太阳城集团

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一种海洋温差能与太阳能结合利用的发电系统.pdf

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一种 海洋 温差 太阳能 结合 利用 发电 系统
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摘要
申请专利号:

CN201410233126.3

申请日:

2014.05.29

公开号:

太阳城集团CN105227047A

公开日:

2016.01.06

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H02S 10/10申请公布日:20160106|||公开
IPC分类号: H02S10/10(2014.01)I; H02S40/44(2014.01)I; H02N11/00; F01K25/10 主分类号: H02S10/10
申请人: 李效雨
发明人: 李效雨
地址: 112702 辽宁省铁岭市调兵山市小青镇腰堡住宅81楼1单元6号
优先权:
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201410233126.3

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

2018.01.12|||2016.01.06

法律状态类型:

太阳城集团发明专利申请公布后的视为撤回|||公开

摘要

太阳城集团本发明公开了一种海洋温差能与太阳能结合的发电系统。其利用连通器原理抽取海水可节省大量电能。其太阳能发电集热器利用太阳能电池发电,并把没有转化为电能的太阳辐射能转化为热能用来给工质提高温度。温差发电采用新型涡轮机双机布置,充分利用氨气膨胀做功和氨气被水吸收溶解时产生的吸力做功。本技术将太阳能光伏发电与海洋温差能发电结合,能够在白天时主要采用光伏发电,而把没被光伏发电利用的大部分太阳辐射能转换成热能储存起来,用于夜间或阴天使用温差发电技术发电。不仅适用于海岛和沿海地区,也适用于内陆有湖泊、水库的地区。而且太阳能发电集热器也可小型化单独使用,给日常家居和南海岛礁地区供电、收集淡水和提供热水。

权利要求书

权利要求书
1.  一种海洋温差能与太阳能结合利用的发电系统,包括抽排水部分、太阳能光电转换和热能收集存储部分、温差发电部分三个部分,该系统的抽排水部分由大海、冷海水抽水管、排水管、温海水抽水管、防波堤、冷海水池、温海水池、温海水池排水泵、冷海水池排水泵组成,其特征在于:冷海水池106、温海水池107与大海101处于同一水平面上,冷海水抽水管102和温海水抽水管104将大海101与冷海水池106、温海水池107连通成一个大型的连通器,温海水抽水管104的吸水口设置在海水表层,并且距离海岸远一些,当海水涨潮时,涌上来的裹挟有大量泥沙的浑浊海水会被防波堤105阻挡住,打开冷海水池106、温海水池107的入水闸门,远离海岸的表层清澈的温海水就会因为水位高而经过温海水抽水管104流入到温海水池107中,而底层的冷海水也会因为连通器的作用而经过冷海水抽水管102被从海底压入到冷海水池106中,水满后关闭入水闸门,等到落潮后,冷海水池106和温海水池107中的海水就因为落潮后产生的高位差,而能够经由排水管103自行流出排入大海,如果采用水泵抽排水,因为冷海水池106、温海水池107和海洋水处于一个水平面上,当温海水池排水泵402从温海水池107中抽走海水和冷海水排水泵403从冷海水池106中抽走海水经由排水管103排入大海时,大海中的表层的温海水和深层的冷海水就会因为连通器的作用,通过打开的进水口闸门自动补充到温海水池107和冷海水池106中。

2.  如权利要求1所述的冷海水池106和温海水池107均设置有一个通道,通道内放置换热器,通道的末端设置有排水口和排水泵。

3.  一种海洋温差能与太阳能结合利用的发电系统,包括抽排水部分、太阳能光电转换和热能收集存储部分、温差发电部分三个部分,该系统的太阳能光电转换和热能收集存储部分由大棚、透光窗、太阳能发电集热器、透光上盖、透光太阳能电池、集水沟槽、储热水池、储乏水池、换热池、水管组成,其特征在于:当白天太阳光照射到大棚201的棚顶上时,一小部分太阳光会经过安设在大棚201的棚顶上的多个太阳能发电集热器203之间的间隙,穿透大棚201棚顶的透光窗202照射入棚内,而绝大部分的太阳光则照射在太阳能发电集热器203上,太阳光穿过太阳能发电集热器203上面的透光上盖204照射到透光太阳能电池205上,太阳光光谱中的非可见光被透光太阳能电池205吸收产生电能,而可见光则穿过透光太阳能电池205照射在太阳能发电集热器203底层的吸热涂层上,转化为热能,加热太阳能发电集热器203中的水,太阳能发电集热器203中的热水达到一定温度后,会被汇集到集水沟槽206中经由水管210抽入到储热水池207中,当进行温差发电时抽入到换热池209中用来加热工质,加热工质后变成较低温度的乏水则被排入到储乏水池208中储存起来。

