太陽能煙囪式熱力發(fā)電原理?

??
????? 太陽能煙囪式熱力發(fā)電是20世紀80年代首先由斯圖加特大學(xué)的喬根·施萊奇教授及其合作者提出并進行了長期的實驗研究[4,5],其基本原理是利用太陽能集熱棚加熱空氣以及煙囪產(chǎn)生上曳氣流效應(yīng),驅(qū)動空氣渦輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。這種發(fā)電方式無需常規(guī)能源,其動力的供給完全來自于集熱棚下面因太陽輻射所產(chǎn)生的熱空氣。基于這一原理構(gòu)建的太陽能煙囪式熱力發(fā)電系統(tǒng)由太陽能集熱棚、太陽能煙囪和空氣渦輪發(fā)電機組組成,屬于現(xiàn)有三項成熟技術(shù)的創(chuàng)新性組合應(yīng)用。圖1顯示了該項技術(shù)的結(jié)構(gòu)與原理。由面蓋和支架組成的集熱棚以太陽能煙囪中心,呈圓周狀分布,并與地面有一定間隙,以引入周圍的空氣;太陽能煙囪離地面有一定距離,周邊與集熱棚密封相連,其底部裝有空氣渦輪機。工作過程與原理是太陽光照射集熱棚,加熱棚下面的土地(或蓄熱器)和棚內(nèi)空氣,空氣溫度升高,密度下降,在太陽能煙囪的抽吸作用下形成一股強大的上升氣流,驅(qū)動安裝在煙囪底部中央的單臺空氣渦輪發(fā)電機或呈環(huán)形排列的多臺小型空氣渦輪發(fā)電機發(fā)電。同時,集熱棚周圍的冷空氣進入棚內(nèi),形成持續(xù)不斷的空氣循環(huán)流動?？諝庋h(huán)流動時所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換過程為:太陽熱能(棚外)→空氣內(nèi)能(棚內(nèi))→空氣動能(棚內(nèi)+煙囪內(nèi))→電能(渦輪發(fā)電機)。