專利名稱:太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及能源利用技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人類對(duì)能源的需求越來(lái)越大。石油、天然氣、煤炭等作為人類目前的主要能源,正在被不斷的消耗,而這些礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)藏量是有限的,終有一天會(huì)耗盡。尋找一種取之不盡的能源成為人類越來(lái)越迫切的需求,而太陽(yáng)能正是這種能源?,F(xiàn)有的利用太陽(yáng)能的方法主要有半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池、溫室式熱風(fēng)發(fā)電、聚光集熱式發(fā)電、儲(chǔ)熱式太陽(yáng)能熱轉(zhuǎn)換等。這些方法雖然都可以利用太陽(yáng)能,但由于各自存在著缺點(diǎn)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池雖然在光照下可以直接輸出電能,但由于制造半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池需要高純度的硅,所以成本很高而未能大規(guī)模使用。溫室式熱風(fēng)發(fā)電需要興建大型的溫室和讓熱空氣加速上升的風(fēng)塔,這樣不但成本高,而且建造溫室還會(huì)破壞自然環(huán)境和植被,這與利用太陽(yáng)能的環(huán)保宗旨背道而馳。聚光集熱式發(fā)電是通過(guò)一些裝置以反射或折射的方式將陽(yáng)光聚焦于一點(diǎn)來(lái)加熱介質(zhì)發(fā)電;由于要大量采集陽(yáng)光,這些反射或折射裝置必須大面積設(shè)置;有些設(shè)計(jì)還需要這些裝置有跟蹤太陽(yáng)運(yùn)行的功能,以保證將陽(yáng)光聚焦于指定的焦點(diǎn)上;因此聚光集熱式發(fā)電的成本還是非常高的,而且大面積設(shè)置聚焦裝置同樣會(huì)破壞自然環(huán)境。儲(chǔ)熱式太陽(yáng)能只能以熱能的方式儲(chǔ)存和輸出,而不能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能或機(jī)械能。綜上所述,現(xiàn)有的利用太陽(yáng)能的方法存在著成本高、不環(huán)保、不能以多種形式輸出能量等缺點(diǎn),不適于在現(xiàn)實(shí)中推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是,提供一種成本低、環(huán)保、能以多種形式輸出能量的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)。為解決以上技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),包括若干導(dǎo)流管道、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、伺服裝置、能量輸出裝置以及介質(zhì),所述導(dǎo)流管道將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、伺服裝置和能量輸出裝置連通成循環(huán)回路,所述介質(zhì)填充于所述循環(huán)回路中;所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置吸收太陽(yáng)能,并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能,加熱太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的介質(zhì),使介質(zhì)受熱膨脹從所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置中溢出,溢出的受熱介質(zhì)通過(guò)所述能量輸出裝置輸出能量;所述伺服裝置將已通過(guò)所述能量輸出裝置輸出能量的介質(zhì)補(bǔ)充到所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置內(nèi),介質(zhì)在所述循環(huán)回路中循環(huán)流動(dòng)。其中,所述能量輸出裝置包括動(dòng)能輸出裝置;所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置的出口通過(guò)導(dǎo)流管道與所述動(dòng)能輸出裝置的入口相連通。進(jìn)一步的,所述能量輸出裝置還包括與所述動(dòng)能輸出裝置聯(lián)動(dòng)的發(fā)電機(jī);所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸直接與所述動(dòng)能輸出裝置的轉(zhuǎn)軸相連接,或者所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)變速器與所述動(dòng)能輸出裝置的轉(zhuǎn)軸相連接;所述動(dòng)能輸出裝置帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生電能?;蛘?,所述能量輸出裝置包括向外傳遞熱能的熱交換器。所述介質(zhì)為水,所述熱交
4換器下方設(shè)有蒸餾水存儲(chǔ)器;所述蒸餾水存儲(chǔ)器通過(guò)導(dǎo)流管道與所述熱交換器連通。所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件組成。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件包括四周密封、兩端開口、中空形成內(nèi)腔的外殼,以及設(shè)置于所述內(nèi)腔中的將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能的轉(zhuǎn)換層;所述內(nèi)腔與導(dǎo)流管道相連通,且所述內(nèi)腔填充有介質(zhì);所述內(nèi)腔中的介質(zhì)由所述轉(zhuǎn)換層加熱。在另一個(gè)實(shí)施方式中,所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件直接以外殼吸收光能并加熱介質(zhì),或者所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件直接以介質(zhì)吸收光能,該太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件可以省去轉(zhuǎn)換層。更進(jìn)一步的,所述伺服裝置包括介質(zhì)泵;所述介質(zhì)泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),或者所述介質(zhì)泵由所述動(dòng)能輸出裝置通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。所述伺服裝置還包括止回閥;所述介質(zhì)泵的出口與所述止回閥的入口相連通,所述止回閥的出口與所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置的入口相連通;所述止回閥是由入口流向出口的單通閥門。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、伺服裝置、能量輸出裝置和若干導(dǎo)流管道所構(gòu)成的循環(huán)回路為開環(huán)回路。所述太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)還包括過(guò)濾器;所述過(guò)濾器的入口接入介質(zhì),所述過(guò)濾器的出口與所述介質(zhì)泵的入口相連通。所述過(guò)濾器用于凈化所述循環(huán)回路中的介質(zhì),改善回路循環(huán)的暢通性。本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),具有如下優(yōu)點(diǎn)
第一,本太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)不需使用昂貴的材料和設(shè)備,亦不需要興建大型的設(shè)施, 成本低,適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。還可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置安裝在建筑物上,代替建筑物的屋頂、外墻,節(jié)省建造屋頂、外墻的費(fèi)用,進(jìn)一步降低成本;
