[發明專利]一種太陽能熱電聯合利用裝置

無效

• 申請號: 200910219304.6
• 申請日: 2009-12-03
• 公開（公告）號: CN101725489A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 畢勤成;何永清
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;H02K44/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明屬于太陽能熱電領域，特別涉及一種太陽能熱電聯合利用 裝置。

背景技術

目前利用最多的能源是燃料的化學能，通過燃燒，燃料的化學能 轉換成熱能，再將熱能轉化成機械能最后產生電能，熱能通過熱能動 力裝置轉換為機械能的效率較低，這就造成了發電效率降低，熱能或 化學能直接轉化為電能的發電方式有太陽能光伏發電及燃料電池等， 太陽能光伏發電技術存在發電效率低、成本高，還沒有形成規模化應 用，燃料電池技術亦還未成熟，沒有在市場上推廣。

現有的太陽能熱電聯合利用裝置基本是將太陽能輻射作為熱源， 運用成熟的技術達到熱能與電能的聯合利用，如槽式太陽能熱電系 統，通過多組太陽能集熱器將系統里的油加熱至高溫并流經換熱器加 熱水產生蒸汽推動汽輪機發電，具有效率低，成本高的缺點。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種太陽 能熱電聯合利用裝置，可將太陽能同時轉換為熱能與電能，具有效率 高，成本低的優點。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種太陽能熱電聯合利用裝置，由兩個或兩個以上的熱電單元連 接而成，每個熱電單元的兩端配置有法蘭1，熱電單元的外部為外套 管2，熱電單元的內部配置有內套管3，至少一個外傳熱管4位于外 套管2與內套管3的之間的環形腔體5中，外套管2外壁涂太陽能吸 收涂層，內壁涂有反射涂層，內套管3外壁涂有反射涂層，內套管3 中配置有至少一個內傳熱管6，外傳熱管4與內傳熱管6連接的彎頭 7固定在法蘭1上，外傳熱管4和內傳熱管6通過彎頭7兩兩交錯相 連，外傳熱管4、內傳熱管6及彎頭7構成的封閉回路充灌有磁性液 體8，在內傳熱管6的兩端設置有發電機構9；在內套管3與內傳熱 管6之間有冷卻水10流過；所說的發電機構9包括位于內傳熱管6 兩端的外壁上纏繞的至少兩個感應線圈12，感應線圈12串聯后與外 部的負載13相連形成一個回路，感應線圈12的外部套有永磁鐵環 11。

外傳熱管4、內傳熱管6及彎頭7的內徑小于4毫米。

一種太陽能熱電聯合利用裝置，其工作原理為：

將外傳熱管4、內傳熱管6及彎頭7構成的封閉回路抽真空，充 灌磁性液體8后，磁性液體8會在外傳熱管4、內傳熱管6及彎頭7 構成的封閉回路內會形成一段汽一段液的結構，即液塞和汽彈，太陽 能輻射穿過外套管2，在外套管2和內套管3之間的環形腔體5中被 外傳熱管4所吸收，熱量傳遞給管內的磁性液體8，磁性液體8形成 的液塞在吸熱后部分液體發生相變，產生蒸汽，而汽彈受熱后將膨脹， 推動相鄰的液塞運動，當外傳熱管4中磁性液體8形成的汽彈液塞運 動到內傳熱管6時，磁性液體8首先被內傳熱管6兩端的發電機構9 中的永磁鐵環11磁化，由于磁性液體8的汽彈液塞結構，穿過感應 線圈12的磁通將會發生變化，產生感應電動勢，實現發電，磁性液 體8經過發電機構9后與內套管3中的冷卻水10進行換熱，加熱冷 卻水10，達到了熱電聯合利用，最后磁性液體8在慣性的作用下回 到外傳熱管4，完成一個循環，同時開始另一個循環。

由于本發明的熱電單元同時采用脈動熱管技術與磁性液體發電 技術，故而可將太陽能同時轉換為熱能與電能，具有效率高，成本低 的優點。

附圖說明

圖1為本發明熱電單元的結構示意圖。

圖2是本發明熱電單元的剖面圖。

圖3是本發明的發電機構9的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細描述。