復(fù)合型光熱發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，包含一絕熱盒體、一集熱單元、一發(fā)電模塊及一太陽能發(fā)電板。絕熱盒體具有一開口并且開設(shè)有一開孔。集熱單元容置于絕熱盒體內(nèi)并且對應(yīng)開口的位置配設(shè)，集熱單元的至少一部分對應(yīng)開孔的位置配置。發(fā)電模塊包含一史特林引擎及一發(fā)電機(jī)，史特林引擎通過開孔貼附于集熱單元，史特林引擎動力連接發(fā)電機(jī)。太陽能發(fā)電板設(shè)置于開口，其遮蓋并且接觸集熱單元。藉以將日光的光能及熱能轉(zhuǎn)換為電能。
【專利說明】復(fù)合型光熱發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于發(fā)電裝置，特別是一種能夠?qū)⒐饽芗盁崮苻D(zhuǎn)換為電能的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地球孕藏能源逐漸枯竭，引發(fā)能源危機(jī)，大眾也因此漸漸具備節(jié)能的觀念。為了對應(yīng)此問題，除了節(jié)約使用現(xiàn)存的能源外，開發(fā)新的替代能源也是另一個重要的課題。因此，取之不盡的日光顯然是目前最佳的能源替代方案。
[0003]日光可提供光能及熱能，現(xiàn)有的技術(shù)中已存在多種光電轉(zhuǎn)換裝置及熱電轉(zhuǎn)換裝置，分別能夠?qū)⒐饽芗盁崮苻D(zhuǎn)換為電能。例如現(xiàn)有的太陽能板為一種光電轉(zhuǎn)換裝置，其能夠?qū)⑷展馑峁┑墓饽苻D(zhuǎn)換為電能，又例如US4707990專利提供的太陽能史特林引擎為一種熱電轉(zhuǎn)換裝置，其藉由一碟型集熱器收集日光所提供的熱能，并且藉由一史特林引擎(Stirling Engine)而能夠?qū)⑷展馑峁┑臒崮苻D(zhuǎn)換為電能。
[0004]日光照射時同時提供光能及熱能，但現(xiàn)有技術(shù)大多只能轉(zhuǎn)換同一單位日光內(nèi)的單一種能量(例如光能轉(zhuǎn)換為電能或者熱能轉(zhuǎn)換為電能)，故無法將同一單位日光內(nèi)所含的光能及熱能皆轉(zhuǎn)換為電能，例如一般的太陽能板只能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，其受日照后雖會吸收日光的熱能而使其溫度上升，但一般的太陽能板無法將其所吸收的熱能轉(zhuǎn)換為電能，因此能源轉(zhuǎn)換效率不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的，在于提供一種可將日光的光能及熱能轉(zhuǎn)換為電能輸出的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置。
[0006]為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明提供一種復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，包含一絕熱盒體、一集熱單元、一發(fā)電模塊及一太陽能發(fā)電板。絕熱盒體呈開放而具有一開口并且開設(shè)有一開孔。集熱單元容置于絕熱盒體內(nèi)并且對應(yīng)開口的位置，集熱單元的至少一部分對應(yīng)開孔的位置配置。發(fā)電模塊包含一史特林引擎及一發(fā)電機(jī)，史特林弓I擎通過第二開口貼附于集熱單元，史特林引擎動力連接發(fā)電機(jī)。太陽能發(fā)電板設(shè)置于開口，其遮蓋并且接觸集熱單元。
[0007]較佳地，前述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置更包含一逆變器電性連接發(fā)電機(jī)。
[0008]較佳地，前述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置更包含一逆變器電性連接太陽能發(fā)電板。
[0009]較佳地，前述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其史特林引擎包含一熱側(cè)及遠(yuǎn)離熱側(cè)的一冷側(cè)，熱側(cè)貼附于集熱單元。
[0010]較佳地，前述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置更包含一散熱單元，散熱單元設(shè)置于冷側(cè)并且熱連接冷側(cè)。
[0011]較佳地，前述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其散熱單元包含一散熱鰭片組。
[0012]較佳地，前述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其集熱單元包含一真空集熱管。
[0013]較佳地，前述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其集熱單元包含一平板集熱器，平板集熱器包含一金屬管回路，金屬管回路接觸太陽能發(fā)電板。
[0014]較佳地，前述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置更包含一優(yōu)化器及一逆變器，優(yōu)化器電性連接發(fā)電機(jī)逆變器電性連接優(yōu)化器。
[0015]較佳地，前述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置更包含一優(yōu)化器及一逆變器，優(yōu)化器電性連接太陽能發(fā)電板，逆變器電性連接優(yōu)化器。
[0016]本發(fā)明的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置藉由太陽能發(fā)電板將日光的光能轉(zhuǎn)換為電能，并且藉由集熱單元驅(qū)使史特林引擎驅(qū)動發(fā)電機(jī)而將日光的熱能轉(zhuǎn)換為電能，因此本發(fā)明的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置可以同時集取同一單位日光內(nèi)的光能及熱能并且轉(zhuǎn)換為電能輸出，故有效改善了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