4.  如权利要求3所述的太阳能发电集热器的底部和四壁铺设有隔热层,底部表面为吸热涂层,太阳能发电集热器表面设有透光上盖,透光上盖采用的材料为钢化玻璃等高强度的透光性能好的材料,透光上盖下部有支柱支撑,在太阳能发电集热器透光上盖的四周设有围沿,太阳能发电集热器内设置有太阳能电池,太阳能发电集热器的底部设置有集水沟槽,太阳能发电集热器可以直接设计成位于地面的大型发电集热池,也可以小型化设计成家居能发电的太阳能热水器。

5.  如权利要求3所述的大棚是有着大面积棚顶的建筑物,棚顶隔一定距离开设有透光窗,棚顶四周设有围沿,棚顶也可以直接设计成一个或多个大型的发电集热池。

6.  如权利要求3所诉的换热池顶盖和底部以及四壁铺设有隔热层,换热池的内部放置换热器,换热池的一端设置有进水管,另一端设置有排水管,并与其它的储热池相通,当换热池另一端的排水管开始排水,储热水池中的热水就会流入换热池,经过换热器把热能传递给换热器内通过的氨水,换热后的较低温度的热水从排水管流到储乏水池中。

7.  一种海洋温差能与太阳能结合利用的发电系统,包括抽排水部分、太阳能光电转换和热能收集存储部分、温差发电部分三个部分,该系统的温差发电部分由气液分离器、回热器、前涡轮机、前气室、前发电机、气囊、后涡轮机、后发电机、后气室、喷水装置、工质泵组成,其特征在于:在气液分离器301中,氨水被分离成高温高压的氨气和水,其中的高温高压的氨气通过前涡轮机303膨胀做功,带动前发电机305发出电流,进入到前气室304中变成低压低温的氨气,当前气室304中的氨气量发生很大变化时,前气室304下部安设的气囊306就会随着气压的变化而膨胀或收缩来调节前气室304内的气压,前气室304中的氨气通过后涡轮机307进入到后气室309中,这时后气室309中的喷水装置310喷出水雾,将后气室309内的氨气迅速吸收溶解,从而形成真空度较高的真空,这个真空对前气室304中的氨气产生很大的吸力,使得前气室304中的氨气快速通过后涡轮机307补充到后气室309中,从而对后涡轮机307做功,带动后发电机308发出电能,而从气液分离器301中分离出来的热水,则进入到回热器302中,给经过这里的氨水进行二次加热后,进入到冷海水池106中进行冷却至15摄氏度左右,然后进入到后气室309中,被喷水装置310以水雾的形式喷出来吸收溶解氨气形成氨水,氨水在后气室309的底部汇集起来,被工质泵401送往温海水池107中进行第一次加热,开始第二个发电循环。

8.  如权利要求7所诉的前气室,为一个密闭的空间,底部为漏斗状设计,漏斗的下方连接有一个大型气囊,安设气囊的空间与外界空间相通,气囊下部安设有带有单向阀的排放口。

