[实用新型]一种全天候室外三重温差发电的高效节能灯具无效
申请号: | 200920009013.X | 申请日: | 2009-03-13 |
公开(公告)号: | CN201391819Y | 公开(公告)日: | 2010-01-27 |
发明(设计)人: | 陈绍勇 | 申请(专利权)人: | 陈绍勇 |
主分类号: | F21S9/04 | 分类号: | F21S9/04;F21V23/00;F21V29/02;H02N10/00;F03D9/00;H02J7/00 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 全天候 室外 三重 温差 发电 高效 节能 灯具 | ||
所属技术领域:
节能领域与温差发电:太阳能与空气热源和地下低温冷源的温差发电技术。
背景技术:
现应用的太阳能灯在没有太阳时,如在室内就无法使用,在连续数天没有太阳时,效率大大下降,甚至无法使用;更为重要的是转换效率低,价格高。
尽管我国有着很好的太阳能资源和光伏电池制造能力,我国太阳能光伏产业的整体水平与发达国家还有很大的差距,主要表现在:
(1)太阳能光伏产业链的上游即多晶硅原料的生产严重依赖进口,自给率仅有2.6%;半导体级硅材料短缺导致光电池价格居高不下。
(2)太阳能光伏产业的下游即发电系统应用的市场还很小。
虽然目前已经在偏远地区通过“送电到乡”等国家工程推广了一些户用光伏发电系统和小型光伏电站,解决了部分无电人口的供电问题,但是由于太阳能光伏发电的成本较高,全国目前的光伏发电规模还很小,目前还没有一个太阳能光伏发电的真正商业化示范。
太阳电池发展史:世界上,1941年出现有关硅太阳电池报道,1954年研制成效率达6%的单晶硅太阳电池,1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前,由于太阳电池效率低,售价昂贵,主要应用在空间。70年代以后,对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究,在提高效率和降低成本方面取得较大进展,地面应用规模逐渐扩大,但从大规模利用太阳能而言,与常规发电相比,成本仍然大高。目前,世界上太阳电他的实验室效率最高水平为:单晶硅电池24%(4cm2),多晶硅电池18.6%(4cm2),InGaP/GaAs双结电池30.28%(AM1),非晶硅电池14.5%(初始)、12.8(稳定),碲化镐电池15.8%,硅带电池14.6%,二氧化钛有机纳米电池10.96%。
我国于1958年开始太阳电他的研究,40多年来取得不少成果。目前,我国太阳电他的实验室效率最高水平为:单晶硅电池20.4%(2cm×2cm),多晶硅电池14.5%(2cm×2cm)、12%(10cm×10cm),GaAs电池20.1%(1cm×cm),GaAs/Ge电池19.5%(AM0),CulnSe电池9%(1cm×1cm),多晶硅薄膜电池13.6%(1cm×1cm,非活性硅衬底),非晶硅电池8.6%(10cm×10cm)、7.9%(20cm×20cm)、6.2%(30cm×30cm),二氧化钛纳米有机电池10%(1cm×1cm)。更为重要的是转换效率低,价格高。
发明内容:
二十一世纪面对的最大挑战就是能源!只有太阳能是最永久性能源。从战略上决策,开发利用太阳能做为人类永久性的能源!可以说它是“取之不尽,用之不竭”。
从战术创新解决:
合理利用太阳能、降低其开发和转化的成本,是新能源开发中面临的重要课题。
根据上述现状,本发明人研究开发出了,在没有太阳时均能使用的“热电偶/热管组成的温差室内灯具与发电系统装置”的专利技术。
本发明的创新点在于:利用太阳能产生的温差效应,就能用于全天候的温差发电。这就解决了太阳能利用中收集、转换与贮存的世界性难题。
一、热源可用高温水(80℃~100℃)和空气(-30℃~45℃)的温度来贮存热源;冷源可用自来水(0℃~30℃)(可用电热器进行互补,节电在60%~80%以上)或各种致冷剂(-50℃~170℃)与冬季环境低温度(-0℃~40℃);还可用电子致冷片进行温差调整。
二、选用了热电偶的温差发电片;若每片的两面温差能在60℃,则发电电压可达3.5V,电流可达5A~50A~100A。温差半导体发电有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点。可在零下40摄氏度的寒冷环境中迅速启动,因此在实际中得到越来越广泛的应用。
热电偶温差发电器件-技术参数
三、选用了超导热管;有较大传热能力,本身不耗能,结构简单无运动部件和噪音。传输过程几乎是等温传热,热损耗基本可以忽略不计,可将大量热量通过极小的截面积实现远距离快速传输而无需外加动力。
四、本实用新型装置,可同时用于“发电”和“室外灯具”。
五、本实用新型装置,是可再生的绿色能源。将是解决我国和世界能源危及的最佳和最有效的技术手段和方案。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案:
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