首页 / 专利库 / 物理 / 朗肯循环 / 有机朗肯循环 / 太阳能真空管整体循环热发电系统

太阳能真空管整体循环热发电系统

阅读:276发布:2021-03-08

专利汇可以提供太阳能真空管整体循环热发电系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了 太阳能 真空 管整体循环热发电系统,由太阳能真空管采集系统、 蒸发 室、冷凝室、发 电机 组组成,太阳能真空管采集系统与蒸发室相连,蒸发室上设置有一个狭窄通道与冷凝室连接,在狭窄通道上设置有 叶轮 ,叶轮连接 发电机组 ,在冷凝室内设置有一个冷凝管道,冷凝管直接与蒸发室连通,蒸发室、冷凝室、狭窄通道、冷凝管道相互连接为一个封闭腔体,在封闭腔体内充入低温工作介质。本发电系统既可以实现热发电,又可以实现 热电联产 ,既可以同时提供电和热 水 。,下面是太阳能真空管整体循环热发电系统专利的具体信息内容。

1.太阳能真空管整体循环热发电系统,由太阳能真空管采集系统、蒸发室、冷凝室、发电机组组成,其特征是:太阳能真空管采集系统(1)与蒸发室(2)相连,蒸发室(2)上设置有一个狭窄通道(4)与冷凝室(3)连接,在狭窄通道上设置有叶轮,叶轮连接发电机组(5),在冷凝室(3)内设置有一个冷凝管道(6),冷凝管直接与蒸发室连通,蒸发室(2)、冷凝室(3)、狭窄通道(4)、冷凝管道(6)相互连接为一个封闭腔体,在封闭腔体内充入低温工作介质。
2.根据权利要求1所述的太阳能真空管整体循环热发电系统,其特征是:低温太阳能采集系统(1)选择自下列至少一种:
A、单口太阳能真空集热管
B、双通太阳能真空集热管;
C、带有反射槽的太阳能真空机热管;
D、太阳能集热板。
3.根据权利要求2所述的太阳能真空管整体循环热发电系统,其特征是:在太阳能真空集热管、集热板内部还设置有热管。
4.根据权利要求1所述的太阳能真空管整体循环热发电系统,其特征是:发电机组为朗肯循环发电机。
5.根据权利要求1所述的太阳能真空管整体循环热发电系统,其特征是:太阳能采集系统通过如下至少一种结构对低温工作介质进行加热:
A、在一端封闭的真空玻璃管内部设置一个一端封闭的管件,多个管件之间用一个平的管件相互密闭连接,水平管件为一个封闭的腔体,在其上设置有一个管件直接与发电机的喷嘴相互连接;
B、插入到直通真空玻璃罐内部的多个管件,其两端在真空管外部相互同一个直管进行连通,真空玻璃管顶部连通的管件与发电系统的喷嘴连通;
C、在一端封闭的真空玻璃管内部设置一个热管,多个真空管内部的热管直接插入到一个设置有多个插孔的水平直管中,热管插孔插入到水平连管中后通过密闭紧固装置将热管与水平连管密闭连接,在水平连管上至少设置一个直通的管道,该管道直接与喷嘴连接;
D、在一端封闭的真空玻璃管内部设置一个热管,热管的外部设置有套管,套管的一端与热管焊接,多个真空管内部的热管通过套管与设置有多个连接孔的水平连管密闭连接,热管插入到真空管内部,在水平连管上至少设置一个直通的管道,该管道直接与喷嘴连接。
6.根据权利要求1所述的太阳能真空管整体循环热发电系统,其特征是:低温汽化工作介质为有机物低温工作介质,其汽化温度为-50-300摄氏度。
7.根据权利要求1所述的太阳能真空管整体循环热发电系统,其特征是:在气体或液体的传输管道中安装有增压装置。
8.根据权利要求1所述的太阳能真空管整体循环热发电系统,其特征是:狭窄通道(4)与冷凝室(3)连接部位设置有一个挡板(11),挡板(11)可以阻止被冷凝后的液体不进入到狭窄通道(4),冷凝管道(6)设置在挡板(11)与冷凝室(3)之间。
9.根据权利要求1所述的太阳能真空管整体循环热发电系统,其特征是:在冷凝室(3)外部设置有一个冷凝装置(7),对冷凝室进行换热冷凝。
10.根据权利要求9所述的太阳能真空管整体循环热发电系统,其特征是:冷凝室(3)外部还设置有一个二次冷凝器(7),二次冷凝器将冷凝器包裹,二次冷凝器内充入液体水。
11.根据权利要求10所述的太阳能真空管整体循环热发电系统,其特征是:还设置有蓄热箱体(12),在二次冷凝器内的水温度高于设定值后将该水充入到蓄热箱体(12)内部,同时对二次冷凝容器(7)充入新的低温水,继续为其提供冷凝。