9.  如权利要求7所诉的后气室,为一个密闭的空间,四壁为光滑设计,底部为漏斗状设计,上方布设有喷水装置,漏斗的下方连接有管路,管路上安设有单向阀。

10.  如权利要求7所诉的后涡轮机的尺寸尤其是叶片的尺寸要较普通的涡轮机叶片尺寸大许多,其进气管路和排气管路的口径也较普通的管路口径大许多。

说明书

说明书一种海洋温差能与太阳能结合利用的发电系统
技术领域
本发明涉及一种海洋温差能与太阳能结合利用的发电装置。
背景技术
能源危机,传统能源对环境污染严重,而新能源大多数属于间歇性能源,有很多弱点,海洋温差发电技术有很大前景。海洋温差发电是利用海洋表层和深层海水间存在的温差进行发电,优点是几乎不会排放二氧化碳,不需要消耗化石燃料,可能成为解决全球变暖和环境污染等21世纪最大环境问题的有效手段。但是目前的海洋温差发电技术有种种缺陷导致海洋温差发电仍不能商业化,实用化,备受推崇的太阳能发电也有很多弱点需要克服,主要表现在以下几个方面:
1、目前的海洋温差发电技术采用的抽排水方式要消耗掉发电站大约一半的电能,这个弱点一直没有得到解决,导致电站输出功率低。
2、目前的海洋温差发电技术只适合热带和亚热带海岛或沿海地区,不能适用于温带地区或内陆地区。
3、目前的海洋温差发电技术能够利用的温差较小,输出功率小。
4、目前的海洋温差发电技术没有充分利用密闭容器内所充满的氨气在瞬间大量溶解于水时,导致容器内出现真空而产生很大吸力的特点来做功发电。
5、目前的海洋温差发电技术由于需要使用的水管的数量非常大,口径也非常大,而且抽水管必须铺设到远海深海中去,受到洋流、海底地形等很多海洋环境因素的影响,使得铺设十分困难,维护也十分困难。导致铺设和维护成本高昂。
6、目前的太阳能热池技术由于采用不同比重的液体做为隔热层和储热层,热损失太大,太阳能热池中的温度提升幅度较小,不实用。
7、目前的太阳能光伏电站由于不能在没有阳光的黑天和阴天发电,属于间歇性能源,对目前电网有很大的不利影响。
8、目前的太阳能光伏电站使用的太阳能电池板经常因为表面沾有灰尘而影响发电效率,而且当电池板局部被树叶或鸟粪遮挡时,会因为电池板被遮挡部分不能发电时存在的高阻抗而产生的高温导致烧毁电池板,需要经常清洗太阳能电池板表面,而且挨个电池组清洗费时费力。
9、目前的太阳能电池由于夏季在炎炎烈日下往往温度过高,而导致太阳能电池整体寿命变短。
10、目前的太阳能光伏电站使用的太阳能电池板由于露天放置,经常遭受暴风,冰雹的袭击而损坏,而那种能够翻转的具有一定防护功能的定日镜造价又非常高。
11、目前的太阳能光热电站采用盐做为储热材料,所存储的热能只能在无光照情况下维持12小时的发电,不能够长太阳城集团持续发电,尤其是遇到连续阴天的情况就不能持续供电。
12、目前的对于太阳能和风能发电等间歇性能源所采用的储能材料为盐,水泥板,或压缩空气等方式,均存在技术难度高、效率低、不实用等特点。
13、目前技术以上的种种缺陷导致海洋温差发电仍不能商业化,实用化,仅仅停留在试验阶段。也导致太阳能发电成本非常高,需要靠政府补贴才能维持。
发明内容
针对上述存在的问题,本发明提供一种高效的,适用区域广泛的海洋温差能与太阳能结合利用的发电系统。为了实现上述目的,本发明采用的技术方案:该方案包括抽排水部分、太阳能光电转换和热能收集存储部分、温差发电部分三个部分。下面分别进行阐述:
