[实用新型]太阳能和地热能互补的热气流发电系统

权利要求书

1.一种太阳能和地热能互补的热气流发电系统，包括太阳能热气流发电系统和地热能热管发电系统，其特征在于：所述的太阳能热气流发电系统由太阳能烟囱(1)、太阳能集热棚(3)和涡轮发电机组构成，所述的地热能热管发电系统由地热能热管和涡轮发电系统构成；所述的太阳能烟囱(1)的烟囱壁为绝热烟囱壁，烟囱壁的内表面为光滑内壁，烟囱壁的外表面设置有斜拉索网(19)；太阳能烟囱(1)的底部设置有涡轮发电机组，涡轮发电机组由涡轮叶片(2-1)、涡轮轴(12-1)和发电装置(13-1)构成，涡轮轴(12-1)的一端与涡轮叶片(2-1)相连接，另一端与发电装置(13-1)相连接；太阳能烟囱(1)的下部为太阳能集热棚(3)，太阳能集热棚(3)由棚顶和支撑机构构成，棚顶为高分子透明材料，支撑机构为混凝土梁或钢构支架，支撑机构上设置有从地面通往棚顶的轨道，太阳能烟囱(1)底部和太阳能集热棚(3)中部之间的收缩流道由规则流线型曲面光滑过渡连接；所述的地热能热管是由热管的蒸发段、绝热段和冷凝段组成的葫芦型的真空密闭管，葫芦型热管的下部为蒸发段，葫芦型热管的上部为冷凝段，葫芦型热管的中部为绝热段；葫芦型热管下部的内腔为蒸发腔(10)，蒸发腔(10)内填充有液态工质(14)；葫芦型热管上部的内腔为冷凝腔(5)，是地热能转化为电能的场所；绝热段的上部为葫芦型热管的喉部(7)；由蒸发腔(10)到喉部(7)的葫芦型热管的内腔为横截面积逐渐减小的渐缩型管腔(15)；由喉部(7)到冷凝腔(5)的葫芦型热管的内腔为横截面积逐渐增大的突放型管腔；在地热能热管的绝热段的外管壁(9)的外部设置有真空绝热腔(8)；所述的涡轮发电系统由涡轮叶片(2-2)、涡轮轴(12-2)、磁流体密封装置(17)和发电装置(13-2)构成，在冷凝腔(5)的突放型管腔内安装有水平设置的涡轮叶片(2-2)，涡轮叶片(2-2)与涡轮轴(12-2)的一端相连接，涡轮轴(12-2)的另一端通过磁流体密封装置(17)与设置于冷凝腔(5)上部的发电装置(13-2)相连接，磁流体密封装置(17)设置在冷凝腔(5)上部的管壁上，涡轮发电系统的涡轮轴(12-2)的轴心线与喉部(7)管腔的中心线重合，涡轮发电系统的发电装置(13-2)设置在太阳能集热棚(3)的上部。

2.根据权利要求1所述的太阳能和地热能互补的热气流发电系统，其特征在于：地热能热管发电系统设置至少为三组，且都以涡轮发电机组为中心在太阳能集热棚(3)下部的周边均匀对称布置。

3.根据权利要求1所述的太阳能和地热能互补的热气流发电系统，其特征在于：太阳能烟囱(1)的烟囱筒体为规则圆柱状筒体，也可以是由底部往顶部截面逐渐变小的圆 台状筒体；烟囱内部的不同高度水平设置有圆形辐射状支撑机构(20)。

4.根据权利要求1所述的太阳能和地热能互补的热气流发电系统，其特征在于：太阳能烟囱(1)底部的涡轮发电机组可以是单台涡轮发电机组，也可以是多台呈环形排列布置的小型涡轮发电机组。

5.根据权利要求1所述的太阳能和地热能互补的热气流发电系统，其特征在于：太阳能热气流发电系统的太阳能集热棚(3)为倾斜太阳能集热棚，棚顶与水平面成一定角度呈圆形展开且中部高于边缘，棚底的地面为呈微锥形的与地平面成一定角度的平滑地面，可以是水泥地面，也可以是光滑保温材质地面；太阳能集热棚(3)棚内的轴向对称垂直有效气流截面为倾斜渐缩型截面，即太阳能集热棚(3)下呈微锥形的平滑地面与地平面所成的最小角度大于棚顶与水平面所成的角度。

6.根据权利要求1所述的太阳能和地热能互补的热气流发电系统，其特征在于：地热能热管的蒸发段置于地热井中的地热水或地热蒸汽中以吸收地热能；冷凝段置于太阳能集热棚(1)内；绝热段置于地热井中。

7.根据权利要求1所述的太阳能和地热能互补的热气流发电系统，其特征在于：地热能热管的管壁由内管壁(16)和外管壁(9)构成，在内管壁(16)和外管壁(9)之间的内腔设置有吸液芯(4-3)；在蒸发腔(10)腔体的外管壁(9)的内表面设置有吸液芯(4-2)，外管壁(9)和吸液芯(4-2)上设置有热管吸热鳍片(11)；在冷凝腔(5)腔体的外管壁(9)的内表面设置有吸液芯(4-1)，外管壁(9)和吸液芯(4-1)上设置有热管散热鳍片(6)。