第二,由于本太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置能夠由若干太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件以多樣組合方式構(gòu)成,其設(shè)計(jì)彈性大,可以應(yīng)用在住宅、廠房、倉(cāng)庫(kù)、農(nóng)舍、商場(chǎng)、辦公樓等建筑物上,同時(shí)也可以應(yīng)用在沙漠、戈壁、無(wú)植被的荒山、江河湖海等地方,適用范圍廣;
第三,充分利用土地,符合人類可持續(xù)發(fā)展的要求。在人類的發(fā)展過(guò)程中需要不斷地開發(fā)利用土地,在人類開發(fā)利用土地的過(guò)程中會(huì)破壞土地上原有的植被、破壞了生態(tài)環(huán)境。而植物正是吸收和利用太陽(yáng)能的好手。在建筑物上使用本太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),讓建筑物具有吸收利用太陽(yáng)能的功能,不但充分利用土地而且亦是對(duì)人類利用土地而破壞植被的一種補(bǔ)償;
第四,采用本太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電,可以替代燃料發(fā)電,從而減少溫室氣體的排放,這樣可以緩解全球氣候暖化;而且由于陽(yáng)光中的一部分能量被本太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成其它形式的能量,減少了陽(yáng)光以熱能形式擴(kuò)散到大氣中的能量,也進(jìn)一步緩解全球氣候暖化;
第五,本太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)還能以多種形式輸出能量,滿足人們的需要。
圖1是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的外殼的結(jié)構(gòu)示意5圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換層的安裝示意圖; 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的百葉窗式的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖8是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖9是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖10是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),包括若干導(dǎo)流管道、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、 伺服裝置、能量輸出裝置以及介質(zhì),所述導(dǎo)流管道將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、伺服裝置和能量輸出裝置連通成循環(huán)回路,所述介質(zhì)填充于所述循環(huán)回路中;所述循環(huán)回路可以是閉環(huán)回路,也可以是開環(huán)回路。所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置吸收太陽(yáng)能,并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能,加熱太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的介質(zhì),使介質(zhì)受熱膨脹從所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置中溢出,溢出的受熱介質(zhì)通過(guò)所述能量輸出裝置輸出能量;所述伺服裝置將已通過(guò)所述能量輸出裝置輸出能量的介質(zhì)補(bǔ)充到所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置內(nèi),介質(zhì)在所述循環(huán)回路中循環(huán)流動(dòng)。其中,所述能量輸出裝置包括動(dòng)能輸出裝置;所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置的出口通過(guò)導(dǎo)流管道與所述動(dòng)能輸出裝置的入口相連通。所述能量輸出裝置還包括與所述動(dòng)能輸出裝置聯(lián)動(dòng)的發(fā)電機(jī)?;蛘?,所述能量輸出裝置包括向外傳遞熱能的熱交換器。所述介質(zhì)為水,所述熱交換器下方設(shè)有蒸餾水存儲(chǔ)器;所述蒸餾水存儲(chǔ)器通過(guò)導(dǎo)流管道與所述熱交換器連通。所述伺服裝置包括介質(zhì)泵;所述介質(zhì)泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),或者由所述動(dòng)能輸出裝置通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。進(jìn)一步的,所述伺服裝置包括止回閥;所述介質(zhì)泵的出口與所述止回閥的入口相連通,所述止回閥的出口與所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置的入口相連通;所述止回閥是由入口流向出口的單通閥門??蛇x的,所述太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)還包括過(guò)濾器;所述過(guò)濾器的入口接入介質(zhì),所述過(guò)濾器的出口與所述介質(zhì)泵的入口相連通。本發(fā)明實(shí)施例中所述的介質(zhì)可以是液態(tài)介質(zhì),例如水等,也可以為氣態(tài)介質(zhì),例如空氣,也可以是液態(tài)與氣態(tài)同時(shí)存在,例如水受熱蒸發(fā)成水蒸氣、水蒸氣冷卻又變回水。本發(fā)明可以根據(jù)介質(zhì)的不同選擇是否增加過(guò)濾器,該過(guò)濾器用于凈化介質(zhì),有利于循環(huán)回路的對(duì)流暢通。該能量輸出裝置也可以根據(jù)輸出能量的形式不同進(jìn)行配置,其能量輸出形式可以為熱能、動(dòng)能以及電能,對(duì)應(yīng)該能量輸出裝置可以設(shè)為熱交換器、動(dòng)能輸出裝置以及發(fā)電機(jī)。下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。
參見圖1,是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;該太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)包括太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10、能量輸出裝置、介質(zhì)泵51、電動(dòng)機(jī)52、止回閥53和介質(zhì)。介質(zhì)填充在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的內(nèi)部;太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的出口與能量輸出裝置的入口相連通;介質(zhì)泵51的入口用于輸入介質(zhì),介質(zhì)泵51的出口與止回閥53的入口相連通,止回閥53的出口與太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口相連通;止回閥53是由入口流向出口的單通閥門;電動(dòng)機(jī)52與介質(zhì)泵51連接。具體的,電動(dòng)機(jī)52的轉(zhuǎn)軸直接與介質(zhì)泵51的轉(zhuǎn)軸相連接,或者電動(dòng)機(jī)52的轉(zhuǎn)軸通過(guò)變速器與介質(zhì)泵51的轉(zhuǎn)軸相連接,電動(dòng)機(jī)52用于驅(qū)動(dòng)介質(zhì)泵51運(yùn)作。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,如圖1所示,能量輸出裝置包括動(dòng)能輸出裝置31、發(fā)電機(jī)32和熱交換器33。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的出口與動(dòng)能輸出裝置31的入口相連通;動(dòng)能輸出裝置31的出口與熱交換器33的入口相連通。