1、抽排水部分由抽排水管和温海水池以及冷海水池组成。抽水管负责把海洋中表层和深层的温海水和冷海水分别抽到温海水池和冷海水池中,以供对工质加热和冷却时使用,排水管负责把换热后的海水排入大海。其中,温海水池和冷海水池的水平面与海平面处于同一水平面,这样通过设在海水表层和深层的水管将大海与温海水池和冷海水池连通就形成了一个大型的连通器。从而能够实现在海水涨潮时,打开进水口的闸门,海水就会自动流入到温海水池和冷海水池中,蓄满水后关闭闸门,之后再利用落潮后形成的水位差,将使用后的海水自动排入大海,从而减少了抽排水而产生的电能消耗,使得电站的输出功率提高了一倍。即便采用水泵抽排水,因为温海水池和冷海水池与海水处于一个水平面上,当水泵从温海水池和冷海水池中抽走海水时,大海中的表层和深层的海水就会因为连通器的作用自动补充到温海水池和冷海水池中。因为水泵与温海水池和冷海水池与大海处于同一水平上,没有高度差,所以水泵消耗的电能远远小于目前抽取海水尤其是抽取深海海水需要水泵有很高扬程所消耗的电能。抽取温海水和冷海水的抽水管上也可以安设水泵,用于抽取海水蓄满温海水池和冷海水池至高于海平面的水位,当温差发电时只要打开温海水池和冷海水池的排水口就能在排水时完成换热的工作。
所述的温海水池和冷海水池均设置有一个通道,通道内用于放置换热器,通道的末端设置有排水口和排水泵。当打开排水口或启动排水泵排水时,水就会流过换热器被排出,从而在排出水的同时也实现了对换热器内的工质进行加热和冷却。
2、太阳能光电转换和热能收集存储部分由太阳能发电集热器和储热池组以及大棚组成。
当白天太阳光照射时,太阳光照射到太阳能发电集热器上的透光太阳能电池板上,透光太阳能电池吸收太阳光谱中的非可见光从而使透光太阳能电池产生电能。而可见光则穿透上盖和透光太阳能电池照射到太阳能发电集热器底部的吸热涂层上,被转换为热能并加热太阳能发电集热器中的水。太阳能发电集热器中产生的热水则通过水管进入储热池组中存储起来,以供温差发电时加热工质使用。
所述的太阳能发电集热器的底部和四壁铺设有隔热层,底部表面为吸热涂层。太阳能发电集热器表面设有透光上盖,透光上盖所使用材料为钢化玻璃等高强度的透光性能好的材料。透光上盖下部有支柱支撑并用于固定透光上盖,防止透光上盖位移和人员在上面清洗表面时承重。在太阳能发电集热器的透光上盖的四周设有围沿,用于收集雨水。太阳能发电集热器内设置的透光太阳能电池,也可以改换成其它类型的太阳能电池,当使用其它类型的太阳能电池时,太阳能电池既用来发电,也兼做太阳能吸热层,用于把太阳辐射到太阳能电池上的太阳光转换为电能后还剩余的大部分太阳辐射能转化为热能,给太阳能发电集热器中的水加热。太阳能发电集热器的底部设置有沟槽,用于汇集热水。另外太阳能发电集热器可以直接设计成位于地面的大型发电集热池,也可以小型化设计成兼具太阳能供电能力的家居太阳能热水器,可用于居民家居供电和供应热水。尤其适用于南海岛屿的发电使用,不但有太阳能电池板能够发电,还具有收集雨水的功能,能够给雨水充足却又缺少淡水的南海岛礁收集提供淡水和热水,并能保护里面的太阳能电池板免受海风的袭击和腐蚀。集热器也能够用于分散设置于如农田、鱼塘等地方的支架上方,如果布置密度得当,不会对农作物或水塘内的鱼类有太大的影响,尤其适合于喜阴的农作物。其输送水的管路可以兼用来灌溉农作物时使用,太阳能发电集热器还具有抵抗冰雹、旱灾等自然灾害的作用。
所诉的储热池组采用的储热材料为水。储热池组为多个储热池而组成,储热池的顶盖和底部以及四壁铺设有隔热层,以防止热损失。并有水管与太阳能发电集热器相互连通,以用于将太阳能发电集热器中的热水抽到储热池中保存,或将储热池中的较低温度的乏水抽到太阳能发电集热器中接受太阳光加热。储热池组为多个储热池而组成,一个储热池做为换热池,其它储热池为用于储存来自太阳能发电集热器加热后的高温的热水做为储热水池,和用于储存换热后的较低温度的乏水做为储乏水池。各储热池与换热池之间有水管连通。做为换热池的储热池内部放置换热器,换热池的一端设置有进水管,另一端设置有排水管,并与其它的储热池相通,当换热池另一端的排水管开始排水,储热水池中的热水就会流入换热池,经过换热器把热能传递给换热器内通过的氨水,从排水管流到用于储存换热后的较低温度的乏水的储乏水池中。储热池采用布置于太阳能发电集热器之下的地面或地下的方式,以避免占用太阳光接受面积。
