【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能源，具体涉及一种基于土壤蓄冷的林用发电装置。
技术介绍
1、目前，森林线路供电具有架线难和成本高的问题，而通过电池供电存在使用周期短，更换难，需要人工维护的问题，这为物联网和无线传感器网络系统等电子系统在林区工作时能量的补充带来极大困难。随着太对阳能、风能、热能等环境能源的开发利用，原位供电可成为替代传统林区供电方式的可行手段。太阳能电池是室外常用的能量采集源，它具有效率高、可用性强的优点，但其应用于林区时常布置于茂密的植被中间，由于植被的阴影和长期积累的灰尘覆盖，光热转化效率较低，致使发电量难以满足林区电子设备的供电要求，因此采用单纯的太阳能电池原位供电方式也存在可靠性难以保证的问题。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术缺陷，提供一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，该装置基于塞贝克温差发电技术，通过菲涅耳太阳能聚光器作为高温端，将季节性土壤蓄冷系统作为低温端，通过热电转换系统高效输出电能。
2、一种基于土壤蓄冷的林用发电装置包含太阳能收集系统、热电转换系统a、热电转换系统b和土壤蓄冷系统；
3、所述太阳能收集系统包含聚光器和集热罩，聚光器安装在集热罩上方，用于收集太阳能，集热罩的底部设有热电转换系统b，聚光器用于将入射光聚焦到热电转换系统b的热端，土壤蓄冷系统用于将能量传递给热电转换系统b的冷端，使热电转换系统b的热端和冷端产生温度差，集热罩的内表面铺设有热电转换系统a，聚光器用于将入射光聚焦到热电转换系统a的热端，热电转换系统a的冷端
4、进一步的，所述热电转换系统a包含碳纳米管薄膜和teg模块；teg模块的冷端布置于集热罩的内表面上，碳纳米管薄膜布置于teg模块的热端。
5、进一步的，所述热电转换系统b包含套筒、导热杆、碳纳米管薄膜、teg模块和相变材料；套筒的一端置于集热罩的内底部，相变材料布置于所述套筒的一端，teg模块的冷端布置于相变材料上，碳纳米管薄膜布置于teg模块的热端以吸收光线能量，套筒的另一端内连接有导热杆，导热杆与相变材料接触，导热杆吸收土壤蓄冷系统冷能并传递给套筒。
6、进一步的，所述土壤蓄冷系统包含水箱、保温材料、散热翅片和热虹吸管；土壤内埋有含有水的水箱，水箱的外壁设有保温材料，热虹吸管插装在土壤内，热虹吸管的下端置于水箱的底部，热虹吸管的上端设有散热翅片，散热翅片外露于地面之外。
7、本专利技术相比现有技术的有益效果是：
8、本专利技术充分利用太阳辐射和土壤蓄冷进行原位供电，解决了森林电子器件供电问题，相比于仅依靠太阳辐射所提供的温差较低，与冬季的冷能相结合可以获得显著的温差，很好的提高该装置的供电稳定性。替代了线路供电和一次性电池供电，大大降低了人力物力成本。
9、本专利技术装置应用于森林场景，太阳能较为微弱，因此没有使用光伏电池收集太阳能量，而是使用热电转换系统吸收太阳辐射，使用太阳能收集系统更大限度的收集太阳辐射能，并在收集系统的集热罩上安装热电装换系统，可充分利用太阳辐射能。
10、土壤蓄冷系统通过装有散热翅片的热虹吸管吸收空气中的冷能，由水箱进行储存保温，在将其安放在浅层土壤，因为土壤具有恒温保温功能，可以很好的对冬季存储的冷能进行保存，水箱和土壤的双层保温可以将冬季搜集到的冷能供应热电转换系统夏季使用。
11、热电转换系统在冬季使用时，由于其热端安装在集热罩内部不受冷空气影响，其冷端与导热棒相贴，导热棒与土壤蓄冷系统温度相同，与热虹吸管吸收的空气冷能相同，因此具有一定的温差，夏季使用冬季储存的冷能进行温差发电。
12、本专利技术使用太阳辐射进行温差发电，与冬季储藏的冷能相配合，即使太阳辐射较弱的情况下也可以获得显著的温差，使热电转换系统更高性能的工作。
13、下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步地说明：
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：包含太阳能收集系统、热电转换系统A(14)、热电转换系统B(15)和土壤蓄冷系统(16)；
2.根据权利要求1所述一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：所述热电转换系统A(14)包含碳纳米管薄膜(11)和TEG模块(12)；TEG模块(12)的冷端布置于集热罩(2)的内表面上，碳纳米管薄膜(11)布置于TEG模块(12)的热端。
3.根据权利要求1所述一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：所述热电转换系统B(15)包含套筒(3)、导热杆(4)、碳纳米管薄膜(11)、TEG模块(12)和相变材料(13)；
4.根据权利要求1所述一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：所述土壤蓄冷系统(16)包含水箱(5)、保温材料(6)、散热翅片(7)和热虹吸管(9)；
5.根据权利要求3所述一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：相变材料(13)为石蜡。
6.根据权利要求3所述一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：导热杆(4)与相变材料(13)采用导热硅胶填充缝隙
7.根据权利要求4所述一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：夏季，裸露于地面之外的散热翅片(7)和热虹吸管(9)上缠绕有石棉。
8.根据权利要求4所述一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：热虹吸管(9)内的流体为乙醚或者液氨。
...【技术特征摘要】
1.一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：包含太阳能收集系统、热电转换系统a(14)、热电转换系统b(15)和土壤蓄冷系统(16)；
2.根据权利要求1所述一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：所述热电转换系统a(14)包含碳纳米管薄膜(11)和teg模块(12)；teg模块(12)的冷端布置于集热罩(2)的内表面上，碳纳米管薄膜(11)布置于teg模块(12)的热端。
3.根据权利要求1所述一种基于土壤蓄冷的林用发电装置，其特征在于：所述热电转换系统b(15)包含套筒(3)、导热杆(4)、碳纳米管薄膜(11)、teg模块(12)和相变材料(13)；
4.根据权利要求1所述一...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。