[发明专利]太阳能热气流发电装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能发电领域，是一种太阳能发电装置，具体的说是太阳能热气流发电装置。

背景技术

随着能源短缺和环境污染的日益严重，可再生能源的利用受到人们越来越广泛的关注。在所有的可再生能源中，太阳能以其取之不尽、用之不竭和零污染的特性而受到人们的特别关注。

太阳能发电是大规模开发利用太阳能的一个重要技术途径。太阳能发电是指将太阳辐射转化为电能的技术，目前，国内外太阳能发电主要以两种途径实现：太阳能光伏发电，和太阳能热发电。太阳能光伏发电，是利用半导体PN结器件的光伏效应，把太阳能直接转换成电能。太阳能热发电，是把太阳辐射转换成热能，再利用热能进行发电。

利用太阳能热发电的一种形式是通过太阳能加热空气后形成热气流发电，它是以空气作为工质的一种做工形式，也称为太阳能热气流发电。太阳能热气流发电作为太阳能发电的一种形式，也吸引了众多发明者的研究。申请号为200420111823.3、200510118212.0、200610076932.X的中国专利，公布了几种太阳能热气流发电的技术方案。上述太阳能热气流发电的技术方案，均需要建造高达数百米的巨型烟囱，仅是建一个直径数十米，高数百米的烟囱就是一个浩大的工程，从而使得这种方式的建设成本很高。加之太阳能热气流发电效率较低，其竞争力必然受到影响。因此，降低太阳能热气流发电的建设成本，是该领域研究的关键。

发明内容

本发明的目的在于提出一种降低建设成本、简化结构形式的太阳能热气流发电装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

太阳能热气流发电装置，包括向阳坡地、集热通道、风力发电机，集热通道设在向阳坡地上，集热通道包括顶棚，集热通道位于坡底处设有进风口，集热通道位于坡顶处设有出风口，集热通道内形成有坡底流向坡顶的热气流场，风力发电机至少设有一个，其安装在集热通道的底端入口处、顶端出口处或集热通道内的其它任何位置。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述的太阳能热气流发电装置，其中所述顶棚上涂有吸光材料或顶棚本身由吸光材料制成。

前述的太阳能热气流发电装置，其中所述集热通道的顶棚外围还包围有一个透光顶棚。

前述的太阳能热气流发电装置，其中所述向阳坡地的坡面上涂有吸光材料，顶棚为透光顶棚。。

前述的太阳能热气流发电装置，其中所述向阳坡地的坡度为该坡地所在地的纬度。

前述的太阳能热气流发电装置，其中所述向阳坡地为直线上升坡地或单调上升坡地。

前述的太阳能热气流发电装置，其中所述风力发电机为螺旋桨式风力发电机。

前述的太阳能热气流发电装置，其中所述吸光材料为沥青、毛毡或玻璃纤维。

前述的太阳能热气流发电装置，其中所述集热通道的长度至少为其横断面高度的10倍。

本发明的优点为：本发明省却传统太阳能热气流发电方案中巨大的烟囱，选用集热通道采集太阳能，并选用技术较为成熟的风力发电机作为电能量转换装置，通过太阳能加热空气，形成符合风力发电环境的热风场，从而使风力发电机发电。

本发明充分利用地球上分布极广的向阳坡地资源，既可以充分接收太阳能辐射，又可以符合被太阳能加热得到热空气向上流动形成热气流的要求，从而起到高大的烟囱的效果。与其它太阳能发电方式收集太阳能方案相比，本发明收集太阳能形成热气流装置的建设材料使用极其廉价的普通建筑材料如、普通平板玻璃、沥青、普通钢材等，无需使用高温高压材料或其它特殊材料，因此可以有效的降低成本。与风力发电相比，本发明可以省却普通风力发电中既笨重，且造价昂贵的高塔架，同样可以大幅度降低成本。与风力发电对自然风的风力大小、风向、有风的时间均不可预期相比，本发明通过吸收太阳光所产生的热气流方向固定，风力与季节和太阳辐射强度相关联也是可以预期。本发明技术方案中，收集太阳能使用廉价的、非聚焦方式，结构简单，施工技术难度低，无需特殊设备。能量转换使用成熟的风力发电设备，实施难度低，建站周期短，技术风险小，适合于大规模推广应用。

应用本发明技术方案发电，能量来自太阳光能，做功工质是自然空气，无需消耗其它资源，也不产生任何其它物质。是真正的资源节约型和环保型的能源。应用本发明建设太阳能电站的坡地，是不适于耕种的荒坡、陡坡，也不会产生其它的环境或社会问题。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明实施例二的结构示意图。

图3为本发明实施例三的结构示意图。

具体实施方式