说明书全文

技术领域

发明涉及太阳能发电,特别是以太阳能真空管为太阳能采集系统的太阳能热发电系统及热电联产系统。

背景技术

现有的发电技术主要采用蒸汽为工作介质发电,即通过热机原理,受卡诺循环的限制的蒸汽热发电,主要的工作介质为,其喷嘴设置在定子上,不发生运动,叶片设置在转子上,喷嘴喷射的蒸汽推动叶片进行旋转发电。
采用低温有机物的朗肯循环(ORC)发电机组,适合于低温热源以及小型的发电,但是其依然是卡诺循环的热机,是将现有的大型蒸汽发电设备小型化,其喷嘴与叶片设置与大型的相同,这样的结构设置限制了发电的能源利用,工作介质也必须采用低温的工作介质。
此外,斯特林机也是一种发电设备,其主要采用缸体以及运动的活塞,利用缸体外部的热能实现对缸体内部的工作介质进行汽化,推动缸体运动后带动发电设备进行机组发电。其本质也是热机原理。
上述的主要的发电技术和方法,都是采用热机原理的发电,其工作介质都经过了液气相变过程,需要热能加热工作介质,使其产生高温高压蒸汽,推动发电及的转子转动,实现发电。
现有的太阳能发电主要有光伏和光热两种,光伏发电需要或其他特殊材料进行发电,光热发电有槽式、塔式和蝶式。热电主要是大规模的发电,缺乏小规模、家庭化、低成本化的热发电系统,同时现有的太阳能真空集热管主要应用于太阳能热水器,还没有采用太阳能真空集热管为采集能源进行热发电的系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能真空管采集系统的发电系统,特别采用朗肯循环的太阳能发电系统,太阳能采集系统与蒸发端连接,蒸发室通过一个狭窄通道与冷凝室进行连接,蒸发室、冷凝室、狭窄通道、冷凝管道构成一个密闭的回路腔室,并充入低温工作介质,在狭窄通道设置有叶轮,叶轮与定子和转子相互连接,太阳能采集系统将太阳能低温工作介质加热后推动叶轮转动,实现太阳能低温系统的热发电。
本发明的另外一个目的是提供一种太阳能热电联产系统,太阳能采集系统与蒸发端连接,蒸发室通过一个狭窄通道与冷凝室进行连接,蒸发室、冷凝室、狭窄通道、冷凝管道构成一个密闭的回路腔室,并充入低温工作介质,在狭窄通道设置有叶轮,叶轮与定子和转子相互连接,太阳能采集系统将太阳能低温工作介质加热后推动叶轮转动,实现太阳能低温系统的热发电。同时在冷凝端设置有二次冷凝器,二次冷凝器的水被加热后成为热水,因而可以实现热电联产。
具体发明内容如下:
太阳能真空管整体循环热发电系统,由太阳能真空管采集系统、蒸发室、冷凝室、发电机组组成,其中太阳能真空管采集系统与蒸发室相连,在蒸发室上设置有一个狭窄通道与冷凝室连接,在狭窄通道上设置有叶轮,叶轮连接发电机组,在冷凝室内设置有一个冷凝管道,冷凝管直接与蒸发室连通,蒸发室、冷凝室、狭窄通道、冷凝管道相互连接为一个封闭腔体,在封闭腔体内充入低温工作介质。
所述的低温太阳能采集系统选择自下列至少一种:
单口太阳能真空集热管;
双通太阳能真空集热管;
带有反射槽的太阳能真空集热管;
太阳能集热板。
在太阳能真空集热管、集热板内部还设置有热管。
可以采用任何适合于本发明的热机发电系统,但是对于低温的太阳能发电系统,优选为朗肯循环发电机。
太阳能采集系统通过如下至少一种结构对低温工作介质进行加热:
A、在一端封闭的真空玻璃管内部设置一个一端封闭的管件,多个管件之间用一个水平的管件相互密闭连接,水平管件为一个封闭的腔体,在其上设置有一个管件直接与发电机的喷嘴相互连接;
B、插入到直通真空玻璃罐内部的多个管件,其两端在真空管外部相互同一个直管进行连通,真空玻璃管顶部连通的管件与发电系统的喷嘴连通;
C、在一端封闭的真空玻璃管内部设置一个热管,多个真空管内部的热管直接插入到一个设置有多个插孔的水平直管中,热管插孔插入到水平连管中后通过密闭紧固装置将热管与水平连管密闭连接,在水平连管上至少设置一个直通的管道,该管道直接与喷嘴连接;
D、在一端封闭的真空玻璃管内部设置一个热管,热管的外部设置有套管,套管的一端与热管焊接,多个真空管内部的热管通过套管与设置有多个连接孔的水平连管密闭连接,热管插入到真空管内部,在水平连管上至少设置一个直通的管道,该管道直接与喷嘴连接。
可以采用各种连接的结构,实现太阳能采集系统加热低温工作介质,通常采用热管以及采用反射板可以增加系统的温度,提高发电效率。
低温汽化工作介质可以采用任何在-50-300摄氏度进行汽化的工作介质,但是优选环保、没有污染的工作介质进行发电。
为了提高发电效率,还在气体或液体的传输管道中安装有增压装置。
狭窄通道与冷凝室连接部位还设置有一个挡板,挡板可以阻止被冷凝后的液体不进入到狭窄区域,冷凝管道设置在挡板与冷凝室之间。挡板将冷凝液从另外一个通道循环回流到蒸发室,循环的液体依靠重过冷凝管道进入到蒸发室。
在冷凝室外部设置有一个冷凝装置,对冷凝室进行换热冷凝。
冷凝室外部还设置有一个二次冷凝器,二次冷凝器将冷凝器包裹,二次冷凝器内充入水。
为了实现对冷凝器的高效冷却,在其外部设置有由于对冷凝器进行冷凝的设备,如换热器,采用液冷或冷的装置,如果采用风冷,仅需要在冷凝器周围加工上多个翅片,或在其冷凝部位设置换热器,从而可以采用其他的液体或气体对冷凝器进行换热。
还设置有蓄热箱体,在二次冷凝器内的水温度高于设定值后将该水充入到蓄热箱体内部,同时对二次冷凝容器充入新的低温水,继续为其提供冷凝。在冷凝器的外部通过水对其进行冷却,再将水进行储存和利用,就可以实现太阳能的热电联产,即可以提供发电也可以提供热水又可以提供发电。
采用本发明的技术方案可产生如下的有益效果:
本发明采用真空集热管实现太阳能低温热电以及热电联产,提供了一种最低成本的太阳能发电及利用技术。
本发明是低成本、家庭化的热发电系统,可以用于家庭及电网的发电。
本热电联产系统是最低、最高效率(热和电的效率)的太阳能利用技术,为太阳能利用提供了全新的技术与产品。
附图说明
图1是单通太阳能真空管热电系统的结构图。
图2是太阳能热电联产的结构图。
图3是双通太阳能真空集热管发电机的结构图。
图中标号含义:
1:太阳能真空管采集系统,2:蒸发室,3:冷凝室,4:狭窄通道,5:发电系统,6:冷凝管道,7:二次冷凝器,8:蓄热箱体,9:双通太阳能真空管10:单通太阳能真空管,11:挡板,12:蓄热箱体。

