專利名稱：太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用太陽(yáng)能發(fā)電的裝置，特別是利用太陽(yáng)能使氣體流動(dòng)的 太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
自1978年德國(guó)Schlaich教授提出太陽(yáng)能煙囪發(fā)電技術(shù)以來，該項(xiàng)技 術(shù)有了一個(gè)很大的發(fā)展。但根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外使用的太陽(yáng)能煙囪發(fā)電廠和一 些研究表明，其在技術(shù)和結(jié)構(gòu)上的主要缺點(diǎn)是發(fā)電效率過低，只有1一2%， 影響其發(fā)電效率的三個(gè)因素中，除集熱棚的熱效率約60%、風(fēng)力透平發(fā)電機(jī) 的機(jī)械效率約80%外，集熱棚內(nèi)空氣熱能轉(zhuǎn)化成煙囪內(nèi)氣流動(dòng)能的煙囪效 率，受煙囪高度的限制(約在1000米以下)，只有2—4%，這樣就致使太 陽(yáng)能煙囪發(fā)電的綜合效率非常低，這樣就造成衡量發(fā)電企業(yè)重要指標(biāo)之一 的每千瓦的投資金額超過水電而接近核電的水平，這就降低了太陽(yáng)能煙囪 發(fā)電的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。為此人們?cè)谌绾翁岣咛?yáng)能煙囪發(fā)電的綜合效率上做 了很多研究，如中華人民共和國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2005年6月29日公開的專利 申請(qǐng)?zhí)枮?00410061277.1，名稱為"太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)氣流發(fā)電裝置"，該技術(shù) 方案是在現(xiàn)有太陽(yáng)能煙囪發(fā)電基礎(chǔ)上，沿集熱棚四周對(duì)稱地設(shè)置若干進(jìn)風(fēng) 通道；在進(jìn)氣通道內(nèi)布置風(fēng)力透平機(jī)，它同時(shí)具備收集棚外自然風(fēng)力的作 用，從而在進(jìn)氣通道中形成第二級(jí)氣流發(fā)電；該兩級(jí)氣流發(fā)電的總效率比 起原太陽(yáng)能煙囪單級(jí)氣流發(fā)電的效率將提高1倍以上。按本發(fā)明建造發(fā)電 站的投資強(qiáng)度將大幅度下降到火電與水電之間的投資強(qiáng)度。在我國(guó)西北部 廣大荒漠地區(qū)采用本發(fā)明，不存在占用耕地和移民等社會(huì)問題，運(yùn)行費(fèi)用 低廉，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。該技術(shù)雖然將集熱棚進(jìn)氣通道的風(fēng)進(jìn)行利用， 使整個(gè)系統(tǒng)形成了兩次發(fā)電，但由于第一次發(fā)電后的風(fēng)速會(huì)降低，這樣就 會(huì)影響放置在煙囪內(nèi)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電效率和熱氣流的利用率高的太陽(yáng)能熱氣 流發(fā)電裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電裝置，包括集熱棚、 與集熱棚相連通的導(dǎo)流煙囪、導(dǎo)流煙囪內(nèi)安裝的氣流發(fā)電機(jī)，其特征在于 集熱棚是由位于集熱棚邊緣的透光集熱棚和與透光集熱棚相連的位于集熱 棚中間的太陽(yáng)能真空管集熱模塊組成，在集熱棚與地面之間均布有橄欖狀 的導(dǎo)流室，導(dǎo)流室與集熱棚之間、透光集熱棚與集熱模塊之間密封連接， 在兩導(dǎo)流室所形成的增速通道中安裝有氣流發(fā)電機(jī)I。
上述透光集熱棚上安裝有光伏電池。
上述導(dǎo)流煙囪上安裝有余熱回收管，余熱回收管的上端與導(dǎo)流煙囪相 連通，余熱回收管的下端與引風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣端相連，引風(fēng)機(jī)的排氣端通過管 道與太陽(yáng)能真空管集熱模塊的進(jìn)氣口相連，太陽(yáng)能真空管集熱模塊的排氣 口位于兩導(dǎo)流室所形成的增速通道上。
