本實用新型涉及發(fā)電技術領域，尤其是涉及浮力發(fā)電機的太陽能裝置和系統(tǒng)。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，最常見的發(fā)電形式主要為火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電，由于工業(yè)發(fā)展以及節(jié)能環(huán)保理念的深化，傳統(tǒng)的燃煤式火力發(fā)電機組需大量消耗不可再生能源，且在燃煤的同時排放大量的硫化物及氮化物，對環(huán)境造成嚴重污染，已不能滿足綠色經濟發(fā)展的需要。

為促進低碳環(huán)保經濟，傳統(tǒng)燃煤式發(fā)電機組被更多的新能源發(fā)電機組所代替，包括風力發(fā)電、太陽能發(fā)電和生物質能發(fā)電等等，但風力發(fā)電機組造價成本過高，受天氣變化影響大，在無風天氣的沒有電能產出，一般而言，白天的風量較少而夜晚的風量較大，但負荷的用電規(guī)律往往是在白天達到高峰期，夜間處于低谷狀態(tài)，因此風力發(fā)電機的棄風率極高，并網難度大；生物質能等其他新能源發(fā)電形式技術尚不成熟，電能產出量少，

相比之下，利用太陽能發(fā)電更適應于中國的氣候條件，其包括兩大類型：一類是太陽能光伏發(fā)電，另一類是太陽能光熱發(fā)電，但一般的太陽能裝置只是單一地利用太陽光中紫外線或者紅外線中的一種光線的能量，然而放棄任何一種光線的能量都將造成能源的浪費，降低光電轉化效率，并且光伏發(fā)電的成本高。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供浮力發(fā)電機的太陽能裝置和系統(tǒng)，實現(xiàn)了紫外線和紅外線的分離，并充分利用了兩種光線分別做功制氫，最終帶動浮力發(fā)電機發(fā)電，提高了太陽能發(fā)電的利用率，充分利用了可再生能源，節(jié)能環(huán)保，綠色循環(huán)。

第一方面，本實用新型實施例提供了浮力發(fā)電機的太陽能裝置，包括：光伏電池、光學玻璃、聚光吸收器、支架和浮力發(fā)電機；

用于吸收紫外線并將所述紫外線轉換為直流電的所述光伏電池設置在透射所述紫外線的所述光學玻璃下側，所述光學玻璃與所述支架相連接，所述聚光吸收器設置在所述支架的接合處并且位于所述光學玻璃的凹面?zhèn)?，以使所述光學玻璃反射的紅外線能聚焦在所述聚光吸收器上，所述聚光吸收器將吸收所述紅外線的熱能，以使制氫機分別利用所述紫外線產生的電能和所述紅外線的熱能使制氫機制造氫氣，并利用所述氫氣帶動所述浮力發(fā)電機產生電能。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述支架包括第一支架和第二支架。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述第一支架的一端與所述光學玻璃的一端相連接，所述第一支架的另一端通過所述聚光吸收器和所述第二支架的一端相連接，所述第二支架的另一端與所述光學玻璃的另一端相連接。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述聚光吸收器位于所述第一支架的另一端與所述第二支架的一端的接合處。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述光學玻璃的前后兩面均設置有避免所述光學玻璃產生污漬的防水薄膜。

結合第一方面的第四種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，所述光學玻璃為拋物凹槽形。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，還包括固定座，所述固定座與所述光伏電池相連接，用于為所述裝置提供支撐。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，還包括制氫機，用于利用聚光吸收器產生的電能制備氫氣，以使浮力發(fā)電機利用氫氣進行發(fā)電。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中，還包括蒸汽發(fā)生器和氫氣收集加熱器。

