本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置。更具體地說,本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
由于近年來環(huán)境和能源問題日益嚴(yán)峻,迫切需要積極推進(jìn)和提倡使用潔凈的可再生能源。溫差發(fā)電技術(shù)是一種利用塞貝克效應(yīng)將熱能直接轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù),具有無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、工作時(shí)無噪音、無污染等優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛的關(guān)注。但是目前的溫差發(fā)電裝置的熱端熱量利用效率低,冷端散熱速度慢,冷熱端溫差小,發(fā)電量小,而且現(xiàn)有的溫差發(fā)電裝置不夠模塊化,不利于加裝擴(kuò)大生產(chǎn),也不利于拆卸修理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,其便于加裝發(fā)電機(jī)構(gòu)增加發(fā)電量,并且熱端熱量利用率高,冷端散熱速度快,發(fā)電效率高。
為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn),提供了一種旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,包括:
底座,其水平固定在水面;
外殼體,其為圓筒狀結(jié)構(gòu),并位于水下,所述外殼體上端與所述底座可旋轉(zhuǎn)固定,且所述外殼體垂直于所述底座底面,所述外殼體的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)葉片,每個(gè)葉片呈螺旋狀繞設(shè)在所述外殼體側(cè)壁表面,每個(gè)葉片形成一個(gè)完整螺旋,所述葉片的寬度與所述外殼體的半徑相等;
中殼體,其同軸設(shè)置于所述外殼體內(nèi)部,所述中殼體的內(nèi)徑小于所述外殼體的內(nèi)徑,所述中殼體外壁與所述外殼體內(nèi)壁間的環(huán)形空間兩端封閉,形成第一儲(chǔ)水空間;
內(nèi)殼體,其同軸設(shè)置于所述中殼體內(nèi)部,所述內(nèi)殼體的內(nèi)徑小于所述中殼體的內(nèi)徑,所述內(nèi)殼體外壁與所述中殼體內(nèi)壁間的環(huán)形空間兩端封閉,形成第二儲(chǔ)水空間;
熱水進(jìn)管和熱水出管,其設(shè)置在所述殼體內(nèi)部,并且沿著所述內(nèi)殼體的軸向延伸;
冷水進(jìn)管和冷水出管,其設(shè)置在所述內(nèi)殼體內(nèi)部,并且沿著所述內(nèi)殼體的軸向延伸,所述冷水進(jìn)管上設(shè)置有第一輸送泵,所述冷水進(jìn)管和所述冷水出管與所述第二儲(chǔ)水空間分別連通;
多個(gè)第一盤管,所述第一盤管由對折金屬管繞制而成的蚊香狀結(jié)構(gòu),所述第一盤管的輪廓線符合阿基米德螺線,多個(gè)第一盤管平行間隔設(shè)置在所述內(nèi)殼體內(nèi)部,且所述第一盤管所在的平面垂直于所述內(nèi)殼體的軸線,所述第一盤管的進(jìn)水口和出水口分別與所述熱水進(jìn)管和熱水出管連通;
多個(gè)第二盤管,所述第二盤管由對折金屬管繞制而成的蚊香狀結(jié)構(gòu),所述第二盤管的輪廓線符合阿基米德螺線,多個(gè)第二盤管平行間隔設(shè)置在所述內(nèi)殼體內(nèi)部,所述第二盤管與所述第一盤管平行,并且每個(gè)第二盤管均位于兩個(gè)第一盤管之間,所述第二盤管的進(jìn)水口和出水口分別與所述冷水進(jìn)管和冷水出管連通;
多個(gè)溫差發(fā)電組件,每個(gè)溫差發(fā)電組件均設(shè)置在一個(gè)第一盤管和一個(gè)第二盤管之間,并且使溫差發(fā)電組件得熱端與第一盤管的表面貼合,使溫差發(fā)電組件的冷端與第二盤管的表面貼合;