[0017]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置的分解示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置的立體示意圖；
[0020]圖3是圖2中本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置的剖視圖；
[0021]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置另一樣態(tài)的立體示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置的一示意圖；
[0023]圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置的另一示意圖；
[0024]圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置的一示意圖；
[0025]圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置的另一示意圖。
[0026]其中，附圖標(biāo)記
[0027]100絕熱盒體
[0028]110開口
[0029]120開孔
[0030]200集熱單元
[0031]210平板集熱器
[0032]211金屬管回路
[0033]212幫浦
[0034]220真空集熱管
[0035]230水槽
[0036]300發(fā)電模塊
[0037]310史特林引擎
[0038]311熱側(cè)
[0039]312冷側(cè)
[0040]320發(fā)電機(jī)
[0041]400太陽能發(fā)電板
[0042]410受光面
[0043]510/520 逆變器
[0044]530/540 優(yōu)化器[0045]600散熱單元
[0046]610散熱鰭片組
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
[0048]參閱圖1及圖2，本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供一種復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其包含一絕熱盒體100、一集熱單元200、一發(fā)電模塊300以及一太陽能發(fā)電板(solar panel)400o集熱單元200設(shè)置于絕熱盒體100內(nèi)，太陽能發(fā)電板400遮蓋并且接觸集熱單元200。
[0049]于本實(shí)施例中，絕熱盒體100概呈開放的矩形殼體，其具有一開口 110，而且絕熱盒體100的底面開設(shè)有一開孔120。
[0050]集熱單元200設(shè)置于絕熱盒體100內(nèi)并且對應(yīng)開口 110的位置設(shè)置，集熱單元200的至少一部分對應(yīng)絕熱盒體100的開孔120的位置配置。藉由集熱單元200通過開口 110接觸太陽能發(fā)電板400以收集太陽能發(fā)電板400自日光所吸收的熱能。于本實(shí)施例中，集熱單元可以包含一個平板集熱器(flat plate solar collector) 210,平板集熱器210包含有一金屬管回路211，金屬管回路211通過開口 110接觸太陽能發(fā)電板400，金屬管回路內(nèi)填注有工作流體(例如水)，金屬管回路211上設(shè)置有一幫浦212，幫浦212連通金屬管回路211，藉由幫浦212驅(qū)動金屬管回路211內(nèi)的工作流體循環(huán)流動。另參閱圖4，金屬管回路211也可以不設(shè)置幫浦212。
[0051]參閱圖1及圖3,發(fā)電模塊300包含一史特林引擎(Stirling Engine) 310及一發(fā)電機(jī)320。于本實(shí)施例中 ，史特林引擎310較佳地為一低溫史特林引擎(Low-TemperatureDifferential Stirling Engine, LTDStirling Engine),史特林引擎 310 包含一熱側(cè) 311以及遠(yuǎn)離熱側(cè)311配置的一冷側(cè)312，史特林引擎310的熱側(cè)311通過開孔120貼附于集熱單元200而與集熱單元200熱連接，于本實(shí)施例中，史特林引擎310的熱側(cè)311較佳地貼附于金屬管回路211的至少一部分。通過絕緣盒體100的開孔120將集熱單元200所收集的熱能傳遞至史特林引擎310，藉以驅(qū)動史特林引擎310運(yùn)轉(zhuǎn)。史特林引擎310的冷側(cè)312上設(shè)置有一散熱單元600，散熱單元600熱連接史特林引擎310的冷側(cè)312以對冷側(cè)312散熱。于本實(shí)施例中散熱單元600包含一散熱鰭片組610，藉此以增加熱側(cè)311與冷側(cè)312的溫差以增加史特林引擎310的的運(yùn)轉(zhuǎn)動力。并且，史特林引擎310動力連接發(fā)電機(jī)320以驅(qū)動發(fā)電機(jī)320發(fā)電而產(chǎn)生電流，發(fā)電機(jī)320可以產(chǎn)生直流電流或者是交流電流，發(fā)電機(jī)320還可以另外電性連接一個逆變器510，藉由逆變器510將發(fā)電機(jī)410所產(chǎn)生的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流，或者是將發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流。