具體的,發(fā)電機(jī)32的轉(zhuǎn)軸直接與動(dòng)能輸出裝置31的轉(zhuǎn)軸相連接,或者發(fā)電機(jī)32的轉(zhuǎn)軸通過(guò)變速器與動(dòng)能輸出裝置31的轉(zhuǎn)軸相連接;動(dòng)能輸出裝置31帶動(dòng)發(fā)電機(jī)32轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生電能??蛇x的,本實(shí)施例提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)還包括過(guò)濾器40 ;過(guò)濾器40的入口接入介質(zhì),過(guò)濾器40的出口與介質(zhì)泵51的入口相連通。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10、能量輸出裝置31、熱交換器33、過(guò)濾器40、介質(zhì)泵51和止回閥53通過(guò)導(dǎo)流管道連通為循環(huán)回路。如圖1所示,本實(shí)施例提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)還包括第一導(dǎo)流管道21、第二導(dǎo)流管道22、第三導(dǎo)流管道23和第四導(dǎo)流管道M。具體的,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的出口通過(guò)第一導(dǎo)流管道21與能量輸出裝置 31的入口相連接;能量輸出裝置31的出口通過(guò)第二導(dǎo)流管道22與熱交換器33的入口相連接;熱交換器33的出口通過(guò)第三導(dǎo)流管道23與過(guò)濾器40的入口相連接;過(guò)濾器40的出口直接與介質(zhì)泵51的入口相連接;介質(zhì)泵51的出口通過(guò)第四導(dǎo)流管道M與止回閥53的入口相連接,止回閥53的出口直接與太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口相連接?;蛘?,熱交換器33 的出口還可以通過(guò)第三導(dǎo)流管道23接入介質(zhì)儲(chǔ)存裝置。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10包括至少一個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件,下面結(jié)合圖2 圖7,對(duì)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。參見圖2,是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件包括四周密封、兩端開口、中空形成內(nèi)腔的外殼12,以及設(shè)置于所述內(nèi)腔中的將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能的轉(zhuǎn)換層13;外殼12的內(nèi)腔與導(dǎo)流管道相連通,且外殼12 的內(nèi)腔填充有介質(zhì);所述內(nèi)腔中的介質(zhì)由所述轉(zhuǎn)換層13加熱。轉(zhuǎn)換層13吸收光能,將光能轉(zhuǎn)換為熱能,再以熱傳遞的方式加熱介質(zhì)。外殼12的作用是固定和保護(hù)轉(zhuǎn)換層13、盛載介質(zhì)、導(dǎo)流、保溫。優(yōu)選的,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的外殼12的向陽(yáng)面是透明的,有利于轉(zhuǎn)換層13吸收陽(yáng)光。參見圖3,是本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3中的(a)所示,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的外殼12是圓柱形,其內(nèi)腔也為圓柱形,轉(zhuǎn)換層13覆蓋在外殼12的內(nèi)腔壁面上,或者轉(zhuǎn)換層13安裝在外殼12的內(nèi)腔的中部。該轉(zhuǎn)換層13可以設(shè)置為平板形、柱形等形狀。如圖3中的(b)所示,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的外殼12是長(zhǎng)方柱形,其內(nèi)腔為長(zhǎng)方柱形,
7轉(zhuǎn)換層13覆蓋在外殼12的內(nèi)腔壁面上,或者轉(zhuǎn)換層13安裝在外殼12的內(nèi)腔的中部。該轉(zhuǎn)換層13可以設(shè)置為平板形、柱形、波浪形等形狀。如圖3中的(C)所示,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的外殼12是長(zhǎng)方柱形,其內(nèi)腔為波浪形,轉(zhuǎn)換層13設(shè)置為波浪形,覆蓋在外殼12的內(nèi)腔壁面上。具體實(shí)施時(shí),可以根據(jù)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的安裝地點(diǎn),設(shè)計(jì)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的形狀, 以便于安裝。參見圖4,是本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)示意圖。轉(zhuǎn)換層 13的作用是吸收陽(yáng)光將光能轉(zhuǎn)換成熱能,再以熱傳遞的方式加熱介質(zhì)。如圖4中的(a)所示,轉(zhuǎn)換層13為平板形,成本較低。如圖4中的(b)所示,轉(zhuǎn)換層13為波浪形。轉(zhuǎn)換層13 采用波浪形,能夠增加轉(zhuǎn)換層13與介質(zhì)的接觸面積,提高熱傳遞效率,并起到導(dǎo)流的作用。 具體實(shí)施時(shí),轉(zhuǎn)換層13還可以設(shè)置成其他的形狀,例如柱形等。參見圖5,是本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換層的安裝示意圖。本實(shí)施例僅以外殼12為長(zhǎng)方柱形,轉(zhuǎn)換層13為平板形為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖5中的(a)所示,轉(zhuǎn)換層13覆蓋在外殼12的內(nèi)腔的頂面。如圖5中的(b)所示,轉(zhuǎn)換層13獨(dú)立設(shè)置在外殼12的內(nèi)腔的中部。如圖5中的(c)所示,轉(zhuǎn)換層13覆蓋在外殼12的內(nèi)腔的底面。具體實(shí)施時(shí), 轉(zhuǎn)換層13還可以設(shè)置成其他的形狀,例如柱形等。參見圖6,是本發(fā)明實(shí)施例提供的百葉窗式的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件采用百葉窗結(jié)構(gòu),包括多片轉(zhuǎn)換層;多片轉(zhuǎn)換層以百葉窗形式設(shè)置在外殼12的內(nèi)腔。本實(shí)施例將轉(zhuǎn)換層13做成百葉窗般的多片式,活動(dòng)連接于外殼12 的內(nèi)腔中,每片轉(zhuǎn)換層13可以轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。具體實(shí)施時(shí),可以根據(jù)需要控制轉(zhuǎn)換層13展開或者關(guān)閉,以使轉(zhuǎn)換層13吸收陽(yáng)光工作或者避開陽(yáng)光不工作。如圖6中的(a)所示,轉(zhuǎn)換層13關(guān)閉,不吸收陽(yáng)光;如圖6中的(b)所示,轉(zhuǎn)換層13展開,吸收陽(yáng)光。具體實(shí)施時(shí),太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10可以只包括一個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件;或者,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10由多個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件以并聯(lián)、串聯(lián)或混合的方式構(gòu)成。參見圖7,是本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,該太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置包括多個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件。