专利摘要

本实用新型提供了一种原位地热发电系统，包括热管、热电温差发电装置和磁悬浮发电装置；热管的上端延伸至地表或者水体，热管的下端位于地热源处；热管内形成循环腔体，循环腔体内设置循环工质；热电温差发电装置位于热管的下端，磁悬浮发电装置位于热管的中部，热电温差发电装置和磁悬浮发电装置通过电能输出端口向外输出电能。本系统直接将热管深埋于地下，热管位于地热源处，一方面，位于热管下段的热电温差发电装置能够直接将地热能转化为电能，另一方面，循环工质在相变为气态工质的过程中，所形成向上的汽态工质会驱动位于热管中部的磁悬浮发电装置，将地热能转化为机械能再转化为电能，具有地热原位发电、能量损耗低和发电效率高等优点。

权利要求

1.一种原位地热发电系统，其特征在于，包括：

热管(1)，所述热管(1)垂直埋设于地下，所述热管(1)的上端延伸至地表或者水体，所述热管(1)的下端位于地热源上；所述热管(1)内形成循环腔体，所述循环腔体内设置有循环工质，所述循环工质可在液态工质和汽态工质之间转换；

热电温差发电装置(2)和磁悬浮发电装置(3)，所述热电温差发电装置(2)位于所述热管(1)下端的管壁外侧，所述磁悬浮发电装置(3)位于所述热管(1)中部的管壁内侧，所述热电温差发电装置(2)和所述磁悬浮发电装置(3)通过电能输出端口向外输出电能。

2.根据权利要求1所述的一种原位地热发电系统，其特征在于：所述热电温差发电装置(2)包括多个热电发电器件(201)，多个所述热电发电器件(201)沿周向设置于所述热管(1)的管壁外侧；

所述热电发电器件(201)的相对两面分别设置有热端和冷端，所述热电发电器贴设于所述热管(1)的管壁外侧，所述热电发电器件(201)的冷端位于靠近所述热管(1)的一侧，所述热电发电器件(201)的热端位于远离所述热管(1)的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种原位地热发电系统，其特征在于：所述热管(1)的管壁内侧设置有散热片(202)，所述散热片(202)位于与所述热电发电器件(201)的冷端相对应的位置，所述散热片(202)用于将热量从所述热电发电器件(201)的冷端传递至循环腔体内。

4.根据权利要求2所述的一种原位地热发电系统，其特征在于：多个所述热电发电器件(201)之间形成串联结构、并联结构或者串并联结构；

当多个所述热电发电器件(201)之间形成串联结构时，在相邻的两个热电发电器件(201)中，前一个热电发电器件(201)的正极连接端与后一个热电发电器件(201)的负极连接端相连，第一个热电发电器件(201)的负极连接端形成热电温差发电装置(2)的负极，最后一个热电发电器件(201)的正极连接端形成热电温差发电装置(2)的正极；

当多个所述热电发电器件(201)之间形成并联结构时，多个热电发电器件(201)的正极连接端相连形成热电温差发电装置(2)的正极，多个热电发电器件(201)的负极连接端相连形成热电温差发电装置(2)的负极；

当多个所述热电发电器件(201)之间形成串并联结构时，若干个热电发电器件(201)相互串联组成串联热电发电模组，在串联热电发电模组内，相邻的两个热电发电器件(201)中，前一个热电发电器件(201)的正极连接端与后一个热电发电器件(201)的负极连接端相连，第一个热电发电器件(201)的负极连接端形成串联热电发电模组的负极连接端，最后一个热电发电器件(201)的正极连接端形成串联热电发电模组的正极连接端；多个串联热电发电模组的正极连接端相连形成热电温差发电装置(2)的正极，多个串联热电发电模组的负极连接端相连形成热电温差发电装置(2)的负极。

5.根据权利要求1所述的一种原位地热发电系统，其特征在于：所述磁悬浮发电装置(3)包括磁悬浮径向轴承(301)、发电机定子线圈(302)、叶轮外永磁体(303)、叶轮叶片(304)和磁悬浮轴向轴承(305)；所述叶轮外永磁体(303)通过所述磁悬浮径向轴承(301)和所述磁悬浮轴向轴承(305)设置于所述发电机定子线圈(302)内部；

位于热管(1)下端的液态工质吸热后汽化后形成向上运动的汽态工质，汽态工质驱动所述叶轮叶片(304)，所述叶轮叶片(304)带动所述叶轮外永磁体(303)在所述发电机定子线圈(302)内旋转，所述发电机定子线圈(302)切割所述叶轮外永磁体(303)的磁感应线产生电流。

6.根据权利要求1所述的一种原位地热发电系统，其特征在于：所述热管(1)内设置有多个传热片(4)，所述传热片(4)设置于所述热管(1)的上段，多个所述传热片(4)沿周向设置，所述传热片(4)用于使循环工质从汽态工质冷凝成液态工质。

7.根据权利要求6所述的一种原位地热发电系统，其特征在于：所述传热片(4)为T型传热组件；

所述T型传热组件包括第一传热片(4)和第二传热片(4)，所述第一传热片(4)的一端设置于所述第二传热片(4)的中部，所述第一传热片(4)的另一端设置于所述热管(1)的管壁内侧；

相邻的两个T型传热组件的第二传热片(4)之间设置有间隙。

8.根据权利要求1所述的一种原位地热发电系统，其特征在于：所述热管(1)上端还设置有一外延冷却管(5)，所述外延冷却管(5)延伸至地表或者水体以上。

9.根据权利要求8所述的一种原位地热发电系统，其特征在于：所述外延冷却管(5)上设置有多个外部散热组件(6)，多个所述外部散热组件(6)沿周向设置于所述外延冷却管(5)的管壁外侧，所述外部散热组件(6)朝着远离所述外延冷却管(5)的中心的方向向外延伸。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种原位地热发电系统，其特征在于：所述热管(1)的下端设置有护头(7)。

一种原位地热发电系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。