第二方面，本實用新型實施例提供了一種浮力發(fā)電機的太陽能系統(tǒng)，包括如上所述的浮力發(fā)電機的太陽能裝置。

本實用新型提供浮力發(fā)電機的太陽能裝置和系統(tǒng)，包括：光伏電池、光學玻璃、聚光吸收器、支架和浮力發(fā)電機；用于吸收紫外線并將紫外線轉換為直流電的光伏電池設置在透射紫外線的光學玻璃下側，光學玻璃與支架相連接，聚光吸收器設置在支架的接合處并且位于光學玻璃的凹面?zhèn)龋允构鈱W玻璃反射的紅外線能聚焦在聚光吸收器上，聚光吸收器將吸收紅外線的熱能，以使制氫機制造氫氣，并利用氫氣帶動浮力發(fā)電機產生電能。本實用新型實現(xiàn)了紫外線和紅外線的分離，并充分利用兩種光線分別做功制氫，最終帶動浮力發(fā)電機發(fā)電，提高了太陽能發(fā)電的利用率，充分利用可再生能源，節(jié)能環(huán)保，綠色循環(huán)。

本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的浮力發(fā)電機的太陽能裝置的斷面結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的浮力發(fā)電機的太陽能裝置結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的另一浮力發(fā)電機的太陽能裝置結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的浮力發(fā)電機的太陽能裝置中鏈輪的具體結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的浮力發(fā)電機的太陽能裝置工作原理示意圖；

圖6為本實用新型實施例提供的浮力發(fā)電機示意圖。

圖標：

1-光伏電池；2-光學玻璃；3-聚光吸收器；4-支架；41-第一支架；42-第二支架；5-防水薄膜；6-固定座。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

目前，由于傳統(tǒng)的火力發(fā)電機組容易對空氣造成污染的弊端的日益凸顯，基于此，本實用新型實施例提供的浮力發(fā)電機的太陽能裝置和系統(tǒng)，實現(xiàn)了紫外線和紅外線的分離，并充分利用兩種光線分別做功制氫，最終帶動浮力發(fā)電機發(fā)電，提高了太陽能發(fā)電的利用率，充分利用可再生能源，節(jié)能環(huán)保，綠色循環(huán)。

為便于對本實施例進行理解，首先對本實用新型實施例所公開的一種浮力發(fā)電機的太陽能裝置進行詳細介紹。

圖1為本實用新型實施例提供的浮力發(fā)電機的太陽能裝置的斷面結構示意圖。

參照圖1，浮力發(fā)電機的太陽能裝置包括：光伏電池1、光學玻璃2、聚光吸收器3、支架4和浮力發(fā)電機；

用于吸收紫外線并將紫外線轉換為直流電的光伏電池1設置在透射紫外線的光學玻璃2下側，光學玻璃2與支架4相連接，聚光吸收器3設置在支架4的接合處并且位于光學玻璃2的凹面?zhèn)?，以使光學玻璃2反射的紅外線能聚焦在聚光吸收器3上，聚光吸收器3將吸收紅外線的熱能，以使制氫機分別利用紫外線產生的電能和紅外線的熱能使制氫機制造氫氣，并利用氫氣帶動浮力發(fā)電機產生電能。

具體地，光伏電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。本實用新型實施例以光電效應工作的薄膜式太陽能電池為例，太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對。在p-n結電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。

光學玻璃2可透射紫外線，并反射紅外線。將光學電池1設置在專門用于透射紫外線的光學玻璃2下側，可以充分吸收太陽光中的紫外線，并直接將紫外線轉化為電能。相比于傳統(tǒng)發(fā)電方式，利用光伏電池發(fā)電無枯竭危險，干凈無污染，不受資源分布地域的限制，并且可在用電處就近發(fā)電，供電系統(tǒng)工作可靠。