如圖7中的(a)所示,多個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件以并聯(lián)方式組成太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置。如圖7中的(b)所示,多個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件以串聯(lián)方式組成太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置。如圖7中的(c)所示,多個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件以混合拼接的方式組成太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置。需要說(shuō)明的是,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件也可以省去轉(zhuǎn)換層13,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件直接以外殼12吸收光能并加熱介質(zhì)。此外,外殼12的向陽(yáng)面也可以是不透明的。而且,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件也可以直接以介質(zhì)吸收光能,此時(shí)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件同樣可以省去轉(zhuǎn)換層13。下面結(jié)合圖1,對(duì)第一實(shí)施例的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示,動(dòng)能輸出裝置31安裝于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的上方,動(dòng)能輸出裝置31 的入口通過(guò)第一導(dǎo)流管道21與太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的出口連接,動(dòng)能輸出裝置31是將介質(zhì)的能量以動(dòng)能方式輸出的設(shè)備。具體實(shí)施時(shí),可以根據(jù)不同的介質(zhì)選擇不同的設(shè)備作為動(dòng)能輸出裝置31,包括渦輪、往復(fù)式活塞等。動(dòng)能輸出裝置31的出口通過(guò)第二導(dǎo)流管道22與熱交換器33的入口連接,熱交換器33作用是通過(guò)熱交換的方式將高溫介質(zhì)的熱能輸出,并冷卻介質(zhì)。熱交換器33的出口通過(guò)第三導(dǎo)流管道23與位于下方的過(guò)濾器40的入口連接,過(guò)濾器40的作用是過(guò)濾介質(zhì)中的雜質(zhì),保護(hù)系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備,確保系統(tǒng)的正常工作。過(guò)濾器40的出口與介質(zhì)泵51的入口相連接,介質(zhì)泵51的作用是將過(guò)濾器40內(nèi)的介質(zhì)補(bǔ)充到太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi),使介質(zhì)系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)。介質(zhì)泵51的出口通過(guò)第四導(dǎo)流管道M與止回閥53的入口連接,止回閥 53的出口與太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口連接,從而形成閉合的循環(huán)回路。止回閥53是一個(gè)單通閥門,只允許介質(zhì)從其入口流向出口。止回閥53的作用是阻止介質(zhì)回流,保證介質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)單向循環(huán)流動(dòng)。電動(dòng)機(jī)52的轉(zhuǎn)軸直接或透過(guò)變速器與介質(zhì)泵51的轉(zhuǎn)軸連接,使電動(dòng)機(jī)52與介質(zhì)泵51聯(lián)動(dòng),電動(dòng)機(jī)52的作用是驅(qū)動(dòng)介質(zhì)泵51運(yùn)作。第一導(dǎo)流管道21、第二導(dǎo)流管道22、第三導(dǎo)流管道23、第四導(dǎo)流管道M是中空的兩端開口的管道,其作用是連接系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備組成循環(huán)回路,盛載和導(dǎo)流介質(zhì)。導(dǎo)流管道與系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的連接應(yīng)保持緊密,避免泄漏介質(zhì)。介質(zhì)填充于太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的循環(huán)回路內(nèi),介質(zhì)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10吸收的能量傳遞至熱交換器33、動(dòng)能輸出裝置31的中介物質(zhì)。介質(zhì)可以是一種物質(zhì)也可以是混合物,而且介質(zhì)可以處于一種物質(zhì)狀態(tài)下,也可以在不同物質(zhì)狀態(tài)間相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中, 完成在循環(huán)回路內(nèi)的循環(huán),例如液態(tài)介質(zhì)吸熱后產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)動(dòng)能輸出裝置31,蒸汽在熱交換器33中冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)完成循環(huán)。具體實(shí)施時(shí),可以根據(jù)需要選擇不同的介質(zhì)以達(dá)至理想效果。發(fā)電機(jī)32的轉(zhuǎn)軸直接或透過(guò)變速器與動(dòng)能輸出裝置31的轉(zhuǎn)軸連接,使發(fā)電機(jī) 32與動(dòng)能輸出裝置31聯(lián)動(dòng)。發(fā)電機(jī)32是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能輸出的設(shè)備,動(dòng)能輸出裝置31 帶動(dòng)發(fā)電機(jī)32轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生電能。當(dāng)陽(yáng)光照射在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10上,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10將太陽(yáng)光的光能轉(zhuǎn)換成熱能,并加熱介質(zhì),受熱后的介質(zhì)體積膨脹;由于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的內(nèi)腔容積是固定的, 這使得其內(nèi)部的介質(zhì)的壓力上升;而且由于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口裝有止回閥53,介質(zhì)不能從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口流出;因此,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)的高壓介質(zhì)便會(huì)從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的出口流出,向壓力較低的區(qū)域(即熱交換器33)流動(dòng)。高壓介質(zhì)從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的出口流出,經(jīng)過(guò)第一導(dǎo)流管道21進(jìn)入動(dòng)能輸出裝置31,推動(dòng)動(dòng)能輸出裝置 31運(yùn)作輸出動(dòng)能,并由動(dòng)能輸出裝置31帶動(dòng)發(fā)電機(jī)32轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電流。