一种用于集热棚的引流装置及太阳能热气流烟囱发电装置的制作方法

本发明属于太阳能发电技术领域，具体涉及一种用于集热棚的引流装置及太阳能热气流烟囱发电装置。

背景技术：

太阳能热气流烟囱发电主要是利用了温室效应和烟囱效应进行发电。当太阳可见光(短波辐射)穿过集热棚覆盖层，少量辐射被玻璃本身吸收，大部分的辐射被地面吸收。被地面吸收的能量会分别通过对流换热传递给棚内空气，通过辐射换热传递给集热棚覆盖层以及通过导热向地下传递。通过与地面对流换热的热空气从周围径向向中心流动，并通过烟囱迅速排出，从而驱动集热棚出口处的风力涡轮机并带动发电机发电。

电站实际运行时，由于环境风的存在，会使集热棚内空气的流动紊乱，不能保证热空气从四周向烟囱流动。特别地，当环境风速过大时，热空气直接从集热棚一端流出，不能有效的推动风力涡轮机。并且地面辐射换热传递给集热棚覆盖层的大部分热量直接与天空间辐射换热损失掉，造成了很大的能量损失。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷和技术需求，本发明的目的在于提供一种用于集热棚的引流装置及太阳能热气流烟囱发电装置，保证集热棚内空气沿径向顺利流入烟囱内以及利用部分地面的长波辐射，减少热损失，提高太阳能热气流电站的整体效率。

为达到上述目的，本发明一种用于集热棚的引流装置，包括墙体和集热块，墙体上开设有若干安装孔，安装孔中设置有集热块。

进一步的，墙体外覆有墙体夹框，墙体夹框包括依次首尾连接的四个侧面，墙体夹框的侧面上固定有弹簧钩，弹簧钩包括弹簧和固定在弹簧上的挂钩。

进一步的，弹簧钩关于墙体夹框的对称轴对称布置。

进一步的，安装孔和集热块的截面均为蜂窝状。

进一步的，集热块采用对地面长波辐射的吸收能力高于玻璃对地面长波辐射的吸收能力的材料制成。

一种太阳能热气流烟囱发电装置，包括集热棚、烟囱和风力涡轮机，集热棚包括集热棚盖板，集热棚盖板通过集热棚支撑装置支撑在地面上，集热棚盖板与地面之间形成集热棚，集热棚上部与烟囱连通，烟囱下部设置有风力涡轮机，集热棚中沿周向均匀设置有若干偶数列引流装置，每一列引流装置包括自集热棚入口至烟囱的底部依次连续布置的引流装置，引流装置上端面和集热棚盖板相接触，引流装置下端面和地面相接。

进一步的，集热棚支撑装置为支撑板或支撑杆，集热棚支撑装置上开设有连接孔，引流装置通过弹簧钩和连接孔安装在集热棚支撑装置上。

进一步的，烟囱下部为喇叭口，烟囱底部与集热棚盖板光滑过渡。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果，当任意方向的环境风吹入集热棚时，集热棚内的空气都能顺利地向烟囱内流动，而不至于被吹出集热棚，并且地面长波辐射与引流装置之间进行辐射换热，使引流装置蓄热，当集热棚内空气流动通过带有集热块的墙体时，与墙体对流换热，使原本损失掉的热能传递给空气，减少了能量的损失并提高了整个集热棚的热效率。

进一步的，墙体外覆有墙体夹框，墙体夹框包括依次收尾连接的四个侧面，墙体夹框的侧面上固定有弹簧钩，弹簧钩包括弹簧和固定在弹簧上的挂钩，弹簧钩的弹簧一端固定在墙体夹框上，另一端自由悬挂在集热棚支撑装置上，方便安装和拆装。

进一步的，弹簧钩关于墙体夹框的对称轴对称布置，安装时更具有稳定性。

一种太阳能热气流烟囱发电装置，其通过在集热棚支撑装置上安装带有集热块的模块化引流装置，保证集热棚内空气沿径向顺利流入烟囱内以及利用部分地面的长波辐射，减少热损失，提高太阳能热气流电站的整体效率。

进一步的，集热棚支撑装置为支撑板或支撑杆，集热棚支撑装置上开设有连接孔，引流装置通过弹簧钩和连接孔连接在集热棚支撑装置上，方便拆卸。

进一步的，烟囱下部为喇叭口，烟囱底部与集热棚盖板光滑过渡，能使加热后的空气更加顺利的进入烟囱中。

附图说明

图1是引流装置的示意图；

图2是太阳能热气流烟囱发电装置示意图；

图3是实施例1的引流装置在集热棚内的布置示意图；

图4为实施例2的引流装置在集热棚内的布置示意图；

附图中：1-集热棚支撑装置，2-引流装置，3-风力涡轮机，4-烟囱，5-集热棚，51-集热棚盖板，6-地面，7-弹簧钩，8-墙体夹框，9-集热块，10-带孔墙体，11-引流装置，12-集热棚入口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1，为了解决环境风对棚内气流流动的影响以及地面长波辐射损失等问题，采用了一种用于集热棚的引流装置及太阳能热气流烟囱发电装置。一种用于集热棚的引流装置，包括墙体夹框8、墙体10、集热块9和弹簧钩7。