所述的大棚是有着大面积棚顶的建筑物,棚顶四周设有围沿,用于收集棚顶的雨水,收集起来的雨水可经由水管储存起来也可以用作其它用途。棚顶表面用于放置太阳能发电集热器,在放置的太阳能发电集热器之间的间隙开设有透光窗,用于给棚内照明。棚顶也可以直接设置成一个或多个大型的发电集热池,来代替摆放在棚顶的相对数量较多的太阳能发电集热器。棚内的空间可以用于各种应用,如用于养殖、种菜等,也可以用做仓库、车间、车库、居室等,棚内的地面或地下可用于安设储热池等。
3、海洋温差发电部分由气液分离器、回热器、前涡轮机、前发电机、前气室、后涡轮机、后发电机、后气室、工质泵组成。温差发电部分采用氨水做为工质。首先氨水先通过温海水池被加热至23摄氏度度左右,然后进入回热器被第二次加热到30摄氏度左右,最后进入到换热池中进行第三次加热到40摄氏度左右。然后40摄氏度高温的氨水先被送到气液分离器,使氨气和水分离。其中在气液分离器中分离出来的高温高压氨气,首先通过前涡轮机膨胀做功带动前发电机使之产生电能后,进入前气室,变为较低气压和较低温度的氨气。然后氨气通过后涡轮机进入到后气室中并充满后气室。而在后气室内的喷水装置中喷出来的低温水雾,遇到氨气,氨气则被水雾迅速溶解吸收。从而在后气室中产生很大真空度的真空,这个真空对前气室的氨气产生很大的吸力。这个吸力使得前气室的氨气迅速通过后涡轮机来填补后气室内
的真空,从而对后涡轮机做功带动后发电机产生电能。而在气液分离器中分离出来的高温的水先被工质泵送到回热器中,把一部分热能交换给在温海水池中就已经初次加热过的氨水,对其进行再次加热。然后失去一部分热能的水被送到冷海水池中冷却成13摄氏度左右低温的水,之后进入到后气室中被从喷水装置中以水雾的形式喷出来,用于吸收溶解氨气。吸收溶解氨气后形成的氨水被汇集起来,再次进入到温海水池中加热,从而开始第二个温差发电循环。
所诉的前气室,为一个密闭的空间,底部为漏斗状设计,以利于收集杂物和凝结的液体。漏斗的下方连接有一个大型气囊,用来调节气室内的气压。安设气囊的空间与外界空间相通,以保持一个与外界气压接近的稳定气压。气囊下部安设有带有单向阀的用于排出杂物和液体的出口。
所诉的后气室,为一个密闭的空间,四壁为光滑设计,底部为漏斗状设计,以用于汇集氨水,上方布设有喷水装置。漏斗的下方连接有管路,管路上安设有单向阀,防止后气室内气压发生变化时氨水被吸回到后气室中去。
所诉的后涡轮机的尺寸尤其是叶片的尺寸要较普通的涡轮机叶片尺寸大许多,其进气管路和排气管路的口径也较普通的管路口径大许多,以利于氨气在单位太阳城集团内有更大的通过量,使得涡轮机获得较大的机械能带动发电机发电。
有益效果
由于太阳能发电集热器能够将水加热到60摄氏度左右的温度,大大高于普通海洋温差发电所使用的海表面的28摄氏度海水的温度,比只利用海洋上下层海水温差方式只有20摄氏度的温度差要大许多,所以比普通的温差发电能力高出很多。而且适用区域更广泛,不仅适用于海岛和沿海地区,也适用于内陆有湖泊、水库的地区。因为只要有20摄氏度的温度差就可以实现温差发电,所以即使内陆湖泊水库中的底层的低温水温度不够低,但是太阳能发电集热器能够使水的温度提高到60摄氏度左右,从而扩大了温度差,也能够实现温差发电。虽然效率低于沿海地区,但是利用存储于储热池中的热水可以实现不间断发电,解决了太阳能光伏电站和风力发电站等间歇性能源在阴天黑夜以及无风的时候不能发电的不足。当然更适用于在热带亚热带地区常年稳定发电,中国的广东、广西的沿海地区就非常适合建设此类电站,即使是有冬季的地区一年中也有半年以上的太阳城集团可以采用温差发电方式。并且,把储热与温差发电结合可以使电站能够在内陆地区也能够维持数日在无光照的情况下发电,比起单纯的光伏电站、光热电站和风力发电站等间歇性能源有很大的优势。如果在北方使用大棚技术,还可以在冬季时在大棚内种植各种瓜果蔬菜,可以有很可观的效益。