做功后的介質(zhì)從動(dòng)能輸出裝置31的出口流出,通過(guò)第二導(dǎo)流管道22進(jìn)入熱交換器33。在熱交換器33中,高溫介質(zhì)通過(guò)熱交換輸出熱能并得到冷卻。冷卻后的介質(zhì)的體積縮少,使得熱交換器33內(nèi)的介質(zhì)壓力降低。介質(zhì)經(jīng)熱交換器33冷卻后通過(guò)第三導(dǎo)流管道23進(jìn)入過(guò)濾器40,該過(guò)濾器 40對(duì)介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾處理,凈化介質(zhì),有利于介質(zhì)在系統(tǒng)中流通。由于在陽(yáng)光照射下,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)的介質(zhì)的壓力相對(duì)較高;當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)后,電動(dòng)機(jī)52會(huì)根據(jù)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)介質(zhì)的存量工作,電動(dòng)機(jī)52帶動(dòng)介質(zhì)泵51運(yùn)作,介質(zhì)泵51吸收過(guò)濾器40輸出的介質(zhì),并對(duì)吸入的介質(zhì)進(jìn)行加壓,使其壓力高于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)腔介質(zhì)的壓力, 然后通過(guò)第四導(dǎo)流管道M和止回閥53將加壓后的介質(zhì)補(bǔ)充到太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10中。在陽(yáng)光的照射下,介質(zhì)不斷地在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。介質(zhì)可將能量傳遞至動(dòng)能輸出裝置31、發(fā)電機(jī)32和熱交換器33,分別輸出動(dòng)能、電能和熱能。本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、能量輸出裝置、伺服裝置(即介質(zhì)泵51、電動(dòng)機(jī)52、止回閥53)、若干導(dǎo)流管道連接成循環(huán)回路,介質(zhì)裝于循環(huán)回路中;該太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)換為熱能,加熱太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的介質(zhì),受熱后的介質(zhì)通過(guò)能量輸出裝置輸出能量。該太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)不但環(huán)保,能同時(shí)輸出多種形式的能量,而且太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置體積較小,成本低廉。下面結(jié)合圖8 圖10,對(duì)本發(fā)明提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)應(yīng)用到建筑物上的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。參見圖8,是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)以空氣作為介質(zhì),循環(huán)回路采用開放式結(jié)構(gòu)。如圖8所示,本實(shí)施例的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)包括太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10、動(dòng)能輸出裝置31、發(fā)電機(jī)32、過(guò)濾器40、介質(zhì)泵51、電動(dòng)機(jī)52、止回閥53和若干導(dǎo)流管道(如圖8所示的導(dǎo)流管道21、導(dǎo)流管道22)。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10覆蓋在建筑物90的屋頂上。為了便于空氣的流動(dòng)和增加日照角度,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10傾斜設(shè)置,如果建筑物位于北半球,則太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10向南傾斜(即南低北高);如果建筑物位于南半球,則太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置向北傾斜。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10低端的開口為入口,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10高端的開口為出口。動(dòng)能輸出裝置31和發(fā)電機(jī)32安裝在建筑物90上方,靠近太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的出口。動(dòng)能輸出裝置31通過(guò)導(dǎo)流管道21與太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10出口連接,發(fā)電機(jī)32與動(dòng)能輸出裝置 31聯(lián)動(dòng)。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口處裝有止回閥53。介質(zhì)泵51和電動(dòng)機(jī)52安裝在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10入口的下方,介質(zhì)泵51的出口通過(guò)導(dǎo)流管道22與止回閥53的入口連接,電動(dòng)機(jī)52與介質(zhì)泵51聯(lián)動(dòng)。介質(zhì)泵51的入口處裝有過(guò)濾器40。當(dāng)陽(yáng)光照射在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10上,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10通過(guò)其轉(zhuǎn)換層將光能轉(zhuǎn)換成熱能,并加熱太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)腔中的空氣,空氣受熱后,其體積膨脹,使得太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)腔的氣壓上升,高于腔外的大氣氣壓。由于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口裝有止回閥53,空氣不能從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口流出,因此受熱的高壓空氣從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的出口流出,通過(guò)導(dǎo)流管道21進(jìn)入動(dòng)能輸出裝置31,推動(dòng)動(dòng)能輸出裝置31運(yùn)作輸出動(dòng)能,且動(dòng)能輸出裝置31帶動(dòng)發(fā)電機(jī)32轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電流,輸出電能。做功后的熱空氣從動(dòng)能輸出裝置31的出口流出,排入大氣中。與此同時(shí),介質(zhì)泵51在電動(dòng)機(jī)52的驅(qū)動(dòng)下開始運(yùn)作。介質(zhì)泵51通過(guò)過(guò)濾器40從大氣中吸入空氣,并對(duì)吸入的空氣進(jìn)行加壓,使其壓力高于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)腔的氣壓,然后通過(guò)導(dǎo)流管道22和止回閥53將加壓后的空氣補(bǔ)充到太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10中。如此,便完成了空氣從大氣層進(jìn)入太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),再?gòu)奶?yáng)能綜合利用系統(tǒng)中排出,回到大氣層的循環(huán)。