[發明專利]一種基于被動式發電的路燈裝置

在審

• 申請號: 202111454619.6
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114017726A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 侍子杰;張愷;李浩然;蔣開宇;吳少杰;武冰洋;葉培良;牛子云
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: F21S9/00
• 分類號: F21S9/00;F21S9/03;H02J7/35;H02J7/32;H02N11/00;F21W131/103;F21Y115/10
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本發明公開了一種基于被動式發電的路燈裝置，包括光伏集熱發電模塊、輻射制冷發電模塊、照明模塊、蓄電池、控制器、支臂、支柱、底座。本發明將光伏發電技術和輻射制冷發電技術結合，夜間利用外太空的免費冷量和照明余熱發電，白天利用太陽熱輻射和外太空的免費冷量發電，不僅可以充分利用被動式能源，并且可以在不消耗額外電能的情況下實現全天候發電及照明。

技術領域

本發明屬于被動式能源利用領域，具體來說，涉及一種基于被動式發電的路燈裝置。

背景技術

隨著智慧城市建設的深入，全國多個城市紛紛啟動“多桿合一”試點，讓路燈成為了社會各界關注度最高的照明燈具之一。特別是進入二十一世紀以來，路燈成為人們生活所需的必要設施，對道路照明起到了重要作用，而路燈的使用不可避免的需要消耗能源，對環境造成了一定的影響，在能源短缺的今天，路燈帶來的能源消耗加劇了能源供需的矛盾。能源問題備受關注，節能降耗也成為了人類關注的重點。為了構建新型節能減排城市，促進人與自然環境的和諧相處，如今，人們越發的學會對自然進行有效的利用，太陽能路燈就是其中最為典型的一個例子。太陽能既可以用來發電，也可以用來供熱，它是一次能源，又是可再生能源，資源豐富，既可以免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染，如果能很好的利用，對能源的節約會產生很大的影響。近年來，輻射致冷受到了越來越多的關注，因為它可以提供“免費冷量”。最近，一種輻射致冷薄膜被提出，這種膜通過“大氣窗口”將熱量散發到外太空，并通過輻射換熱，使膜的表面溫度降低到環境溫度以下。如果能夠將路燈與該輻射致冷薄膜進行集成，利用免費的冷量發電，形成一種全新的路燈裝置，可以有效提高路燈的效率，降低設備能耗，達到節能的效果。

現有公開文獻中，專利CN208779337U公開了一種光伏路燈，利用光伏發電技術，充分利用太陽能發電。但是，無法收集夜間的能源。專利CN211451236U公開了一種新型被動式空調系統，將空調末端裝置與輻射制冷技術相結合，形成一種新型的空調系統，利用輻射制冷薄膜與外太空換熱獲得免費冷量的特性，利用自然冷源，降低系統的能耗。但是，無法利用免費的冷量發電。

針對上述問題，本發明公開了一種基于被動式發電的路燈裝置，該裝置將集熱技術、輻射制冷技術、發電技術相結合，實現了夜間發電，充分利用全天的免費能源，大量降低路燈能耗，并且符合綠色節能的節能理念。

發明內容

本發明提供了一種新型冷熱電供應系統，本發明將輻射制冷技術、太陽能集熱技術與發電技術結合形成一種新的冷熱電供用及發電系統，該系統在白天通過太陽能集熱薄膜獲得熱量，夜間通過輻射制冷材料獲得額外冷量，并根據所需對水加熱或冷卻，利用剩余的熱量或冷量來發電，并將電能儲存起來，用于室內照明、系統的電動調節閥、流量計等，大大降低建筑能耗；

本發明提供了一種基于被動式發電的路燈裝置，本發明將集熱技術、輻射制冷技術與發電技術結合形成一種新型路燈裝置，該裝置在白天利用太陽熱輻射和外太空的免費冷量發電，夜間利用外太空的免費冷量和照明余熱發電，并將電能儲存起來，用于道路的照明，大大降低路燈能耗；

本發明實施例采用以下技術方案：

一種基于被動式發電的路燈裝置，該裝置包括光伏集熱發電模塊、輻射制冷發電模塊、照明模塊、蓄電池、控制器、支臂、支柱、底座；

作為優選例，所述的光伏集熱發電模塊包括太陽能薄膜板吸熱層；

作為優選例，所述的輻射制冷發電模塊包括輻射制冷薄膜、熱電薄膜、相變材料、第一保溫層、第二保溫層、第三保溫層、第一外殼、防風罩、翅片、絕緣柱；

作為優選例，所述的照明模塊包括LED燈、第二外殼、導熱基板、燈罩；

作為優選例，所述的光伏集熱發電模塊、輻射制冷發電模塊、照明模塊相互連接構成一個整體，光伏集熱發電模塊在輻射制冷發電模塊上方，輻射制冷發電模塊在照明模塊上方，光伏集熱發電模塊、輻射制冷發電模塊與照明模塊通過支臂與支柱連接，支柱通過底座固定，蓄電池與控制器放置在支柱內部；