[發明專利]城市地表熱利用裝置及其應用

在審

• 申請號: 202211076236.4
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115459631A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 王森
• 申請（專利權）人: 王森
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;H02K35/02;F24T10/13
• 代理公司: 南京華鑫君輝專利代理有限公司 32544
• 代理人: 徐明慧

本發明公開了城市地表熱利用裝置及其應用，通過導熱板持續的引導地表內的溫度為導熱液加熱，使得導熱液吸熱產生相變，由含熱量更高的汽相為熱電電路的換能板供熱，保證了熱電電路中冷端和熱端的溫差效果，即保證了熱電轉換效果。通過在導熱管中設置浮閥腔段，延緩了汽相導熱液的傳遞，通過增壓以提高汽相導熱液的溫度，保證了熱電轉換效果；還便于冷凝的液相導熱液積蓄在浮閥腔段中，為浮閥塊的上浮提供了液相路徑，增大了浮閥塊的上浮高度，形成高度差，使得磁質的浮閥塊形成磁力線切割導線圈的效果，進而產生電能。其結構簡單，體積小，使用方便，便于城市內各地域使用，可便捷的引導地表溫度，節能環保，具有很強的實用性和廣泛的適用性。

技術領域

本發明涉及一種地表熱利用裝置，具體涉及一種城市地表熱利用裝置及其應用。

背景技術

地熱資源是一種清潔能源，且分布廣、造價低、使用方便，具有廣闊的開發和應用前景。現階段，對地熱能的利用有地源熱泵、地熱樁等技術。

地源熱泵技術，是利用地下的土壤、地表水、地下水溫相對穩定的特性，通過消耗電能，在冬天把低位熱源中的熱量轉移到需要供熱或加溫的地方，在夏天還可以將室內的余熱轉移到低位熱源中，達到降溫或制冷的目的。但是，地源熱泵埋設需要占用較大的土地面積，且初期埋設成本高，因此其經濟性較差。

地熱樁，通過在預制鋼筋混凝土方樁中埋設各形狀的管狀換熱器裝置進行承載、擋土支護、地基加固的同時，進行淺層低溫地熱能轉換，起到樁基和地源熱泵預成孔直接埋設管狀換熱器的雙重作用。其存在設備多，施工復雜，且難以應用在城市道路中。

隨著城市發展進程，城市擴張加劇增溫效應。城市地表大多覆蓋混凝土、瀝青等建筑物或路面的不透水材料。從地表物理性質的角度看，與耕地相比，城市地表的水汽蒸散作用會變得更弱，城市地表對熱能的儲存和傳導能力更強，所以對太陽光的反射能力更小，對太陽輻射的吸收能力更大，而且，風速也會在眾多高大建筑物的影響下有所降低，城市用地擴張會造成地表吸收更多的熱量，且很大程度上阻止了通過水汽蒸騰來散熱的途徑，最終使得區域地表溫度和氣溫升高。

因此，需要一種結構簡便，可有效利用城市范圍內的地表積熱的裝置。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種城市地表熱利用裝置及其應用。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

城市地表熱利用裝置，包括設于柱體內的導熱模塊、熱傳遞模塊和換能模塊；

所述換能模塊包括基于塞貝克效應的熱電電路，熱電電路的熱端金屬為換能板；

所述熱傳遞模塊包括由導熱腔連通蓄液腔和凝液腔所組成的熱傳遞腔，蓄液腔置于底部，換能板設于凝液腔的腔頂，蓄液腔內有導熱液；

所述導熱模塊包括一部分透入蓄液腔內的導熱板，導熱板的另一部分延伸入地表內

所述熱電電路用于為第一蓄電池或第一用電電器供電。

上述導熱腔包括若干并聯的導液管的管腔。

進一步的，上述導液管設有浮閥腔段，所述浮閥腔段內設直徑大于導液管的內徑的浮閥塊。

再進一步的，上述導液管包括底部的液腔段和頂部的汽腔段，所述浮閥腔段設于汽腔段。

再進一步的，上述浮閥塊為磁塊，環浮閥腔段外設有若干匝串接第二蓄電池或第二用電電器的導線圈；

所述第二蓄電池包括第一蓄電池，第二用電電器包括第一用電電器。

再進一步的，上述凝液腔設有回流管；所述回流管的一端通過液封口通入凝液腔的腔底，回流管的另一端于浮閥腔段的頂部通入導液管。

更進一步的，于回流管通入導液管處，若干導液管于橫向連通。