在上述透光集熱棚上安裝有噴淋清洗裝置。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于1、集熱棚是由透光集熱棚和太陽(yáng)能真空管集熱模 塊組成，使集熱棚形成了由透光集熱棚形成的低溫區(qū)和由太陽(yáng)能真空管集 熱模塊形成的高溫區(qū)，空氣由透光集熱棚邊緣進(jìn)入后被陽(yáng)光加熱，使其流 速增大，流過兩導(dǎo)流室所形成的增速通道，帶動(dòng)安裝在增速通道出口的氣 流發(fā)電機(jī)工作，然后進(jìn)入導(dǎo)流煙囪帶動(dòng)導(dǎo)流煙囪底部設(shè)置的氣流發(fā)電機(jī)組 工作，形成兩次發(fā)電；同時(shí)由導(dǎo)流煙囪排出的部分熱空氣被安裝在導(dǎo)流煙 囪上的余熱回收管抽回，送入太陽(yáng)能真空管集熱模塊內(nèi)，集熱模塊是利用
本發(fā)明人申請(qǐng)的名為"承壓式太陽(yáng)能供熱裝置"，專利號(hào)200620112740.5 的已有技術(shù)。通過集熱模塊二次加熱，使熱空氣的溫度進(jìn)一步上升，然后 在增速通道中排出，這樣一方面增加了空氣的溫度，使空氣上升的速度加 快，另一方面，充分利用了煙囪排出空氣的余熱；第三，提高了集熱棚的 使用壽命，同時(shí)還大大提高了集熱效率和集熱溫度；第四，太陽(yáng)能真空管 集熱模塊既能保溫，又能在管中儲(chǔ)熱，從而可延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)間。2、橄欖狀的 導(dǎo)流室加速了空氣的流速。兩橄欖狀的導(dǎo)流室之間形成了 "拉法"噴嘴， 空氣在通過此通道時(shí)，可將氣流速度提高2倍以上，由于氣流速度的提高， 有效提高了發(fā)電量。3、目前太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)中，集熱棚的面積約為 200—1000畝，這樣對(duì)集熱棚材料的強(qiáng)度要求非常高。而本技術(shù)方案充分利 用了成熟的太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)，在透光集熱棚頂部的局部區(qū)域上安裝有 太陽(yáng)能光伏電池， 一方面利用太陽(yáng)能光伏電池本身具有的保溫性，對(duì)透光 集熱棚內(nèi)的空氣起到一定的保溫作用，特別是在夜晚；另一方面利用了太陽(yáng)能光伏電池的強(qiáng)度大于透光集熱棚的材料強(qiáng)度這一特性，有效提高了透
光集熱棚的強(qiáng)度，節(jié)約了集熱棚的材料；第三，太陽(yáng)能光伏電池本身所具 有的性能——板上發(fā)電、板下保溫，所發(fā)的電可用于本方案本身的用電；4、 在透光集熱棚上安裝有噴淋清洗裝置，通過該裝置可對(duì)透光集熱棚進(jìn)行定 期清洗，保證了透光集熱棚的透光效果。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意附圖2為本發(fā)明附圖1的俯視附圖3為本發(fā)明附圖2的A—A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l、 2所示，集熱棚是由位于集熱棚邊緣的透光集熱棚6和位于集 熱棚中間的太陽(yáng)能真空管集熱模塊8組成。在集熱棚與地面之間均布有橄 欖狀的導(dǎo)流室7，導(dǎo)流室上端與集熱棚之間密封連接。透光集熱棚與太陽(yáng)能 真空管集熱模塊之間、太陽(yáng)能真空管集熱模塊與導(dǎo)流煙囪1之間均采用密 封連接。
空氣由集熱棚邊緣進(jìn)入集熱棚內(nèi)，通過透光集熱棚6形成的低溫區(qū)進(jìn) 行加熱，被加熱后的空氣在兩個(gè)導(dǎo)流室形成的增速通道IO內(nèi)向由太陽(yáng)能真 空管集熱模塊形成的高溫區(qū)流動(dòng)，推動(dòng)安裝在增速通道中的氣流發(fā)電機(jī)I4 旋轉(zhuǎn)發(fā)電，發(fā)電后的氣流在導(dǎo)流煙囪1的作用下，快速向上流動(dòng)，推動(dòng)安 裝在導(dǎo)流煙囪內(nèi)的氣流發(fā)電機(jī)3旋轉(zhuǎn)發(fā)電。發(fā)電后的部分熱氣流，通過引 風(fēng)機(jī)5和安裝在導(dǎo)流煙囪上的余熱回收管2，被送入太陽(yáng)能真空管集熱模塊 8中再次加熱，被加熱后的氣流溫度最高可達(dá)250'C左右，高溫氣流由太陽(yáng) 能真空管集熱模塊的排氣口進(jìn)入兩導(dǎo)流室所形成的增速通道10中，從而使 氣流的速度加快，有效地提高了發(fā)電系統(tǒng)的功率和效率。