本发明由于采用储热池再次加热技术,能够使工质利用的温差大大增加,所以对低温海水的温度是否够低要求不高。所以对抽排水管的铺设要求不必像目前技术那样必须铺设到远海深海中去抽取5至8摄氏度的低温海水,而只需要抽取海边底层的十几度的海水就能满足要求,当然能够抽取到更低的低温海水更好。从而大大节省水管的数量和高昂的铺
设成本及高昂的维护成本。
根据上述技术方案得到的本发明通过使用连通器原理来抽取海底的低温海水,可以减少大量的电能消耗,使得电站的输出功率提高接近一倍。
由于太阳能电池放置于太阳能发电集热器内的水里,这样一来,还能免除清除太阳能电池板上灰尘杂物的维护工作,只要简单清洗太阳能发电集热器的透光上盖就可以了,工作简单也不会压迫太阳能电池使之经常发生变形导致太阳能电池寿命缩短。而且也因为浸泡在水中既可以防止太阳能电池局部温度过高的情况而烧毁,还可以抵御冰雹和大风的袭击而避免太阳能电池损坏。比起普通太阳能光伏电站的太阳能电池组的寿命短、清洗不方便、抗风和抗冰雹能力弱易被损坏等弱点有很大优势。
储热池采用水做为储热材料。使用水做为大规模储热材料,不但来源广泛、成本低廉,而且使用安全、易于保存,没有太高技术要求,能够大规模应用。比起目前其它技术采用的水泥板、盐或压缩空气等材料做为大规模储热材料来说,有着非常大的优势。太阳辐射到一平方公里地表面积的辐射能,被水吸收后生成的热水,可以被深10米长宽各为100米的水池储存起来,而占地面积只有一平方公里地表面积的百分之一。而且太阳能发电集热器在水池上方放置,并不占用接收太阳能辐射的地表面积。并且,如果水池的保温隔热层做得足够厚,那么,热水的保存太阳城集团会延长至一个月以上,可以存储大量热能以备需要时发电使用。
本发明适用于南海岛屿的发电使用,其中太阳能发电集热器也可以单独使用。不但有太阳能电池板能够发电,还具有收集雨水的功能。能够给雨水充足却又缺少淡水的南海岛礁收集提供淡水和热水,并能保护里面的太阳能电池板免受海风的袭击和腐蚀。
可以被由此可见,本发明不但清洁无污染,无需化石燃料,而且,本发明将太阳能与海洋温差能结合利用发电,能够在白天的时候主要采用太阳能光伏发电,而把没有被光伏发电利用的大部分太阳辐射能转换成热能储存起来,用于夜间或阴天使用温差发电技术发电,使太阳能光伏发电和温差发电更高效、更稳定、更持久。适用区域广泛,不仅适用于海岛和沿海地区,也适用于内陆有湖泊、水库的地区。一次投入,长久受益,有很大优势。
附图说明
图1为海洋温差能与太阳能结合利用的发电系统的示意图
图中,101~大海,102~冷海水抽水管,103~排水管,104~温海水抽水管,105~防波堤,106~冷海水池,107~温海水池,201~大棚,202~透光窗,203~太阳能发电集热器,204~透光上盖,205~透光太阳能电池,206~集水沟槽,207~储热水池,208~储乏水池,209~换热池,210~水管,301~气液分离器,302~回热器,303~前涡轮机,304~前气室,305~前发电机,306~气囊,307~后涡轮机,308~后发电机,309~后气室,310~喷水装置,401~工质泵,402~温海水池排水泵,403~冷海水池排水泵。
实施方式:
本系统分为三个主要部分,分别为抽排水部分、太阳能光电转换和热能收集存储部分、温差发电部分。
下面分别进行阐述:
1、抽排水部分的实施方式:
