一種海洋溫差能與太陽能結合利用的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種海洋溫差能與太陽能結合利用的發(fā)電裝置。
【背景技術】
[0002]能源危機，傳統(tǒng)能源對環(huán)境污染嚴重，而新能源大多數(shù)屬于間歇性能源，有很多弱點，海洋溫差發(fā)電技術有很大前景。海洋溫差發(fā)電是利用海洋表層和深層海水間存在的溫差進行發(fā)電，優(yōu)點是幾乎不會排放二氧化碳，不需要消耗化石燃料，可能成為解決全球變暖和環(huán)境污染等21世紀最大環(huán)境問題的有效手段。但是目前的海洋溫差發(fā)電技術有種種缺陷導致海洋溫差發(fā)電仍不能商業(yè)化，實用化，備受推崇的太陽能發(fā)電也有很多弱點需要克月艮，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、目前的海洋溫差發(fā)電技術采用的抽排水方式要消耗掉發(fā)電站大約一半的電能，這個弱點一直沒有得到解決，導致電站輸出功率低。
[0003]2、目前的海洋溫差發(fā)電技術只適合熱帶和亞熱帶海島或沿海地區(qū)，不能適用于溫帶地區(qū)或內陸地區(qū)。
[0004]3、目前的海洋溫差發(fā)電技術能夠利用的溫差較小，輸出功率小。
[0005]4、目前的海洋溫差發(fā)電技術沒有充分利用密閉容器內所充滿的氨氣在瞬間大量溶解于水時，導致容器內出現(xiàn)真空而產生很大吸力的特點來做功發(fā)電。
[0006]5、目前的海洋溫差發(fā)電技術由于需要使用的水管的數(shù)量非常大，口徑也非常大，而且抽水管必須鋪設到遠海深海中去，受到洋流、海底地形等很多海洋環(huán)境因素的影響，使得鋪設十分困難，維護也十分困難。導致鋪設和維護成本高昂。
[0007]6、目前的太陽能熱池技術由于采用不同比重的液體做為隔熱層和儲熱層，熱損失太大，太陽能熱池中的溫度提升幅度較小，不實用。
[0008]7、目前的太陽能光伏電站由于不能在沒有陽光的黑天和陰天發(fā)電，屬于間歇性能源，對目前電網(wǎng)有很大的不利影響。
[0009]8、目前的太陽能光伏電站使用的太陽能電池板經常因為表面沾有灰塵而影響發(fā)電效率，而且當電池板局部被樹葉或鳥糞遮擋時，會因為電池板被遮擋部分不能發(fā)電時存在的高阻抗而產生的高溫導致燒毀電池板，需要經常清洗太陽能電池板表面，而且挨個電池組清洗費時費力。
[0010]9、目前的太陽能電池由于夏季在炎炎烈日下往往溫度過高，而導致太陽能電池整體壽命變短。
[0011]10、目前的太陽能光伏電站使用的太陽能電池板由于露天放置，經常遭受暴風，冰雹的襲擊而損壞，而那種能夠翻轉的具有一定防護功能的定日鏡造價又非常高。
[0012]11、目前的太陽能光熱電站采用鹽做為儲熱材料，所存儲的熱能只能在無光照情況下維持12小時的發(fā)電，不能夠長時間持續(xù)發(fā)電，尤其是遇到連續(xù)陰天的情況就不能持續(xù)供電。
[0013]12、目前的對于太陽能和風能發(fā)電等間歇性能源所采用的儲能材料為鹽，水泥板，或壓縮空氣等方式，均存在技術難度高、效率低、不實用等特點。
[0014]13、目前技術以上的種種缺陷導致海洋溫差發(fā)電仍不能商業(yè)化，實用化，僅僅停留在試驗階段。也導致太陽能發(fā)電成本非常高，需要靠政府補貼才能維持。

【發(fā)明內容】

[0015]針對上述存在的問題，本發(fā)明提供一種高效的，適用區(qū)域廣泛的海洋溫差能與太陽能結合利用的發(fā)電系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案:該方案包括抽排水部分、太陽能光電轉換和熱能收集存儲部分、溫差發(fā)電部分三個部分。下面分別進行闡述:
1、抽排水部分由抽排水管和溫海水池以及冷海水池組成。抽水管負責把海洋中表層和深層的溫海水和冷海水分別抽到溫海水池和冷海水池中，以供對工質加熱和冷卻時使用，排水管負責把換熱后的海水排入大海。其中，溫海水池和冷海水池的水平面與海平面處于同一水平面，這樣通過設在海水表層和深層的水管將大海與溫海水池和冷海水池連通就形成了一個大型的連通器。從而能夠實現(xiàn)在海水漲潮時，打開進水口的閘門，海水就會自動流入到溫海水池和冷海水池中，蓄滿水后關閉閘門，之后再利用落潮后形成的水位差，將使用后的海水自動排入大海，從而減少了抽排水而廣生的電能消耗，使得電站的輸出功率提聞了一倍。即便采用水泵抽排水，因為溫海水池和冷海水池與海水處于一個水平面上，當水泵從溫海水池和冷海水池中抽走海水時，大海中的表層和深層的海水就會因為連通器的作用自動補充到溫海水池和冷海水池中。因為水泵與溫海水池和冷海水池與大海處于同一水平上，沒有高度差，所以水泵消耗的電能遠遠小于目前抽取海水尤其是抽取深海海水需要水泵有很高揚程所消耗的電能。抽取溫海水和冷海水的抽水管上也可以安設水泵，用于抽取海水蓄滿溫海水池和冷海水池至高于海平面的水位，當溫差發(fā)電時只要打開溫海水池和冷海水池的排水口就能在排水時完成換熱的工作。
