[發(fā)明專利]太陽能綜合利用系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710029940.3
• 申請(qǐng)日: 2007-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN101377348A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁柏堂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 梁柏堂
• 主分類號(hào): F24J2/00
• 分類號(hào): F24J2/00;F24J2/04;F24J2/46;F03G6/00;H02K7/18
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司
• 代理人: 郝傳鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能綜合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人類對(duì)能源的需求越來越大。作為人類現(xiàn)在的主要能源，石油、天然氣、煤炭等被不斷的消耗，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越迫切的需求，而太陽能正是這種能源。

現(xiàn)有利用太陽能的方法主要有半導(dǎo)體太陽能電池，溫室式熱風(fēng)發(fā)電，聚光集熱式發(fā)電，儲(chǔ)熱式太陽能熱轉(zhuǎn)換等。這些方法雖然都可以利用太陽能，但由于各自存在著缺點(diǎn)而影響了在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用。如半導(dǎo)體太陽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，這和利用太陽能的環(huán)保宗旨背道而馳。聚光集熱式發(fā)電是通過一些裝置以反射或折射的方式將陽光聚焦于一點(diǎn)來加熱介質(zhì)發(fā)電。由于要大量采集陽光，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運(yùn)行的功能，以保證將陽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)境的。儲(chǔ)熱式太陽能只能以熱能的方式儲(chǔ)存和輸出而不能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能或機(jī)械能(如太陽能熱水器只能為我們提供熱水)。

因此，我們有必要提供一種一種成本低、環(huán)保、能以多種形式輸出能量的太陽能綜合利用系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的問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能綜合利用系統(tǒng)。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種太陽能綜合利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括若干導(dǎo)流管道、太陽能轉(zhuǎn)換裝置、上升加速管、能量輸出裝置以及介質(zhì)，該導(dǎo)流管道將太陽能轉(zhuǎn)換裝置、上升加速管以及能量輸出裝置連通形成開環(huán)循環(huán)回路，所述介質(zhì)裝于該回路中，該太陽能轉(zhuǎn)換裝置吸收太陽能并將該太陽能轉(zhuǎn)換為熱能加熱太陽能轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的介質(zhì)且使該介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)于所述回路，受熱后的介質(zhì)通過上升加速管加速后利用能量輸出裝置輸出能量。

作為一個(gè)實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述開環(huán)循環(huán)回路中的過濾器，用以凈化所述開環(huán)循環(huán)回路中的介質(zhì)，改善回路循環(huán)的暢通性。

作為一個(gè)實(shí)施例，所述太陽能轉(zhuǎn)換裝置由一個(gè)或多個(gè)太陽能轉(zhuǎn)換元件組成，該太陽能轉(zhuǎn)換元件包括中空形成內(nèi)腔的外殼、設(shè)置于該內(nèi)腔中且將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的轉(zhuǎn)換層，該內(nèi)腔與導(dǎo)流管道相連通，該內(nèi)腔中的介質(zhì)通過轉(zhuǎn)換層加熱。根據(jù)安裝地點(diǎn)的不同，所述外殼可以設(shè)為為圓柱體形，該外殼內(nèi)腔對(duì)應(yīng)為圓柱體形，所述轉(zhuǎn)換層覆蓋于該內(nèi)腔表面；所述外殼也可以設(shè)為長方體形，該外殼內(nèi)腔對(duì)應(yīng)外殼形狀設(shè)為長方體形或波浪形，該轉(zhuǎn)換層對(duì)應(yīng)該外殼內(nèi)腔形狀設(shè)為平板形或波浪形，該波浪形可以起到增加與介質(zhì)的接觸面積及導(dǎo)流作用。

作為一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)要求輸出能量形式的不同，所述能量輸出裝置可以是向外傳遞熱能的熱交換器、動(dòng)能輸出裝置或與動(dòng)能輸出裝置聯(lián)動(dòng)的發(fā)電機(jī)。所述動(dòng)能輸出裝置包括渦輪或往復(fù)式活塞。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的太陽能綜合利用系統(tǒng)具有以下有益效果：第一，低成本，適合大規(guī)模應(yīng)用，不需使用昂貴的材料和設(shè)備；不需要復(fù)雜和高深的技術(shù)；亦不需要興建大型的設(shè)施，因而可以實(shí)現(xiàn)低成本。如果以太陽能轉(zhuǎn)換裝置作為建筑物的屋頂、外墻，更可節(jié)省?建造屋頂、外墻的費(fèi)用，進(jìn)一步降低成本。本發(fā)明中的各種裝置從生產(chǎn)到安裝，都不需要復(fù)雜的技術(shù)和設(shè)備，因而可以輕易地達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)的要求，從而使本發(fā)明的大規(guī)模應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。第二，適用范圍廣，由于本發(fā)明中的太陽能轉(zhuǎn)換裝置是以若干太陽能轉(zhuǎn)換元件以多樣的組合方式組成，其設(shè)計(jì)彈性很大，基本上可以適用于所有的建筑物上(住宅、廠房、倉庫、農(nóng)舍、商場(chǎng)、辦公樓、各類場(chǎng)館等)；也同時(shí)可以應(yīng)用在沙漠、戈壁、無植被的荒山、江河湖海等之上。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能的好手。在建筑物上使用本發(fā)明的太陽能裝置，讓建筑物具有吸收利用太陽能的功能，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，緩解全球氣候暖化，利用本發(fā)明進(jìn)行太陽能發(fā)電可以替代利用燃料發(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；另一方面，由于陽光中的能量有一部分被本系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成其它形式的能量如電能，減少了陽光中的能量以熱能的形式擴(kuò)散到大氣中而令氣溫上升，從而緩解全球氣候暖化。第五，所述開環(huán)循環(huán)回路中的能量輸出裝置可以同時(shí)輸出不同形式的能量，滿足人們的需要。