因?yàn)闊峥諝馔ㄟ^(guò)動(dòng)能輸出裝置31排到大氣中,能得到自然降溫,所以本實(shí)施例無(wú)需安裝熱交換器。第二實(shí)施例的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)還具有以下優(yōu)點(diǎn)一、凈化空氣,減少空氣污染。當(dāng)以空氣作為介質(zhì)時(shí),在系統(tǒng)的入口處裝設(shè)過(guò)濾器,過(guò)濾器的作用是過(guò)濾空氣中的沙塵、微粒,不但保護(hù)了系統(tǒng)中的動(dòng)能輸出裝置、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置等設(shè)備,而且還可以凈化空氣。此外,該太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí),會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣流,并使空氣形成對(duì)流,流動(dòng)的空氣可以加快稀釋人類生活中排放的有害氣體,降低其濃度。利用本太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電,可以減少對(duì)熱能發(fā)電的需求,減少煤炭、石油、天然氣等燃料的燃燒,從而可以減少溫室氣體和二氧化硫等有害氣體的排放。二、隔熱、保溫。夏季時(shí),覆蓋于建筑物表面的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置能吸收和轉(zhuǎn)化陽(yáng)光中的大部分能量,從而有效阻止熱量傳入建筑物的室內(nèi),從而可以減少空調(diào)的使用量,降低能源消耗。冬季時(shí),由于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置采用中空多層的結(jié)構(gòu),從而具有一定的保溫功能。參見圖9,是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本太
10陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)以水作為介質(zhì),循環(huán)回路采用密封式結(jié)構(gòu)。如圖9所示,本實(shí)施例的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)包括太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10、動(dòng)能輸出裝置31、發(fā)電機(jī)32、熱交換器33、過(guò)濾器40、介質(zhì)泵51、電動(dòng)機(jī)52、止回閥53和若干導(dǎo)流管道。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10覆蓋在建筑物90的屋頂上。為了便于空氣的流動(dòng)和增加日照角度,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10傾斜設(shè)置,如果建筑物位于北半球,則太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10向南傾斜(即南低北高);如果建筑物位于南半球,則太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置向北傾斜。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10 低端的開口為入口,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10高端的開口為出口。動(dòng)能輸出裝置31和發(fā)電機(jī)32 安裝在建筑物90上方,靠近太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的出口。動(dòng)能輸出裝置31通過(guò)導(dǎo)流管道21 與太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10出口連接,發(fā)電機(jī)32與動(dòng)能輸出裝置31聯(lián)動(dòng)。動(dòng)能輸出裝置31的出口通過(guò)導(dǎo)流管道22與熱交換器33的入口相連接。過(guò)濾器40、介質(zhì)泵51和電動(dòng)機(jī)52安裝在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口的下方。熱交換器33的出口通過(guò)導(dǎo)流管道23與過(guò)濾器40 的入口相連接,過(guò)濾器40的出口與介質(zhì)泵51的入口相連接,介質(zhì)泵51的出口通過(guò)導(dǎo)流管道M與止回閥53的入口相連接,止回閥53的出口與太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口相連接,電動(dòng)機(jī)52與介質(zhì)泵51聯(lián)動(dòng)。為達(dá)至理想效果,應(yīng)保證介質(zhì)水的水位高度能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)的轉(zhuǎn)換層浸沒(méi)。當(dāng)陽(yáng)光照射在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10上,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的轉(zhuǎn)換層將太陽(yáng)光的光能轉(zhuǎn)換成熱能,并加熱太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)腔中的水,水溫上升會(huì)加速水的蒸發(fā),從而產(chǎn)生大量的水蒸氣。水蒸氣不斷增加使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)腔的氣壓上升,高于腔外氣壓。 因?yàn)闅怏w會(huì)從高壓區(qū)向低壓區(qū)流動(dòng),而由于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口裝有止回閥53,水蒸氣不能從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口流出,所以太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)的水蒸氣會(huì)通過(guò)導(dǎo)流管道21進(jìn)入動(dòng)能輸出裝置31。高壓水蒸氣進(jìn)入動(dòng)能輸出裝置31后,推動(dòng)動(dòng)能輸出裝置31 運(yùn)作輸出動(dòng)能,并由動(dòng)能輸出裝置31帶動(dòng)發(fā)電機(jī)32轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電流,輸出電能。做功后的水蒸氣從動(dòng)能輸出裝置31的出口流出,并通過(guò)導(dǎo)流管道22進(jìn)入熱交換器33。在熱交換器33 中,水蒸氣通過(guò)熱交換得到冷卻,并通過(guò)熱交換器33輸出熱能。水蒸氣在熱交換器33得到冷卻并凝結(jié)成水,壓力下降,使熱交換器33內(nèi)的氣壓始終低于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)的氣壓。冷凝后的水通過(guò)導(dǎo)流管道23流到過(guò)濾器40。與此同時(shí),介質(zhì)泵51亦在電動(dòng)機(jī)52的驅(qū)動(dòng)下開始運(yùn)作,介質(zhì)泵51從過(guò)濾器40中吸入水,并將吸入的水加壓,然后通過(guò)導(dǎo)流管道M 和止回閥53補(bǔ)充到太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10中。如此,水便在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了循環(huán)流動(dòng),并利用動(dòng)能輸出裝置31、發(fā)電機(jī)32和熱交換器33輸出能量。參見圖10,是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)以水(海水、江河湖水、自來(lái)水等)作為介質(zhì),循環(huán)回路采用開放式結(jié)構(gòu)。如圖10所示,本實(shí)施例的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)包括太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10、動(dòng)能輸出裝置31、發(fā)電機(jī)32、熱交換器33、過(guò)濾器40、介質(zhì)泵51、電動(dòng)機(jī)52、止回閥53、蒸餾水儲(chǔ)藏器 70和若干導(dǎo)流管道。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10覆蓋在建筑物90的屋頂上。為了便于空氣的流動(dòng)和增加日照角度,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10傾斜設(shè)置,如果建筑物位于北半球,則太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10向南傾
