[发明专利]一种具有防尘、自清洁的太阳能热气流烟囱发电装置及方法

说明书

本发明公开了一种具有防尘、自清洁的太阳能热气流烟囱发电装置及方法，所述发电装置包括烟囱、发电机和集热体，集热体顶部的两侧均设有集热棚顶盖，两个集热棚顶盖之间固定设有烟囱，烟囱底部的一侧嵌接有弧形安装板，弧形安装板的一侧通过一对连接杆安装有发电机，烟囱的内壁、集热棚顶盖的顶端和集热体的顶端均铺制有微纳米阵列薄膜，本发明一种具有防尘、自清洁的太阳能热气流烟囱发电装置，烟囱内壁的微纳米阵列薄膜，使得灰尘不易粘附在烟囱内表面，使得烟囱不易堵塞；集热棚顶盖顶端的微纳米阵列薄膜，使得光能够能完全的射入集热体内部，且可以减少人工对集热棚清理的频率。

技术领域

本发明涉及一种发电装置，特别涉及一种具有防尘、自清洁的太阳能热气流烟囱发电装置及方法，属于新能源利用技术领域。

背景技术

清洁能源如水的势能、风能和太阳能，已经得到了广泛的利用。针对我国西部地区人口少，日照时间长，无人居住地方多的特点，使用太阳能热气流发电，其建设成本低，具有广阔的应用前景。

在热气流烟囱发电过程中，影响其发电效率的有集热顶棚盖外表面、烟囱内表面、集热体外表面的三部分灰尘。其中，集热顶棚盖外表面的灰尘是由于风沙带入，悬浮沉降等因素造成，而烟囱内表面、集热体外表面的灰尘则由于发电用的气流由集热棚顶盖下方的风道进入，带入了数量庞大的灰尘，为了保证气体的流速，太阳能热气流发电装置的入风口面积往往比较小，而为了提高发电功率，集热面的面积需要设计的比较大，且加上西部地区气候干燥，风沙较大，以上因素会直接导致集热面被灰尘或风沙所覆盖。由于覆盖在集热棚顶盖和集热体外表面的灰尘折射率高，颗粒尺寸大，会造成光的反射/散射作用，直接影响了集热面对光的吸收，造成气流温度不够高，发电效率受影响的问题。而烟囱内表面附着的灰尘则会造成管道堵塞等问题，同时，由于风道入口面积小而集热棚面积大，人工对集热体及管道内部灰尘的清洁难度很大，因此，如何低成本、高效率的处理气流灰尘问题是室外应用热气流烟囱发电的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有防尘、自清洁的太阳能热气流烟囱发电装置，以解决上述背景技术中提出的发电装置发电效率低、人工清理难度大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有防尘、自清洁的太阳能热气流烟囱发电装置，包括烟囱、发电机和集热体，所述集热体顶部的两侧均设有集热棚顶盖，两个所述集热棚顶盖之间固定设有烟囱，所述烟囱底部的一侧嵌接有弧形安装板，所述弧形安装板的一侧通过一对连接杆安装有发电机，所述烟囱的内壁、集热棚顶盖的顶端和集热体的顶端均铺制有微纳米阵列薄膜。

作为本发明的一种优选技术方案，所述弧形安装板另一侧的顶部固定设有加强板，所述弧形安装板另一侧的中部固定设有把手。

作为本发明的一种优选技术方案，所述集热体为黑色或染色的石块、沙土、沥青、油漆、选择性涂层，且所述集热体与地面形成的夹角为3°-80°。

作为本发明的一种优选技术方案，所述集热棚顶盖为玻璃材质制成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述微纳米阵列薄膜为微纳米阵列结构，所述微纳米阵列结构的图形尺寸及周期在20nm-400μm，图形形状为圆柱、圆锥、锥台、长方体、多面体，所述微纳米阵列结构的排列方式为立方紧密堆积或六方紧密堆积。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种具有防尘、自清洁的太阳能热气流烟囱发电装置，烟囱内壁的微纳米阵列薄膜，使得灰尘不易粘附在烟囱内表面，使得烟囱不易堵塞；集热棚顶盖顶端的微纳米阵列薄膜，使得光能够能完全的射入集热体内部，且可以减少人工对集热棚清理的频率，减少灰尘的附着；集热体顶端的微纳米阵列薄膜，使集热体能更好的吸收太阳光，且由于集热体采取倾斜式铺制，风道入口有空气进入，灰尘将会处于集热体最外部，方便清理；微纳米阵列结构尺寸处于亚波长范围时，由于衍射及干涉效应，会在光的入射角增大时明显增加对光的吸收，进而提升发电效率；烟囱底部一侧嵌接的弧形安装板，在配合加强板和把手的使用下，可以方便发电机的快速拆卸，便于定期维护。