其中,所述第一儲(chǔ)水空間與所述第二儲(chǔ)水空間通過第一循環(huán)管和第二循環(huán)管連通,所述第一循環(huán)管和所述第二循環(huán)管上分別設(shè)置有第一循環(huán)泵和第二循環(huán)泵,所述第一循環(huán)泵和所述第二循環(huán)泵的輸水方向相反,所述第二儲(chǔ)水空間內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器,當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅鳈z測到第二儲(chǔ)水空間中的水溫高于第一設(shè)定溫度時(shí),開啟所述第一循環(huán)泵和所述第二循環(huán)泵,直至所述第二儲(chǔ)水空間中的水溫低于第一設(shè)定溫度。
優(yōu)選的是,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,還包括:
第一熱水箱和第二熱水箱,其內(nèi)部均盛有水,所述第一熱水箱與熱水進(jìn)管和熱水出管均連通,所述第一熱水箱與所述第二熱水箱通過第三循環(huán)管和第四循環(huán)管連通,所述第二熱水器與太陽能熱水器的進(jìn)水管和出水管連通,所述第三循環(huán)管和所述第四循環(huán)管上分別設(shè)置有第三循環(huán)泵和第四循環(huán)泵,所述第三循環(huán)泵和所述第四循環(huán)泵的輸水方向相反,所述第一熱水箱內(nèi)設(shè)置有第二溫度傳感器,當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅鳈z測到第一熱水箱中的水溫低于第二設(shè)定溫度時(shí),開啟所述第三循環(huán)泵和所述第四循環(huán)泵,直至所述第一熱水箱中的水溫高于第二設(shè)定溫度。
優(yōu)選的是,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,所述外殼體下端在水中的深度不低于5米。
優(yōu)選的是,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,所述外殼體、所述中殼體、所述內(nèi)殼體、所述葉片均由易導(dǎo)熱材料制作。
優(yōu)選的是,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,所述第一熱水箱和所述第二熱水箱的表面設(shè)置有保溫層。
優(yōu)選的是,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,所述第一盤管和所述第二盤管的材質(zhì)為銅,所述第一盤管和所述第二盤管的中心與所述內(nèi)殼體的軸線重合。
優(yōu)選的是,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,所述第一設(shè)定溫度為25℃,所述第二設(shè)定溫度為85℃。
本發(fā)明至少包括以下有益效果:
1、本發(fā)明的第一盤管、第二盤管和夾在第一盤管和第二盤管之間的溫差發(fā)電組件組成一個(gè)發(fā)電模塊,對第一盤管和第二盤管的供水也非常便利,發(fā)電模塊之間也容易組裝串聯(lián),因而本發(fā)明非常適合加裝發(fā)電機(jī)構(gòu)增大發(fā)電量,也非常適合根據(jù)實(shí)際情況減少發(fā)電機(jī)構(gòu)。
2、本發(fā)明的第一盤管和第二盤管均由單管對折后繞制而成,出水口和進(jìn)水口均位于外側(cè),容易注水和集和成模塊,并且第一盤管和第二盤管的輪廓符合阿基米德螺線,相比于u形管和其它無規(guī)則彎管,極大地提高了水的流速和熱量利用率。
3、本發(fā)明設(shè)置在水下,利用水面下的冷水進(jìn)行散熱,并利用水浪帶動(dòng)外殼體旋轉(zhuǎn)加強(qiáng)散熱,而且太陽能熱水器產(chǎn)生熱水,不必利用發(fā)明自身產(chǎn)生的電量進(jìn)行加熱和散熱,減少了發(fā)電量的損失。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明第一盤管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的外殼體和葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
如圖1、2、3所示,本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,包括:
底座1,其水平固定在水面;