11斜(即南低北高);如果建筑物位于南半球,則太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置向北傾斜。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10 低端的開口為入口,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10高端的開口為出口。動(dòng)能輸出裝置31和發(fā)電機(jī)32 安裝在建筑物90上方,靠近太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的出口。動(dòng)能輸出裝置31通過(guò)導(dǎo)流管道21 與太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10出口連接,發(fā)電機(jī)32與動(dòng)能輸出裝置31聯(lián)動(dòng)。動(dòng)能輸出裝置31的出口通過(guò)導(dǎo)流管道22與熱交換器33的入口相連接。蒸餾水儲(chǔ)藏器70位于熱交換器33的下方,熱交換器33的出口通過(guò)導(dǎo)流管道23與蒸餾水儲(chǔ)藏器70的入口相連。過(guò)濾器40、介質(zhì)泵51和電動(dòng)機(jī)52安裝在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10入口的下方,過(guò)濾器40的入口通過(guò)導(dǎo)流管道24連接到大海、江河湖泊的水體中或連接到自來(lái)水供水管道中。過(guò)濾器40的出口與介質(zhì)泵51的入口連接,介質(zhì)泵51的出口通過(guò)導(dǎo)流管道25與止回閥53的入口連接。止回閥 53的出口與太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10入口連接,電動(dòng)機(jī)52與介質(zhì)泵51聯(lián)動(dòng)。為達(dá)至理想效果,應(yīng)保證介質(zhì)水的水位高度能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)的轉(zhuǎn)換層浸沒(méi)。當(dāng)陽(yáng)光照射在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10上,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的轉(zhuǎn)換層將太陽(yáng)光的光能轉(zhuǎn)換成熱能,并加熱太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)腔中的水,水溫上升會(huì)加速水的蒸發(fā),從而產(chǎn)生大量的水蒸氣。水蒸氣不斷增加使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)腔的氣壓上升,高于腔外氣壓。 因?yàn)闅怏w會(huì)從高壓區(qū)向低壓區(qū)流動(dòng),而由于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口裝有止回閥53,水蒸氣不能從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10的入口流出,所以太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)的水蒸氣會(huì)通過(guò)導(dǎo)流管道21進(jìn)入動(dòng)能輸出裝置31。高壓水蒸氣進(jìn)入動(dòng)能輸出裝置31后,推動(dòng)動(dòng)能輸出裝置31 運(yùn)作輸出動(dòng)能,并由動(dòng)能輸出裝置31帶動(dòng)發(fā)電機(jī)32轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電流,輸出電能。做功后的水蒸氣從動(dòng)能輸出裝置31的出口流出,并通過(guò)導(dǎo)流管道22進(jìn)入熱交換器33。在熱交換器33 中,水蒸氣通過(guò)熱交換得到冷卻,并通過(guò)熱交換器33輸出熱能。水蒸氣在熱交換器33得到冷卻并凝結(jié)成水,壓力下降,使熱交換器33內(nèi)的氣壓始終低于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10內(nèi)的氣壓。冷凝后的蒸餾水通過(guò)導(dǎo)流管道23流到蒸餾水儲(chǔ)藏器70。與此同時(shí),介質(zhì)泵51亦在電動(dòng)機(jī)52的驅(qū)動(dòng)下開始運(yùn)作,介質(zhì)泵51通過(guò)濾器40、導(dǎo)流管道M從大海、江河湖泊或自來(lái)水供水系統(tǒng)中吸入水,并將吸入的水加壓,然后通過(guò)導(dǎo)流管道25和止回閥53補(bǔ)充到太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置10中。第四實(shí)施例的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)還解決了水資源問(wèn)題,該太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)以海水作為介質(zhì)時(shí),可以作為海水淡化裝置使用。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置加熱海水產(chǎn)生水蒸氣,水蒸氣推動(dòng)渦輪和發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力;而將水蒸氣冷凝就能得到蒸餾水。該系統(tǒng)還可以省去熱交換器,讓水蒸氣直接進(jìn)入空氣,此時(shí)只要配合適當(dāng)?shù)娘L(fēng)向,在適當(dāng)?shù)牡胤皆O(shè)置本太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)就可以增加干旱地區(qū)的降雨量,解決水資源的問(wèn)題。當(dāng)然,本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)情況增加或減省設(shè)備,例如在系統(tǒng)中設(shè)置多個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、熱交換器、動(dòng)能輸出裝置和發(fā)電機(jī),根據(jù)不同的日照角度和日照強(qiáng)度選擇啟動(dòng)部分或全部設(shè)備以適應(yīng)不同的能量輸出;在系統(tǒng)不需輸出動(dòng)能和電能時(shí)可以省去動(dòng)能輸出裝置;在系統(tǒng)不需輸出電能時(shí)可以省去發(fā)電機(jī);在系統(tǒng)不需要輸出熱能和不需要加強(qiáng)冷卻效果時(shí)可以省去熱交換器,在介質(zhì)泵工作時(shí)可以保證介質(zhì)不會(huì)出現(xiàn)逆流的情況下可以省去止回閥等等。在實(shí)際應(yīng)用中可以將若干循環(huán)回路組合成一個(gè)總的回路。在介質(zhì)無(wú)需導(dǎo)流管道引導(dǎo)而在自然環(huán)境中能完成循環(huán)的情況下,可以省去部分導(dǎo)流管道,將循環(huán)回路設(shè)計(jì)成開放式,上述介質(zhì)也不局限于空氣和水。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的外殼可以由一種或多種材料制成,外殼也可以是一層亦可以是多層的。所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件可以直接通過(guò)外殼吸收光能加熱介質(zhì),從而省去轉(zhuǎn)換層。