冷海水池106、温海水池107与大海101处于同一水平面上,冷海水抽水管102和温海水抽水管104将大海101与冷海水池106、温海水池107连通成一个大型的连通器。温海水抽水管104的吸水口设置在海水表层,并且距离海岸远一些,这样可以防止涨潮时近岸海水浑浊,而导致进入温海水池107中的海水中混有大量泥沙。当海水涨潮时,涌上来的裹挟有大量泥沙的浑浊海水会被用于阻挡风浪的防波堤105阻挡住,打开冷海水池106、温海水池107的入水闸门,远离海岸的表层清澈的温海水就会因为水位高而经过温海水抽水管104流入到温海水池107中,而底层的冷海水也会因为连通器的作用而经过冷海水抽水管102被从海底压入到冷海水池106中。水满后关闭入水闸门,等到落潮后,冷海水池106和温海水池107中的海水就因为落潮后产生的高位差,而能够经由排水管103自行流出排入大海。如果采用水泵抽排水,因为冷海水池106、温海水池107和海洋水处于一个水平面上,当温海水池排水泵402从温海水池107中抽走海水和冷海水排水泵403从冷海水池106中抽走海水经由排水管103排入大海时,大海中的表层的温海水和深层的冷海水就会因为连通器的作用,通过打开的进水口闸门自动补充到温海水池107和冷海水池106中。
2、太阳能光电转换和热能收集存储部分的实施方式:
当白天太阳光照射到大棚201的棚顶上时,一小部分太阳光会经过安设在大棚201的棚顶上的多个太阳能发电集热器203之间的间隙,穿透大棚201棚顶的透光窗202照射入棚内,给棚内照明。而绝大部分的太阳光则照射在棚顶上的太阳能发电集热器203上,太阳光穿过太阳能发电集热器203上面的透光上盖204照射到透光太阳能电池205上,太阳光光谱中的非可见光被透光太阳能电池205吸收产生电能。而可见光则穿过透光太阳能电池205照射在太阳能发电集热器203底层的吸热涂层上,转化为热能,加热太阳能发电集热器203中的水。太阳能发电集热器203中的热水达到一定温度后,会被汇集到集水沟槽206中经由水管210抽入到储热水池207中,当进行温差发电时抽入到换热池209中用来加热工质。加热工质后变成较低温度的乏水则被排入到储乏水池208中储存起来,以等待有机会接受太阳光加热时送到太阳能发电集热器中进行再次吸收太阳热能。
3、温差发电部分的实施方式:
太阳城集团温差发电部分采用氨水做为工质,首先,氨水进入到温海水池107中的换热器进行第一次加热,被温海水加热至23摄氏度左右,然后再进入回热器302中接受从气液分离器301中流出的热水的加热,升温至至30摄氏度左右,之后进入换热池209中进行第三次加热到40摄氏度左右。40摄氏度左右高温的氨水被送到气液分离器301中,氨水被分离成高温高压的氨气和水。其中,高温高压的氨气通过前涡轮机303膨胀做功,带动前发电机305发出电流,进入到前气室304中变成低压低温的氨气。当前气室304中的氨气量发生很大变化时,前气室304下部安设的气囊306就会随着气压的变化而膨胀或收缩,来调节前气室304内的气压,使前气室304内的气压保持在一个稳定的范围。前气室304中的氨气通过后涡轮机307进入到后气室309中,这时后气室309中的喷水装置310喷出水雾,将后气室309内的氨气迅速吸收溶解,从而形成真空度较高的真空,这个真空对前气室304中的氨气产生很大的吸力,使得前气室304中的氨气快速通过后涡轮机307补充到后气室309中,从而对后涡轮机307做功,带动后发电机308发出电能。而从气液分离器301中分离出来的热水,则由工质泵送到到回热器302中,给经过这里的氨水进行二次加热后,进入到冷海水池106中进行冷却至15摄氏度左右,然后进入到后气室309中,被喷水装置310以水雾的形式喷出来吸收溶解氨气形成氨水,氨水在后气室309的底部汇集起来,被工质泵401送往温海水池107中进行第一次加热,开始第二个发电循环。

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本文标题:一种海洋温差能与太阳能结合利用的发电系统.pdf
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