[發(fā)明專利]太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210006049.9
• 申請(qǐng)日: 2012-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN102570920A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳仲武;董衛(wèi);萬(wàn)廣通;王紅星;姚麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02N11/00
• 分類號(hào): H02N11/00;G02B3/08
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能發(fā)電的裝置，特別涉及一種新型太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置，用于實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能聚焦后所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能。本發(fā)明涉及的新型太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置與傳統(tǒng)的太陽(yáng)能發(fā)電裝置及溫差發(fā)電裝置有著本質(zhì)的區(qū)別。

背景技術(shù)

目前將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能主要有兩種形式：太陽(yáng)能光伏發(fā)電和太陽(yáng)能熱發(fā)電。其中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電是利用具有光伏效應(yīng)的材料將光能轉(zhuǎn)化為電能；太陽(yáng)能熱發(fā)電則是利用匯聚的太陽(yáng)光將水燒至沸騰變?yōu)樗魵獠⒂弥l(fā)電。但是太陽(yáng)能光伏發(fā)電能量密度低，且其所發(fā)的電價(jià)格較高，為常規(guī)電???價(jià)的5-15倍；而太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)則存在著成本過(guò)高、技術(shù)不成熟等缺陷。而且不管是太陽(yáng)能光伏發(fā)電還是太陽(yáng)能熱發(fā)電，所發(fā)出的電都是直流電。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體溫差發(fā)電裝置雖然具有單位溫差下發(fā)電量大的優(yōu)點(diǎn)，但由于其受環(huán)境的影響較大，且只能在200℃以內(nèi)工作從而大大限制了其應(yīng)用。

至今未見(jiàn)利用太陽(yáng)能發(fā)電與溫差發(fā)電相結(jié)合，利用調(diào)頻裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流或電壓頻率進(jìn)行控制的方法與裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)傳統(tǒng)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)成本高、所發(fā)出的電為直流電的缺點(diǎn)以及溫差發(fā)電技術(shù)工作范圍較窄的局限，本發(fā)明提供一種能夠提高發(fā)電功率的太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電參數(shù)的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)可在一定程度上提高輸出功率。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置，包括：支座和光源，在支座上設(shè)有菲涅爾透鏡和溫差發(fā)電模塊，所述菲涅爾透鏡將來(lái)自光源的入射光匯聚于溫差發(fā)電模塊上，所述溫差發(fā)電模塊包括陶瓷基板和熱電偶，熱電偶的熱端位于陶瓷基板的一側(cè)，熱電偶的冷端位于陶瓷基板的另一側(cè)，并且，所述菲涅爾透鏡與設(shè)置熱電偶熱端的陶瓷基板一側(cè)向面對(duì)。

上述方案中所述溫差發(fā)電裝置包括調(diào)頻裝置，所述調(diào)頻裝置采用直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，直流電機(jī)固定在支座上，通過(guò)導(dǎo)線與直流電機(jī)調(diào)速器相連接，在電機(jī)的輸出軸上連接有斬光盤，在斬光盤上設(shè)有通光孔，并且，斬光盤位于菲涅爾透鏡與設(shè)置熱電偶熱端的陶瓷基板一側(cè)之間，當(dāng)調(diào)頻裝置工作時(shí)，斬光盤上的通光孔經(jīng)過(guò)由菲涅爾透鏡匯聚的匯聚光光路。

經(jīng)過(guò)菲涅爾透鏡聚焦后的光線周期性的通過(guò)通光孔照射在所述溫差發(fā)電模塊上，使得所述溫差模塊上的熱電偶熱端溫度周期性的升高，而熱電偶的冷端則處于室溫，這樣在熱電偶的冷熱端之間的溫度差就會(huì)周期性的變化。根據(jù)材料的塞貝克效應(yīng)，熱電偶的正負(fù)極之間就會(huì)形成電勢(shì)差。根據(jù)實(shí)際的需要，溫差發(fā)電模塊上的熱電偶之間可采用串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)的方式從而在溫差發(fā)電模塊的正負(fù)極之間就會(huì)形成周期性的變化的電勢(shì)差。在溫差發(fā)電模塊的正負(fù)極之間接入負(fù)載，所述的溫差發(fā)電裝置就會(huì)有功率輸出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）受溫度的限制較小，熱端的溫度越高，溫差發(fā)電模塊上熱電偶冷熱端之間的溫度差越大，輸出功率越大；

2）可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)輸出電參數(shù)的頻率進(jìn)行控制；

3）裝置采用太陽(yáng)能作為熱源，工作過(guò)程中無(wú)污染物排放，環(huán)境友好；

4）裝置采用廉價(jià)的金屬材料與陶瓷基板，價(jià)格低廉，可節(jié)約發(fā)電成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置的主視圖。

圖2?是本發(fā)明太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置中調(diào)頻裝置主視圖。

圖3?是本發(fā)明太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置中斬光盤結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置中溫差發(fā)電模塊的主視圖。

圖5是太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置中溫差發(fā)電模塊的側(cè)視圖。

以上的圖中有：光源1，菲涅爾透鏡2，支座3，調(diào)頻裝置4，溫差發(fā)電模塊5，支架6，直流電機(jī)調(diào)速器7，導(dǎo)線8，電機(jī)9，法蘭10，斬光盤11，通光孔12，扇形缺口13，陶瓷基板14和熱電偶15。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種太陽(yáng)能聚焦式溫差發(fā)電裝置，包括：支座3和光源1，在支座3上設(shè)有菲涅爾透鏡2和溫差發(fā)電模塊5，所述菲涅爾透鏡2將來(lái)自光源1的入射光匯聚于溫差發(fā)電模塊5上，所述溫差發(fā)電模塊5包括陶瓷基板14和熱電偶15，熱電偶15的熱端位于陶瓷基板14的一側(cè)，熱電偶15的冷端位于陶瓷基板14的另一側(cè)，并且，所述菲涅爾透鏡2與設(shè)置熱電偶15熱端的陶瓷基板14一側(cè)向面對(duì)。在本實(shí)施例中，