散熱片；10-導熱管； 11-蓄電池組；12-逆變器。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型包括加熱機構、利用溫差進行發(fā)電的發(fā)電機構、帶動所述發(fā)電機構上下移動的驅動控制機構和與所述發(fā)電機構相接且對所述發(fā)電機構所產(chǎn)生的電能進行同步存儲的蓄電池組11。所述加熱機構包括內部裝有導熱油的保溫油箱2和白天利用太陽能對保溫油箱2內所裝導熱油進行持續(xù)加熱的多根真空集熱管1，多根真空集熱管1均布設在保溫油箱2上。所述驅動控制機構包括安裝在保溫油箱2上的上下移動導向裝置、安裝在所述上下移動導向裝置上的上下移動部件和通過所述上下移動部件帶動所述發(fā)電機構整體上下移動的升降驅動機構6，所述上下移動部件固定安裝在所述發(fā)電機構上。所述發(fā)電機構包括多個結構均相同且組裝為一體的發(fā)電單元，每個發(fā)電單元包括一根在升降驅動機構6的帶動下能進行上下移動并相應自保溫油箱2內所裝的導熱油中提出或插入保溫油箱2內所裝的導熱油中的導熱管10、兩個分別安裝在導熱管10左右兩側的溫差發(fā)電元件8和兩個分別布設在兩個溫差發(fā)電元件8外側且用于降低溫差發(fā)電元件8外側溫度的散熱片9，多個所述發(fā)電單元中的多個溫差發(fā)電元件8以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式進行連接并相應組成一個利用內外側溫差進行發(fā)電的發(fā)電陣列，所述導熱管10均呈豎直向布設，導熱管10的上部插裝在集熱板7內且其下部由上至下插裝入保溫油箱2內。本實施例中，多個所述發(fā)電單元呈并排布設，且多個所述發(fā)電單元呈均勻布設。同時，本實用新型還包括將蓄電池組11所儲存電能轉換為交流電并回饋至電網(wǎng)的逆變器12， 所述蓄電池組11與逆變器12相接。所述保溫油箱2的內側頂部安裝有多個分別對多根所述導熱管10上下移動進行導向的導熱管套管3，多個導熱管套管3的布設位置與多根導熱管10的布設位置相對應。本實施例中，所述上下移動導向裝置為豎直向安裝在保溫油箱2上部的滑桿4，所述上下移動部件為能沿滑桿4上下移動且上下移動同時帶動所述發(fā)電機構整體上下移動的滑套5，所述升降驅動機構6通過傳動機構與滑套5進行傳動連接，所述滑套5套裝在滑桿4上。實際布設時，所述滑桿4固定安裝在保溫油箱2的右側上部，所述滑套5固定安裝在所述發(fā)電機構的右側壁上。綜上，本實用新型主要包括加熱機構、發(fā)電機構、驅動控制機構、蓄電池組11和逆變器12。實際使用過程中，當白天室外陽光充裕時，自然界并不存在明顯的溫度差異，溫差發(fā)電元件8無法正常工作，此時通過驅動控制機構將發(fā)電機構從保溫油箱2中提出，并確保發(fā)電機構與保溫油箱2之間無接觸(具體是確保導熱管10與保溫油箱2內的導熱油不接觸)，避免所吸熱的熱量通過導熱管10散出，降低了本實用新型的工作效率。所述保溫油箱 2中存儲有導熱油，所述導熱油的特點是不易蒸發(fā)、吸熱量大、存儲熱能多且膨脹系數(shù)小，真空集熱管1在太陽能的作用下，吸收太陽熱能并對導熱油進行加熱，而保溫油箱2則由保溫材料制成，確保油溫無論是在高溫狀態(tài)還是在低溫狀態(tài)都不易揮發(fā)，進一步保證了本實用新型的工作效率。在夜間室外溫度急劇降低且當自然溫差達到一定程度時，通過驅動控制機構將發(fā)電機構伸入保溫油箱2中，此時導熱油的高溫通過導熱與保溫性能均良好的導熱管10傳遞至集熱板7，集熱板7的兩邊分別裝有溫差發(fā)電元件8。同理，集熱板7也為保溫性能良好的材料制成，確保溫差發(fā)電元件8連接集熱板7的內側始終保持高溫狀態(tài)。而溫差發(fā)電元件8的另一側即外側為散熱片9，散熱片9的主要作用是盡快散發(fā)熱量，確保溫差發(fā)電元件8的外側始終保持低溫狀態(tài)。這樣，在內外兩側溫差的作用下，溫差發(fā)電元件8將產(chǎn)生直流電流。實際進行發(fā)電時，一個溫差發(fā)電元件8所產(chǎn)生的電量有限，但將若干個溫差發(fā)電元件8以串/并聯(lián)混合聯(lián)接方式組成發(fā)電陣列，同時伸入保溫油箱2中，共同產(chǎn)生的電能將十分驚人。將溫差發(fā)電陣列所產(chǎn)生的電能流入蓄電池組11中存儲，根據(jù)不同需要或直接使用，或通過逆變器12轉變成交流電使用。當蓄電池組11中電壓低于臨界值時，逆變器 12將切斷蓄電池組11放電回路以保護蓄電池組11，同時接通市電繼續(xù)為用戶提供電能。