具体实施方式

实施例1、单通太阳能真空管热电系统
图1是采用普通真空管或加入热管的太阳能采集系统,其中太阳能真空管采集系统中的蒸发管和通入到多个真空玻璃管中的管道焊接为一个整体,在蒸发管上焊接有狭窄通道4,在狭窄通道上设置有叶轮及发电机组,工作介质经喷嘴喷射进入到冷凝室,冷凝是内设置有挡板,气体经冷凝后进入到冷凝管道6从新回到蒸发管道中,在真空玻璃管道中被再次加热后开始新的循环。
实施例2、单通管太阳能真空管热电联产
图2中太阳能真空管采集系统中的蒸发管和通入到多个真空玻璃管中的热管相互通过密闭连接装置连接,在蒸发管上焊接有狭窄通道4,在狭窄通道上设置有叶轮及发电机组,工作介质经喷嘴喷射进入到冷凝室3,冷凝室3内设置有挡板,气体经冷凝后进入到冷凝管道6从新回到蒸发室。在蒸发室上设置有二次冷凝器7,二次冷凝器7采用水循环冷却,同时也将蓄热箱体12中的水加热,该系统既可以提供电力,又可以同时提供二次冷凝后形成的热水,从而实现热电联产。
实施例3、双通太阳能真空集热管发电机
图3中太阳能真空管采集系统1中的蒸发管为上下两个相互平行的管道,在其上焊接有多个平行的垂直管道,垂直管道外部设置有双通道(两头都通的)太阳能真空管,在上部的蒸发管上焊接有狭窄通道4,在狭窄通道上设置有叶轮及发电机组,工作介质经喷嘴喷射进入到冷凝室,冷凝是内设置有挡板,气体经冷凝后进入到冷凝管道6从新回到下面的蒸发管道。
根据本发明的原理及结构,可以设计其他的实施案例,只要符合本发明的原理及结构,都属于本发明的实施。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