其中，墙体10为矩形，墙体10上开设有若干安装孔，安装孔在墙体10上阵列布置，安装孔中设置有集热块9，安装孔的截面形状为蜂窝状、矩形、正方形或菱形，集热块9和安装孔的形状和安装孔的形状相同，集热块9和安装孔过渡配合。墙体10四个侧面包覆有一圈墙体夹框8，墙体夹框8和墙体10的纵截面形状相同。墙体夹框8包括依次收尾连接的四个侧面，每个侧面上固定有两个弹簧钩7，弹簧钩7关于墙体夹框8的对称轴对称布置。弹簧钩7包括弹簧和固定在弹簧上的挂钩。其中的弹簧钩7的弹簧一端固定在墙体夹框8上，另一端自由悬挂在集热棚支撑装置1上，方便安装和拆装。墙体夹框8用于固定墙体10，并通过弹簧钩7将引流装置固定在集热棚支撑装置1上，弹簧钩7用于固定整个装置在集热棚支撑装置1上，成本低并且简单易用，便于安装和拆卸。集热块9是一种对地面长波辐射具有较强吸收能力的耗材，上述耗材对地面长波辐射的吸收能力高于原来的集热棚覆盖层-玻璃对地面长波辐射的吸收能力，集热块9主要采用建筑废材加工而成，例如砖块，成本低廉。通过与地面间进行辐射换热，可增加辐射换热效率，收集更多可能损失的热能。

实施例1

参照图2，一种带有引流装置的太阳能热气流烟囱发电装置，包括集热棚5，集热棚5包括由透明玻璃制成的集热棚盖板51，集热棚盖板51通过集热棚支撑装置1支撑在地面6上方，集热棚盖板51与地面之间形成集热棚5，集热棚5上部与烟囱4连通，烟囱4下部为喇叭口，烟囱4底部与集热棚盖板51光滑过渡，烟囱4下部设置有风力涡轮机3，集热棚5中设置有若干引流装置2，引流装置2通过弹簧钩7连接在集热棚支撑装置1上。引流装置2上端与集热棚5贴合，下端与地面6贴合，集热棚支撑装置1为支撑板或支撑杆。支撑板或支撑杆上开设有用于供弹簧钩7挂入的连接孔。参照图3，集热棚5为圆筒形，集热棚5中，以烟囱4为圆心，集热棚5的外周为边的圆周，在周向上均匀分布八列引流装置，每一列引流装置沿集热棚5半径方向自集热棚入口12至烟囱4的底部依次紧密布置的若干引流装置2。当任意方向的环境风吹入集热棚5时，集热棚5的棚内空气都能在引流装置2的引导下向烟囱4内流动，而不至于被吹出集热棚5。同时地面长波辐射会与引流装置2之间辐射换热，使墙体蓄热，当集热棚5的棚内空气流动通过引流装置2时，与引流装置2对流换热，使原本损失掉的热能传递给空气，提高了整个集热棚5的效率。通过布置在支撑结构1上的引流装置2还能有效的引导气流向烟囱4底部流动，以及减小外部风对集热棚5棚内空气流动的影响，提高整体效率。

每个模块化的引流装置2布置在集热棚5内，达到引导空气流动并使原本与地面间辐射换热损失掉的热量通过与流动空气对流换热实现热量交换，达到提升能源利用率的目的。墙体夹框8将墙体10和集热块9通过弹簧钩7固定在集热棚支撑装置1上，当集热棚5内空气企图通过时，引流装置将有效阻挡其通过，并使集热块9与地面6间的辐射换热与流过的空气对流换热，进一步提升集热棚5内温度。

实施例2

参照图4，本实施例与实施例1的不同之处在于，集热棚5中沿周向均匀分布有4列引流装置。

本装置的工作原理如下：

太阳光穿透集热棚5的顶盖，大部分热量被地面6吸收，而后集热棚5中的空气与地面对流换热使空气温度升高；当没有环境风时，在烟囱4的抽力作用下，热空气不断从集热棚5中四周向中心流动，即流向烟囱4中。当有外界环境风干扰时，固定在集热棚支撑装置1上的引流装置2将会防止集热棚5内空气被吹出，并引导集热棚5内热空气向烟囱4内流动，并推动风力涡轮机3发电，完成做功后的空气通过烟囱出口13排出。

当空气不断从集热棚5的入口12流入，并通过周向分布的八列引流装置，每列都有若干个模块化的引流装置2，经过引流装置2后的热空气顺利流向烟囱，完成做功后经烟囱出口12排出。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。