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征在于包括加熱機構、利用溫差進行發(fā)電的發(fā)電機構、帶動所述發(fā)電機構上下移動的驅動控制機構和與所述發(fā)電機構相接且對所述發(fā)電機構所產(chǎn)生的電能進行同步存儲的蓄電池組(11)；所述加熱機構包括內部裝有導熱油的保溫油箱( 和白天利用太陽能對保溫油箱( 內所裝導熱油進行持續(xù)加熱的多根真空集熱管(1)，多根真空集熱管(1)均布設在保溫油箱( 上；所述驅動控制機構包括安裝在保溫油箱( 上的上下移動導向裝置、安裝在所述上下移動導向裝置上的上下移動部件和通過所述上下移動部件帶動所述發(fā)電機構整體上下移動的升降驅動機構(6)，所述上下移動部件固定安裝在所述發(fā)電機構上；所述發(fā)電機構包括多個結構均相同且組裝為一體的發(fā)電單元，每個發(fā)電單元包括一根在升降驅動機構(6)的帶動下能進行上下移動并相應自保溫油箱O)內所裝的導熱油中提出或插入保溫油箱O)內所裝的導熱油中的導熱管(10)、兩個分別安裝在導熱管(10)左右兩側的溫差發(fā)電元件(8)和兩個分別布設在兩個溫差發(fā)電元件(8)外側且用于降低溫差發(fā)電元件(8)外側溫度的散熱片(9)，多個所述發(fā)電單元中的多個溫差發(fā)電元件(8)以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式進行連接并相應組成一個利用內外側溫差進行發(fā)電的發(fā)電陣列，所述導熱管(10)均呈豎直向布設，導熱管(10)的上部插裝在集熱板 (7)內且其下部由上至下插裝入保溫油箱O)內。
2.按照權利要求1所述的一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征在于多個所述發(fā)電單元呈并排布設。
3.按照權利要求1或2所述的一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征在于還包括將蓄電池組(11)所儲存電能轉換為交流電并回饋至電網(wǎng)的逆變器(12)，所述蓄電池組(11)與逆變器(12)相接。
4.按照權利要求1或2所述的一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征在于所述保溫油箱O)的內側頂部安裝有多個分別對多根所述導熱管(10)上下移動進行導向的導熱管套管(3)，多個導熱管套管(3)的布設位置與多根導熱管(10)的布設位置相對應。
5.按照權利要求1或2所述的一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征在于所述上下移動導向裝置為豎直向安裝在保溫油箱( 上部的滑桿G)，所述上下移動部件為能沿滑桿 (4)上下移動且上下移動同時帶動所述發(fā)電機構整體上下移動的滑套(5)，所述升降驅動機構(6)通過傳動機構與滑套( 進行傳動連接，所述滑套( 套裝在滑桿(4)上。
6.按照權利要求5所述的一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征在于所述滑桿固定安裝在保溫油箱O)的右側上部，所述滑套(5)固定安裝在所述發(fā)電機構的右側壁上。
7.按照權利要求2所述的一種利用自然溫差發(fā)電裝置，其特征在于多個所述發(fā)電單元呈均勻布設。
專利摘要本實用新型公開了一種利用自然溫差發(fā)電裝置，包括加熱機構、利用溫差進行發(fā)電的發(fā)電機構、帶動發(fā)電機構上下移動的驅動控制機構和蓄電池組；加熱機構包括內部裝有導熱油的保溫油箱和白天利用太陽能對保溫油箱內所裝導熱油進行持續(xù)加熱的多根真空集熱管；發(fā)電機構包括多個發(fā)電單元，每個發(fā)電單元包括一根導熱管、兩個分別安裝在導熱管左右兩側的溫差發(fā)電元件和兩個分別布設在兩個溫差發(fā)電元件外側的散熱片，導熱管的上部插裝在集熱板內且其下部由上至下插裝入保溫油箱內。本實用新型結構簡單、使用操作簡便、投入成本低且使用效果好、工作性能穩(wěn)定、轉化效率高、實現(xiàn)方便，能利用自然溫差條件進行自動發(fā)電并相應降低太陽能發(fā)電的成本。
文檔編號H02N11/00GK201956941SQ20102064359
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權日2010年12月6日
發(fā)明者張斌, 胡劍峰 申請人:西安大昱光電科技有限公司