[发明专利]太阳能温差发电法

说明书

技术领域

一种太阳能温差发电法，属于新能源的开发利用领域。

背景技术

人类随着物质文明的越来越发达，能源的消耗也越来越大。由于地球传统能源资源的匮乏已成了不争的事实，世界各国、特别是工业发达国家都已投入大量的人力、物力把新能源的开发利用作为国家的重大发展政策来施行。这种开发又把目标锁定在可再生能源上，所谓的可再生能源一般是指用之不尽、耗之不竭的太阳能、风能及海洋能。其中太阳能的利用最为广泛，如已知的公知技术：太阳能热水器、太阳能灶、太阳能电池、太阳能发电。

发明内容

本发明的目的，是提供一种类似太阳能热水器进行温差发电的方法。

本发明的原理是这样来实现的：在类似太阳能热水器集热管的下端、冷水进口处安装一温差发电装置，其特征是在集热管下端底部内有一内套，内套外圆与集热管内壁连接，中间有可供水流通过的圆孔；内套与感温形状记忆体的上端相连接，感温形状记忆体的下端与一永久磁体相连接；永久磁体的下端顶住一复位簧，复位簧的下端套在与集热管内壁连接的簧基座上；簧基座上有可供水流通过的孔；与感温形状记忆体、永久磁体安装位置相对应的集热管或专用通水管外面，套有电磁线圈，电磁线圈由数千匝以上的、一股或几股绝缘铜线，同向绕制在一绝缘材料制成的圆形环槽内；线圈的两线端经整流装置，分别与蓄电池的“+”、“-”端连接；感温形状记忆体被制作成弹簧状，形变过程呈现的是弹簧似的压缩或伸展，形变中产生形变力；经过驯化的感温形状记忆体，在不同的温度下，具有不同的形状；例如可将弹簧状的感温形状记忆体驯化成低温临界点时为收缩状态，某高温临界点时膨胀伸展；当冷水从下端接口进入集热管并接收太阳的热量后，温度逐渐升高，温度到达一定值后，热水流入热水储箱内，新的冷水又补充到集热管内，水流不断按冷-热-冷地流动或循环起来，集热管内的水温自上而下，形成温度场，管内每一段都会形成温度差。当系统刚开始工作时，感温形状记忆体所处的环境温度低于自身的形变温度临界值，感温形状记忆体不动作，当集热管内的水温随太阳的照射逐渐升高、下端处的温度达到感温形状记忆体的动作温度时，感温形状记忆体立即发生形变，导致弹簧伸展，弹簧的伸展推动永久磁体向下运动(横向安装时可作水平移动)，永久磁体的运动，切割集热管外的线圈中的电力磁场，于是在线圈中产生电流；由于发电装置安装在集热管的下端冷水进口处，冷水很快将感温形状记忆体的环境温度降下来，并达到感温形状记忆体的动作临界点，弹簧状的记忆体立即形变到原来的收缩状态，在复位簧的共同作用下，此过程又拉动永久磁体向上运动，线圈中又有电流产生；如此周而复始，线圈中连续产生脉动电流，这种频率不稳的电流，经整流后可对蓄电池进行充电，也就是将脉动的直流电蓄存在蓄电池内；由于单根集热管输出电流很弱，可将许多这样的发电装置，布控为阵列给相应容量的蓄电池充电，再经逆变装置，将直流电逆变为生活用电。系统同时可向外界提供热水。

本发明的有益效果是，开辟了新的能源采集方法，扩大了太阳能的更深层次的应用。结构简单，只要环境能形成温差装置就可以发电。

附图说明

附图是发电装置的结构原理图。

附图中：，1线圈，2复位簧，3簧基座，4蓄电池，5电流输出线，6集热管，7感温形状记忆体压缩时形状，8内套，9感温形状记忆体伸展时形状，10永久磁体。图中的箭头D是冷水进水方向，C是热水出水方向。

具体实施方案

附图是类似太阳能热水器进行发电试验的方案示意。装置安装在集热管(6)的下端部与冷水进口连接处。感温形状记忆体(7)的下端，连接有永久磁体(10)，永久磁体(10)的下端，顶住复位簧(2)的上端，复位簧(2)的下端，固定在簧基座(3)上，簧基座(3)又固定在集热管(6)的底部或内壁，感温形状记忆体(7)的上端又固定在内套(8)上，内套(8)固定在集热管(6)的内壁上，感温形状记忆体(7)与(9)，分别表示高、低温时的两种形状；在集热管(6)的外面，与感温形状记忆体(7)和(9)两种状态间的相应位置、固定安装有线圈(1)，线圈(1)的两电流输出线(5)，经整流装置与蓄电池(4)的“+”，“-”连接。其工作原理简述如下：

集热管(6)内的水流，随温度的上升由下向上流动，或人为按冷-热-冷进行循环。如此时集热管(6)下端内环境温度较低，感温形状记忆体处于(7)的收缩状态，随着太阳的照射，集热管(6)内的水温度自上而下逐渐升高，当下端的温度超过感温形状记忆体(7)的低温动作临界温度时，感温形状记忆体立刻形变，由压缩的(7)状态变成(9)的伸展状态，此过程推动永久磁体(10)向下运动，永久磁体(10)迅速穿过集热管(6)外线圈(1)中的电力磁场，在线圈(1)中产生电动势，并通过电流输出线(5)将电流输往整流装置和蓄电池(4)。当集热管(6)内的热水输出后，冷水从下端补充进来，下端的环境温度下降，感温形状记忆体(9)迅速动作收缩，在复位簧(2)的弹性恢复力的作用下，永久磁体(10)由下端回到上端，此过程又一次使永久磁体(10)迅速穿过线圈(1)中的电力磁场，产生的电流又一次输送到蓄电池(4)。由于水流的周而复始的温差运动，产生的脉动电流连续的经整流装置向蓄电池(4)充电。由于单集热管(6)的发电量很弱，可以将很多这样的装置安装成阵列，向蓄电池充电，以提高发电效率。再通过逆变装置，供生活用电。