外殼體11,其為圓筒狀結(jié)構(gòu),并位于水下,所述外殼體11上端與所述底座1可旋轉(zhuǎn)固定,且所述外殼體11垂直于所述底座1底面,所述外殼體11的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)葉片111,每個(gè)葉片111呈螺旋狀繞設(shè)在所述外殼體11側(cè)壁表面,每個(gè)葉片111形成一個(gè)完整螺旋,所述葉片111的寬度與所述外殼體11的半徑相等;
中殼體,其同軸設(shè)置于所述外殼體11內(nèi)部,所述中殼體的內(nèi)徑小于所述外殼體11的內(nèi)徑,所述中殼體外壁與所述外殼體11內(nèi)壁間的環(huán)形空間兩端封閉,形成第一儲(chǔ)水空間13;
內(nèi)殼體,其同軸設(shè)置于所述中殼體內(nèi)部,所述內(nèi)殼體的內(nèi)徑小于所述中殼體的內(nèi)徑,所述內(nèi)殼體外壁與所述中殼體內(nèi)壁間的環(huán)形空間兩端封閉,形成第二儲(chǔ)水空間12;
熱水進(jìn)管6和熱水出管7,其設(shè)置在所述殼體內(nèi)部,并且沿著所述內(nèi)殼體的軸向延伸;
冷水進(jìn)管4和冷水出管5,其設(shè)置在所述內(nèi)殼體內(nèi)部,并且沿著所述內(nèi)殼體的軸向延伸,所述冷水進(jìn)管4上設(shè)置有第一輸送泵,所述冷水進(jìn)管4和所述冷水出管5與所述第二儲(chǔ)水空間12分別連通;
多個(gè)第一盤管2,所述第一盤管2由對折金屬管繞制而成的蚊香狀結(jié)構(gòu),所述第一盤管2的輪廓線符合阿基米德螺線,多個(gè)第一盤管2平行間隔設(shè)置在所述內(nèi)殼體內(nèi)部,且所述第一盤管2所在的平面垂直于所述內(nèi)殼體的軸線,所述第一盤管2的進(jìn)水口和出水口分別與所述熱水進(jìn)管6和熱水出管7連通;
多個(gè)第二盤管3,所述第二盤管3由對折金屬管繞制而成的蚊香狀結(jié)構(gòu),所述第二盤管3的輪廓線符合阿基米德螺線,多個(gè)第二盤管3平行間隔設(shè)置在所述內(nèi)殼體內(nèi)部,所述第二盤管3與所述第一盤管2平行,并且每個(gè)第二盤管3均位于兩個(gè)第一盤管2之間,所述第二盤管3的進(jìn)水口和出水口分別與所述冷水進(jìn)管4和冷水出管5連通;
多個(gè)溫差發(fā)電組件8,每個(gè)溫差發(fā)電組件8均設(shè)置在一個(gè)第一盤管2和一個(gè)第二盤管3之間,并且使溫差發(fā)電組件8得熱端與第一盤管2的表面貼合,使溫差發(fā)電組件8的冷端與第二盤管3的表面貼合;
其中,所述第一儲(chǔ)水空間13與所述第二儲(chǔ)水空間12通過第一循環(huán)管和第二循環(huán)管連通,所述第一循環(huán)管和所述第二循環(huán)管上分別設(shè)置有第一循環(huán)泵和第二循環(huán)泵,所述第一循環(huán)泵和所述第二循環(huán)泵的輸水方向相反,所述第二儲(chǔ)水空間12內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器,當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅鳈z測到第二儲(chǔ)水空間12中的水溫高于第一設(shè)定溫度時(shí),開啟所述第一循環(huán)泵和所述第二循環(huán)泵,直至所述第二儲(chǔ)水空間12中的水溫低于第一設(shè)定溫度。
在上述技術(shù)方案中,熱水進(jìn)管6為第一盤管2供熱水,冷水進(jìn)管4為第二盤管3供冷水,第一盤管2和第二盤管3夾持溫差發(fā)電組件8,溫差發(fā)電組件8的熱端和冷端形成溫度差進(jìn)行發(fā)電。第一儲(chǔ)水空間13和第二儲(chǔ)水空間12均位于在水下,利用水下的低溫降低空間內(nèi)的水溫,第二儲(chǔ)水空間12向冷水進(jìn)管4供冷水,第一儲(chǔ)水空間13用于與第而儲(chǔ)水空間交換水,降低第而儲(chǔ)水空間的水溫,第一儲(chǔ)水空間13與外界的水直接接觸,并有葉片111輔助散熱,水溫更低,葉片111還在水浪的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)外殼體11旋轉(zhuǎn),進(jìn)一步提高了散熱速度。