[0016]所述的溫海水池和冷海水池均設置有一個通道，通道內用于放置換熱器，通道的末端設置有排水口和排水泵。當打開排水口或啟動排水泵排水時，水就會流過換熱器被排出，從而在排出水的同時也實現(xiàn)了對換熱器內的工質進行加熱和冷卻。
[0017]
2、太陽能光電轉換和熱能收集存儲部分由太陽能發(fā)電集熱器和儲熱池組以及大棚組成。
[0018]當白天太陽光照射時，太陽光照射到太陽能發(fā)電集熱器上的透光太陽能電池板上，透光太陽能電池吸收太陽光譜中的非可見光從而使透光太陽能電池產生電能。而可見光則穿透上蓋和透光太陽能電池照射到太陽能發(fā)電集熱器底部的吸熱涂層上，被轉換為熱能并加熱太陽能發(fā)電集熱器中的水。太陽能發(fā)電集熱器中產生的熱水則通過水管進入儲熱池組中存儲起來，以供溫差發(fā)電時加熱工質使用。
[0019]所述的太陽能發(fā)電集熱器的底部和四壁鋪設有隔熱層，底部表面為吸熱涂層。太陽能發(fā)電集熱器表面設有透光上蓋，透光上蓋所使用材料為鋼化玻璃等高強度的透光性能好的材料。透光上蓋下部有支柱支撐并用于固定透光上蓋，防止透光上蓋位移和人員在上面清洗表面時承重。在太陽能發(fā)電集熱器的透光上蓋的四周設有圍沿，用于收集雨水。太陽能發(fā)電集熱器內設置的透光太陽能電池，也可以改換成其它類型的太陽能電池，當使用其它類型的太陽能電池時，太陽能電池既用來發(fā)電，也兼做太陽能吸熱層，用于把太陽輻射到太陽能電池上的太陽光轉換為電能后還剩余的大部分太陽輻射能轉化為熱能，給太陽能發(fā)電集熱器中的水加熱。太陽能發(fā)電集熱器的底部設置有溝槽，用于匯集熱水。另外太陽能發(fā)電集熱器可以直接設計成位于地面的大型發(fā)電集熱池，也可以小型化設計成兼具太陽能供電能力的家居太陽能熱水器，可用于居民家居供電和供應熱水。尤其適用于南海島嶼的發(fā)電使用，不但有太陽能電池板能夠發(fā)電，還具有收集雨水的功能，能夠給雨水充足卻又缺少淡水的南海島礁收集提供淡水和熱水，并能保護里面的太陽能電池板免受海風的襲擊和腐蝕。集熱器也能夠用于分散設置于如農田、魚塘等地方的支架上方，如果布置密度得當，不會對農作物或水塘內的魚類有太大的影響，尤其適合于喜陰的農作物。其輸送水的管路可以兼用來灌溉農作物時使用，太陽能發(fā)電集熱器還具有抵抗冰雹、旱災等自然災害的作用。
[0020]所訴的儲熱池組采用的儲熱材料為水。儲熱池組為多個儲熱池而組成，儲熱池的頂蓋和底部以及四壁鋪設有隔熱層，以防止熱損失。并有水管與太陽能發(fā)電集熱器相互連通，以用于將太陽能發(fā)電集熱器中的熱水抽到儲熱池中保存，或將儲熱池中的較低溫度的乏水抽到太陽能發(fā)電集熱器中接受太陽光加熱。儲熱池組為多個儲熱池而組成，一個儲熱池做為換熱池，其它儲熱池為用于儲存來自太陽能發(fā)電集熱器加熱后的高溫的熱水做為儲熱水池，和用于儲存換熱后的較低溫度的乏水做為儲乏水池。各儲熱池與換熱池之間有水管連通。做為換熱池的儲熱池內部放置換熱器，換熱池的一端設置有進水管，另一端設置有排水管，并與其它的儲熱池相通，當換熱池另一端的排水管開始排水，儲熱水池中的熱水就會流入換熱池，經過換熱器把熱能傳遞給換熱器內通過的氨水，從排水管流到用于儲存換熱后的較低溫度的乏水的儲乏水池中。儲熱池采用布置于太陽能發(fā)電集熱器之下的地面或地下的方式，以避免占用太陽光接受面積。
[0021]所述的大棚是有著大面積棚頂?shù)慕ㄖ?，棚頂四周設有圍沿，用于收集棚頂?shù)挠晁?，收集起來的雨水可經由水管儲存起來也可以用作其它用途。棚頂表面用于放置太陽能發(fā)電集熱器，在放置的太陽能發(fā)電集熱器之間的間隙開設有透光窗，用于給棚內照明。棚頂也可以直接設置成一個或多個大型的發(fā)電集熱池，來代替擺放在棚頂?shù)南鄬?shù)量較多的太陽能發(fā)電集熱器。棚內的空間可以用于各種應用，如用于養(yǎng)殖、種菜等，也可以用做倉庫、車間、車庫、居室等，棚內的地面或地下可用于安設儲熱池等。
[0022]3、海洋溫差發(fā)電部分由氣液分離器、回熱器、前渦輪機、前發(fā)電機、前氣室、后渦輪機、后發(fā)電機、后氣室、工質泵組成。溫差發(fā)電部分采用氨水做為工質。首先氨水先通過溫海水池被加熱至23攝氏度度左右，然后進入回熱器被第二次加熱到30攝氏度左右，最后進入到換熱池中進