為了充分利用太陽(yáng)能，同時(shí)提高透光集熱棚的強(qiáng)度，在透光集熱棚的 向陽(yáng)面上安裝有光伏電池9，光伏電池與透光集熱棚之間密封連接，以保證 其整個(gè)透光集熱棚的密閉性能。光伏電池發(fā)出的電能可用于余熱利用的引 風(fēng)機(jī)和本裝置中的其他用電系統(tǒng)。
為保證透光集熱棚的透光性，在透光集熱棚上安裝有噴淋清洗裝置， 該噴淋清洗裝置可利用水泵將水定期噴淋到透光集熱棚上，對(duì)透光集熱棚
5表面進(jìn)行清洗。
在增速通道10出口和導(dǎo)流煙囪1之間的區(qū)域內(nèi)可放置干燥平臺(tái)，在干
燥平臺(tái)上可以放置各種需要干燥的物料，如寧夏的特產(chǎn)——枸杞及各種果 脯和蔬菜等。其目的是利用高溫空氣對(duì)各種物料進(jìn)行干燥。干燥平臺(tái)可以 采用現(xiàn)有的各種形式的用于干燥的裝置，如竹簾子或放置在架子中的絲網(wǎng) 等形式。
權(quán)利要求
1、一種太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電裝置，包括集熱棚、與集熱棚相連通的導(dǎo)流煙囪、導(dǎo)流煙囪內(nèi)安裝的氣流發(fā)電機(jī)，其特征在于集熱棚是由位于集熱棚邊緣的透光集熱棚(6)和與透光集熱棚相連的位于集熱棚中間的太陽(yáng)能真空管集熱模塊(8)組成，在集熱棚與地面之間均布有橄欖狀的導(dǎo)流室(7)，導(dǎo)流室與集熱棚之間、透光集熱棚與集熱模塊之間密封連接，在兩導(dǎo)流室所形成的增速通道(10)中安裝有氣流發(fā)電機(jī)I(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電裝置，其特征在于在上述 透光集熱棚(6)上安裝有光伏電池(9)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電裝置，其特征在于在 上述導(dǎo)流煙囪(1)上安裝有余熱回收管(2)，余熱回收管的上端與導(dǎo)流煙 囪相連通，余熱回收管的下端與引風(fēng)機(jī)(5)的進(jìn)氣端相連，引風(fēng)機(jī)(5) 的排氣端通過管道與太陽(yáng)能真空管集熱模塊(8)的進(jìn)氣口相連，太陽(yáng)能真 空管集熱模塊的排氣口 (11)位于兩導(dǎo)流室所形成的增速通道(10)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電裝置，其特征在于在上述 透光集熱棚上安裝有噴淋清洗裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電裝置，其特征在于在上述 增速通道(10)出口和導(dǎo)流煙囪(1)之間安裝有干燥平臺(tái)。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用太陽(yáng)能發(fā)電的裝置，特別是利用太陽(yáng)能使氣體流動(dòng)的太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電裝置，該裝置包括集熱棚、與集熱棚相連通的導(dǎo)流煙囪、導(dǎo)流煙囪內(nèi)安裝的氣流發(fā)電機(jī)，其特征在于集熱棚是由位于集熱棚邊緣的透光集熱棚和與透光集熱棚相連的位于集熱棚中間的太陽(yáng)能真空管集熱模塊組成，在集熱棚與地面之間均布有橄欖狀的導(dǎo)流室，導(dǎo)流室與集熱棚之間、透光集熱棚與集熱模塊之間密封連接，在兩導(dǎo)流室所形成的增速通道中安裝有氣流發(fā)電機(jī)I。本發(fā)明的集熱棚是由低溫區(qū)高溫區(qū)組成，且在集熱棚內(nèi)安置了增速通道，在其上安裝了太陽(yáng)能光伏電池，同時(shí)將導(dǎo)流煙囪的余熱回收利用，有效提高了太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的效率和集熱棚的強(qiáng)度及使用壽命。
文檔編號(hào)F03D9/00GK101629551SQ200910117408
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者張瑞明, 張騰龍, 騰月玲 申請(qǐng)人:張瑞明