第一盤管2、第二盤管3和夾在第一盤管2和第二盤管3之間的溫差發(fā)電組件8組成一個(gè)發(fā)電模塊,第一盤管2和第二盤管3進(jìn)水口和吹水口位于外側(cè),熱水進(jìn)管6、熱水出管7、冷水進(jìn)管4和冷水出管5均沿著軸向設(shè)置在內(nèi)殼體內(nèi),供水和出水非常便利,因此發(fā)電模塊之間也容易組裝串聯(lián),使得本發(fā)明非常適合加裝發(fā)電機(jī)構(gòu)增大發(fā)電量,也非常適合根據(jù)實(shí)際情況減少發(fā)電機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的第一盤管2和第二盤管3均由單管對折后繞制而成,如圖2,輪廓均符合阿基米德螺線,相比于u形管和其它無規(guī)則彎管,極大地提高了水的流速和熱量利用率。
在另一種技術(shù)方案中,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,還包括:
第一熱水箱9和第二熱水箱10,其內(nèi)部均盛有水,所述第一熱水箱9與熱水進(jìn)管6和熱水出管7均連通,所述第一熱水箱9與所述第二熱水箱10通過第三循環(huán)管和第四循環(huán)管連通,所述第二熱水器與太陽能熱水器的進(jìn)水管和出水管連通,所述第三循環(huán)管和所述第四循環(huán)管上分別設(shè)置有第三循環(huán)泵和第四循環(huán)泵,所述第三循環(huán)泵和所述第四循環(huán)泵的輸水方向相反,所述第一熱水箱9內(nèi)設(shè)置有第二溫度傳感器,當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅鳈z測到第一熱水箱9中的水溫低于第二設(shè)定溫度時(shí),開啟所述第三循環(huán)泵和所述第四循環(huán)泵,直至所述第一熱水箱9中的水溫高于第二設(shè)定溫度。這里,第一熱水箱9用于向熱水進(jìn)管6供熱水,第二熱水箱10用于與第一熱水箱9進(jìn)行熱水交換,將第一熱水箱9的溫度維持在較高的位置,太陽能熱水器向第二熱水箱10供熱水。
在另一種技術(shù)方案中,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,所述外殼體11下端在水中的深度不低于5米。這里,提供了外殼體11的優(yōu)選深度,以便將第一儲(chǔ)水空間13和第二儲(chǔ)水空間12內(nèi)的水溫維持在較低的溫度,便于對溫差發(fā)電組件8的冷端進(jìn)行散熱。
在另一種技術(shù)方案中,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,所述外殼體11、所述中殼體、所述內(nèi)殼體、所述葉片111均由易導(dǎo)熱材料制作。這里,導(dǎo)熱材料方便降低第一儲(chǔ)水空間13和第二儲(chǔ)水空間12內(nèi)的水溫。
在另一種技術(shù)方案中,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,所述第一熱水箱9和所述第二熱水箱10的表面設(shè)置有保溫層。這里,減少第一熱水箱9和第二熱水箱10的熱量散失,提高能量利用率。
在另一種技術(shù)方案中,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,所述第一盤管2和所述第二盤管3的材質(zhì)為銅,所述第一盤管2和所述第二盤管3的中心與所述內(nèi)殼體的軸線重合。這里,使得本發(fā)明更易于集約化,提高空間利用率,并便于擴(kuò)大發(fā)電規(guī)模。
在另一種技術(shù)方案中,所述的旋轉(zhuǎn)溫差發(fā)電裝置,所述第一設(shè)定溫度為25℃,所述第二設(shè)定溫度為85℃。這里,提供了第一設(shè)定溫度和第二設(shè)定溫度的優(yōu)選值,使得溫差發(fā)電組件8的熱端和冷端保持較大的溫差,提高發(fā)電量。
盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用,它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域,對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改,因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。