[0052]太陽能發(fā)電板400設(shè)置于開口 110，其較佳地遮蓋于集熱單元200。太陽能發(fā)電板400的其中一面為一受光面410,受光面410朝向絕熱盒體100的外側(cè)設(shè)置,太陽能發(fā)電板400藉由受光面410吸收光能(較佳地來自日光)并且將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娏?，較佳地太陽能發(fā)電板400可以電性連接一逆變器(inverter) 520，藉由逆變器520將直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流。較佳地發(fā)電機(jī)320與太陽能發(fā)電板400可以電性連接于同一個逆變器510(520)，藉由同一逆變器510(520)將發(fā)電機(jī)320與太陽能發(fā)電板400所產(chǎn)生的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流。[0053]另參閱圖4，發(fā)電模塊300所產(chǎn)生的電流可以通過一優(yōu)化器530以穩(wěn)定電流后，再通過逆變器510。太陽能發(fā)電板400所產(chǎn)生的電流也可以通過一優(yōu)化器540以穩(wěn)定電流后，再通過逆變器520。較佳地，發(fā)電模塊300和太陽能發(fā)電板400所產(chǎn)生的電流也可以通過同一優(yōu)化器530(540)后再通過逆變器510 (520)。參閱圖5及圖6，本發(fā)明的第二實(shí)施例提供一種復(fù)合型光熱發(fā)電裝置。其構(gòu)造大至如同前述第一實(shí)施例，其相同之處于此不再贅述。本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之處在于，集熱單元200可以包含有多個平行排列設(shè)置的真空集熱管(evacuated solar collector tube) 220,這些真空集熱管220通過開口 110接角蟲太陽能發(fā)電板400而且各空集熱管220的一端皆置入一水槽230中，并且接觸填充于水槽230內(nèi)的工作流體(例如水)，藉由真空集熱管220通過開口 110吸收日光的熱能，并且傳遞至水槽230中的工作流體。史特林引擎310的熱側(cè)311貼附于水槽230的外壁，將工作流體所含的熱能通過開孔120傳遞至史特林引擎310而驅(qū)動史特林引擎310運(yùn)轉(zhuǎn)。藉此，令史特林引擎310進(jìn)一步驅(qū)動發(fā)電機(jī)320發(fā)電而產(chǎn)生電流。
[0054]參閱圖7及圖8，本發(fā)明的第三實(shí)施例提供一種復(fù)合型光熱發(fā)電裝置。其構(gòu)造大至如同前述第一實(shí)施例，其相同之處于此不再贅述。本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之處在于，集熱單元200可以包含多個扇形發(fā)散排列的真空集熱管220，這些真空集熱管220通過開口110接觸太陽能發(fā)電板400而且各空集熱管220，而且這些真空集熱管220靠攏的一端貼附在史特林引擎310的熱側(cè)311。藉由真空集熱管220通過開口 110吸收日光的熱能，并且將熱能通過開孔120傳遞至史特林引擎310以驅(qū)動史特林引擎310運(yùn)轉(zhuǎn)，并且令史特林引擎310進(jìn)一步驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)320電而產(chǎn)生電流。
[0055]本發(fā)明的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置藉由太陽能發(fā)電板400將日光的光能轉(zhuǎn)換為電能，并且藉由集熱單元200驅(qū)使史特林引擎410驅(qū)動發(fā)電機(jī)420而將日光的熱能轉(zhuǎn)換為電能，因此本發(fā)明的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置可以同時集取同一單位日光內(nèi)的光能及熱能并且轉(zhuǎn)換為電能輸出，故有效改善了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
[0056]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其特征在于，包含: 一絕熱盒體，其具有一開口而且該絕熱盒體開設(shè)有一開孔； 一集熱單元，容置于該絕熱盒體內(nèi)且對應(yīng)該開口的位置配設(shè)，該集熱單元的至少一部分對應(yīng)該開孔的位置配置； 一發(fā)電模塊，包含一史特林引擎及一發(fā)電機(jī)，該史特林引擎通過該開孔貼附于該集熱單元，該史特林引擎動力連接該發(fā)電機(jī) '及 一太陽能發(fā)電板，設(shè)于該開口，該太陽能發(fā)電板遮蓋并且接觸該集熱單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其特征在于，更包含一逆變器，該逆變器電性連接該發(fā)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其特征在于，更包含一逆變器，該逆變器電性連接該太陽能發(fā)電板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其特征在于，該史特林引擎包含一熱側(cè)及遠(yuǎn)離該熱側(cè)的一冷側(cè)，該熱側(cè)貼附于該集熱單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其特征在于，更包含一散熱單元，該散熱單元設(shè)置于該冷側(cè)并且熱連接該冷側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置,其特征在于,該散熱單兀包含一散熱鰭片組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其特征在于，該集熱單元包含一真空集熱管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其特征在于，該集熱單元包含一平板集熱器，該平板集熱器包含一金屬管回路，該金屬管回路接觸該太陽能發(fā)電板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其特征在于，更包含一優(yōu)化器及一逆變器，該優(yōu)化器電性連接該發(fā)電機(jī)，該逆變器電性連接該優(yōu)化器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型光熱發(fā)電裝置，其特征在于，更包含一優(yōu)化器及一逆變器，該優(yōu)化器電性連接該太陽能發(fā)電板，該逆變器電性連接該優(yōu)化器。
【文檔編號】H02S10/30GK104038141SQ201310068584
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月5日
【發(fā)明者】黃昭睿, 王映翔 申請人:群光電能科技股份有限公司