需要說明的是，如圖2所示，為了充分利用太陽光中的能量，避免能源的浪費，加入了可使紅外線做功的組件。光學玻璃2為橫截面為拋物線形的凹面機構，將聚光吸收器3設置在支架4的接合處，并且位于光學玻璃2的凹面?zhèn)?，設置地點應為聚光效果最顯著的地方，以使光學玻璃2反射的紅外線能聚焦在聚光吸收器3上，這樣聚光吸收器3又將太陽光中的紅外線熱能收集起來，并將熱能依次傳遞給熱水調壓器和蒸汽發(fā)生器，最終進入制氫機中制造氫氣；同時，制氫機也充分利用光伏發(fā)電產生的電能，由光伏電池產生的電能依次通過220V直流輸出控制器和電控設備傳送給制氫機，浮力發(fā)電機的太陽能裝置的工作原理示意圖可參照圖5，可以看出，一套設備分別利用了兩種光線做功，從而使制氫機產生氫氣，這里的制氫機為高壓制氫機。該浮力發(fā)電機的太陽能裝置可以有效利用太陽光中80％的光能和熱能，融合光伏發(fā)電和光熱發(fā)電各自的優(yōu)點，最大化地利用太陽光中的能量，節(jié)能環(huán)保，有效解決能源緊缺的問題。

根據本實用新型的示例性實施例，支架4包括第一支架41和第二支架42。

具體地，如圖2所示，太陽能裝置設置有兩個支架，分別為第一支架和第二支架，由于支架在一定程度上會阻礙太陽光到達光學玻璃2的路徑，降低對太陽光的利用效果，因此也可設置一個支架，只要能夠對聚光吸收器3形成良好的固定作用即可。此外，支架也可設置在其他優(yōu)選位置，甚至在支架上設計可以吸收太陽能的機構，來彌補這部分太陽能的損失，圖2中僅給出了一種優(yōu)選的支架設置方案。

根據本實用新型的示例性實施例，第一支架41的一端與光學玻璃2的一端相連接，第一支架41的另一端通過聚光吸收器3和第二支架42的一端相連接，第二支架42的另一端與光學玻璃2的另一端相連接。

具體地，如圖2所示，第一支架41的一端固定在光學玻璃2的最高點，第一支架41的另一端與聚光吸收器3相連接，第二支架42的一端固定在光學玻璃2的最低點，第二支架42的另一端與聚光吸收器3相連接，以此將聚光吸收器3固定在聚光效果最顯著的位置，一般地，該聚光吸收器3能將平行于旋轉拋物面主軸的入射太陽直接輻射會聚于焦點，在焦點處獲得高溫，并將其熱量吸收。

根據本實用新型的示例性實施例，聚光吸收器3位于第一支架41的另一端與第二支架42的一端的接合處。

具體地，圖3為聚光吸收器3的工作原理示意圖，由光學玻璃2反射的紅外線將聚焦在聚光吸收器上，該聚光吸收器為長條管狀。

根據本實用新型的示例性實施例，光學玻璃的前后兩面均設置有避免光學玻璃產生污漬的防水薄膜5。

具體地，由于防水薄膜的作用使得易于清洗落在上面的灰塵，保證光學組件最大限度地與陽光接觸直射。

根據本實用新型的示例性實施例，光學玻璃2為拋物凹槽形。

具體地，光學玻璃2和光學電池1均為橫截面為拋物凹槽形的凹面機構。

根據本實用新型的示例性實施例，還包括固定座6，固定座6放置于底面上與光伏電池1相連接，用于為整體裝置提供支撐。

具體地，固定座6將利用太陽能發(fā)電的部分托起，使光學玻璃形成可以充分吸收太陽能的較佳傾斜角度。

根據本實用新型的示例性實施例，還包括制氫機，用于制備氫氣，以使浮力發(fā)電機利用氫氣進行發(fā)電。

具體地，該制氫機為高壓制氫機。

根據本實用新型的示例性實施例，還包括發(fā)電機，用于利用聚光吸收器將吸收的熱能進行發(fā)電，以使制氫機制備氫氣。

具體地，為更高效的制備氫氣，設計合成了一種新型電解水催化劑CoO/CoSe2(氧化亞鈷/二硒化鈷)。這種新催化劑合成方法簡單，成本廉價，其在中性環(huán)境中能耗較低而產氫效率很高，有著很好的工業(yè)應用前景，該催化劑是一種鑲嵌型納米復合材料，能在中性環(huán)境中高效穩(wěn)定地同時催化產氫和產氧(即電流通過水時，在陰極通過還原水形成氫氣，在陽極則通過氧化水形成氧氣)。電解水制備氫氣是一種高效的制備潔凈、可持續(xù)能源氫燃料的技術，而電解水催化劑的優(yōu)劣決定了電能轉化為氫能的效率。目前，鉑和二氧化釕等貴金屬材料電解水催化劑雖然性能較好，但因其儲量稀少、價格昂貴而不適用于大規(guī)模的工業(yè)生產。近年來通過研究成功合成了多種電解水催化劑，使制氫成本一降再降，只有獲得高壓，低成本的氫氣，才能為下一步的浮力發(fā)電機創(chuàng)造條件。