具體實(shí)施時(shí),根據(jù)需要,發(fā)電機(jī)可以連接上電網(wǎng),直接向電網(wǎng)輸送電能,也可以通過(guò)其他儲(chǔ)電設(shè)備儲(chǔ)存電能。 以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,包括若干導(dǎo)流管道、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、伺服裝置、能量輸出裝置以及介質(zhì),所述導(dǎo)流管道將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、伺服裝置和能量輸出裝置連通成循環(huán)回路,所述介質(zhì)填充于所述循環(huán)回路中;所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置吸收太陽(yáng)能,并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能,加熱太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的介質(zhì),使介質(zhì)受熱膨脹從所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置中溢出,溢出的受熱介質(zhì)通過(guò)所述能量輸出裝置輸出能量;所述伺服裝置將已通過(guò)所述能量輸出裝置輸出能量的介質(zhì)補(bǔ)充到所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置內(nèi),介質(zhì)在所述循環(huán)回路中循環(huán)流動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述能量輸出裝置包括動(dòng)能輸出裝置;所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置的出口通過(guò)導(dǎo)流管道與所述動(dòng)能輸出裝置的入口相連ο
3.如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述能量輸出裝置還包括與所述動(dòng)能輸出裝置聯(lián)動(dòng)的發(fā)電機(jī);所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸直接與所述動(dòng)能輸出裝置的轉(zhuǎn)軸相連接,或者所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)變速器與所述動(dòng)能輸出裝置的轉(zhuǎn)軸相連接;所述動(dòng)能輸出裝置帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生電能。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述能量輸出裝置包括向外傳遞熱能的熱交換器。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述介質(zhì)為水,所述熱交換器下方設(shè)有蒸餾水存儲(chǔ)器;所述蒸餾水存儲(chǔ)器通過(guò)導(dǎo)流管道與所述熱交換器連通。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件組成。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件包括四周密封、兩端開口、中空形成內(nèi)腔的外殼,以及設(shè)置于所述內(nèi)腔中的將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能的轉(zhuǎn)換層;所述內(nèi)腔與導(dǎo)流管道相連通,且所述內(nèi)腔填充有介質(zhì);所述內(nèi)腔中的介質(zhì)由所述轉(zhuǎn)換層加熱。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的外殼的內(nèi)腔為圓柱形、長(zhǎng)方柱形或波浪形;所述轉(zhuǎn)換層覆蓋在所述外殼的內(nèi)腔壁面上;或者所述轉(zhuǎn)換層安裝在所述外殼的內(nèi)腔的中部;或者,所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件包括多片轉(zhuǎn)換層,多片轉(zhuǎn)換層以活動(dòng)百葉窗形式設(shè)置在所述外殼的內(nèi)腔。
9.如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件包括四周密封、兩端開口、中空形成內(nèi)腔的外殼;所述內(nèi)腔與導(dǎo)流管道相連通,且所述內(nèi)腔填充有介質(zhì);所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件直接以外殼吸收光能并加熱介質(zhì);或者,所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件直接以介質(zhì)吸收光能。
10.如權(quán)利要求7 9任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換元件的外殼的向陽(yáng)面是透明的,或者是不透明的。
11.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述伺服裝置包括介質(zhì)泵;所述介質(zhì)泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述伺服裝置包括介質(zhì)泵;所述介質(zhì)泵由所述動(dòng)能輸出裝置通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述伺服裝置包括止回閥;所述介質(zhì)泵的出口與所述止回閥的入口相連通,所述止回閥的出口與所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置的入口相連通;所述止回閥是由入口流向出口的單通閥門。
14.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述循環(huán)回路為開環(huán)回路。
15.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),其特征在于,所述太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)還包括過(guò)濾器;所述過(guò)濾器的入口接入介質(zhì),所述過(guò)濾器的出口與所述介質(zhì)泵的入口相連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng),該系統(tǒng)包括若干導(dǎo)流管道、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、伺服裝置、能量輸出裝置以及介質(zhì),所述導(dǎo)流管道將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置、伺服裝置和能量輸出裝置連通成循環(huán)回路,所述介質(zhì)填充于所述循環(huán)回路中;所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置吸收太陽(yáng)能,并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能,加熱太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的介質(zhì),使介質(zhì)受熱膨脹從所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置中溢出,溢出的受熱介質(zhì)通過(guò)所述能量輸出裝置輸出能量;所述伺服裝置將已通過(guò)所述能量輸出裝置輸出能量的介質(zhì)補(bǔ)充到所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)。該太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)的成本低、環(huán)保,并且能以多種形式輸出能量。
文檔編號(hào)F24J2/04GK102213493SQ201110086568
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者梁柏堂 申請(qǐng)人:梁柏堂