制氫是需要電能的，采用太陽能作為制氫的能源，利用聚光吸收器吸收的紅外線的熱能產生電能，制氫機利用熱能和紫外線產生的光伏電能作為制氫的能源，就實現(xiàn)了綠色環(huán)保，零污染，高效率，低成本的新型能源裝置，為了提高太陽能的利用率，采用最新型的光熱復合式太陽能，使太陽能的利用率達到80％以上，利用了20％的光伏發(fā)電及60％的光熱發(fā)電，并且就近發(fā)電就近使用，節(jié)省了傳輸成本及設備。

需要說明的是，浮力發(fā)電機包括鏈輪，鏈輪的具體結構可參照圖4，鏈輪整體浸泡在水箱中，鏈輪的鏈帶上設置有若干個圓頂氣包，每個圓頂氣包與通氣管道相連接，左邊的圓頂氣包用氫氣在液體中的浮力,把圓頂氣包引力抵消,右邊的圓頂氣包為溢出內部氫氣的圓頂氣包，內部只有水，因此右邊的圓頂氣包可以利用引力作功，從而轉化為機械能最終帶動發(fā)電機發(fā)電。具體地，鏈輪包括上鏈輪和下鏈輪，氣包的底面平面設置有氣包口。當氣包到達下鏈輪時與永久磁鐵相遇，電磁閥自動打開，高壓氫氣充入氣包，產生浮力向上運動，水的壓力越大，浮力越大，當氣包隨鏈帶旋轉到達上鏈輪時，氣包口由底面位置轉到上面，氫氣向上運動，自動進入氫氣收集加熱器，此時氣包繼續(xù)向下運動，在水的壓力作用下氫氣全部溢出，沒有氣體的氣包下降時，阻力很小。另外，如圖6所示，浮力發(fā)電機必須是一個具有高塔深井的工程，為保證一定的可行性，設定地上的高度大約100m，地下的深度200m，這樣的設置可使發(fā)電機所產生的浮力成幾何倍數的增長，充分利用了大自然中現(xiàn)成的引力以及氫氣在水中的浮力，結合太陽能的電能和熱能，對可再生能源進行了最大化的利用，有效緩解能源緊缺污染問題，起到了四兩撥千斤的作用。

本實用新型提供浮力發(fā)電機的太陽能裝置和系統(tǒng)，包括：光伏電池、光學玻璃、聚光吸收器、支架和浮力發(fā)電機；用于吸收紫外線并將紫外線轉換為直流電的光伏電池設置在透射紫外線的光學玻璃下側，光學玻璃與支架相連接，聚光吸收器設置在支架的接合處并且位于光學玻璃的凹面?zhèn)?，以使光學玻璃反射的紅外線能聚焦在聚光吸收器上，聚光吸收器將吸收紅外線的熱能，以使制氫機制造氫氣，并利用氫氣帶動浮力發(fā)電機產生電能。本實用新型實現(xiàn)了紫外線和紅外線的分離，并充分利用兩種光線分別做功制氫，最終帶動浮力發(fā)電機發(fā)電，提高了太陽能發(fā)電的利用率，充分利用可再生能源，節(jié)能環(huán)保，綠色循環(huán)。

本實用新型實施例所提供的浮力發(fā)電機的太陽能裝置和系統(tǒng)，所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

另外，在本實用新型實施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應說明的是：以上所述實施例，僅為本實用新型的具體實施方式，用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制，本實用新型的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案的精神和范圍，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。