CN103994038A - 补充热能式利用自然环境温度冷却发电方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了补充热能式利用自然环境温度冷却发电方法及装置，属于发电领域。包括通过管道依次连接构成单向回路的汽轮发电机、冷却室、工作物质存储罐、热交换器、增热汽化器。汽轮发电机的工作腔分别与增热汽化器和冷却室连通。所述回路连有工作物质循环泵。加热后的水循环经过热交换器，热交换器将热源的热量传给工作物质，增热汽化器使工作物质增温汽化，产生蒸汽推动汽轮发电机，蒸汽进入冷却室，利用自然环境空气温度冷却液化，液化后的工作物质进入工作物质存储罐循环使用。工作物质可以是各种戊烷或丁烷。使用本方法及装置，太阳能的利用率超过所有其它大面积光能发电方法，非常具有实用性，结构简单且成本低。

Description

补充热能式利用自然环境温度冷却发电方法及装置

技术领域

本发明涉及发电方法及设备领域，具体而言，涉及补充热能式利用自然环境温度冷却发电方法及装置。

背景技术

现有的发电方式有多种，但最要的发电方式为火力发电，即利用煤炭、石油、天然气等燃料燃烧产生的热能，使锅炉水管中的水受热成为高温高压的蒸汽，并推动汽轮发电机发电。煤炭、石油、液化天然气等在燃烧过程中会释放大量灰尘和温室气体等，造成环境污染，并且会非再生资源。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足提供一种补充热能式利用自然环境温度冷却发电方法及装置

本发明的技术方案这样实现的：抽真空泵、排气阀、水循环管道依次连接构成单向回路的保温缓冲池、水循环泵、太阳能真空吸热管、工作物质循环管道依次连接构成单向回路的热交换器、增热汽化器、汽轮发电机、冷却室、工作物质流入阀、工作物质存储罐、工作物质流出阀、工作物质循环泵和单向阀；所述汽轮发电机的工作腔分别与增热汽化器和冷却室8连通。抽真空泵连接排气阀门，排气阀连接冷却室。工作物质是各种戊烷、丁烷。

所述热交换器后连接增热汽化器。

所述增热汽化器后连接汽轮发电机工作腔。

所述汽轮发电机工作腔后连接冷却室。

所述增热汽化器内设置有隔离管、电炉丝。

补充热能式利用自然环境温度冷却发电方法包括以下步骤

步骤一：选择沸点接近自然环境温度的工作物质注入工作物质存储罐。

步骤二：启动水循环泵，使保温缓冲池内的水经太阳能吸热管进入热交换器。

步骤三：发电之前，关闭工作物质流入阀、工作物质流出阀，打开排气阀，用抽真空泵将工作物质回路抽成真空后关闭排气阀。

步骤四：打开工作物质流入阀、工作物质流出阀启动工作物质循环泵，使工作物质从工作物质存储罐进入热交换器加热。

步骤五：保持增热汽化器温度恒定，工作物质经热交换器加热后进入增热汽化器汽化，然后推动汽轮发电机发电。

步骤六：经过汽轮发电机的工作物质蒸汽在冷却室利用自然环境空气冷却液化，液化的工作物质进入工作物质存储罐，循环使用。

本发明的有益效果是：本发明方法和装置对做功发电效率低的太阳光热能通过再补充一小部分热能，形成强大的做功发电能量，提高整体做功发电效率；并利用自然环境温度冷却做功后的蒸汽，降低能源消耗，很大程度的提高了太阳能做功发电效率。工作物质循环使用各种戊烷、丁烷等，价格合理，不浪费水资源和工作物质。利用本技术，采用太阳光热能发电，每一万平米大约产生2兆瓦以上电能，将取代大部分石化能源，利于环保。太阳能的利用率超过所有其它大面积光能发电方法，非常具有实用性，结构简单且成本低。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1中增热汽化器的结构示意图；

图中1保温缓冲池、2水循环泵、3太阳能真空吸热管、4水循环管道、5热交换器、6增热汽化器、7汽轮发电机、8冷却室、9工作物质流入阀、10工作物质存储罐、11工作物质流出阀、12工作物质循环管道、13工作物质循环泵、14单向阀、15排气阀、16抽真空泵、17隔离管、18电炉丝。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一：参照图1和图2，补充热能式利用自然环境温度冷却发电方法及装置包括：汽轮发电机7、冷却室8、工作物质存储罐10、工作物质循环泵13、单向阀14、热交换器5、增热汽化器6，上述部件通过工作物质循环管道12依次连接构成单向回路，该单向回路中设置有工作物质，工作物质沸点与春夏秋冬自然环境温度接近，工作物质可以为各种戊烷或丁烷等。所述汽轮发电机7的工作腔分别与增热汽化器6和冷却室8连通。工作物质存储罐10两端分别设置有工作物质流入阀9和工作物质流出阀11。在本实施例中，所述工作物质循环泵13设置于工作物质存储罐10与热交换器5之间，所述单向阀14位于工作物质循环泵13的出口侧。工作物质循环泵13由电机驱动，促使工作物质在单向回路中循环流通。单向阀14使工作物质单向流动。冷却室8连接排气阀15，排气阀连接抽真空泵16。所述增热汽化器6的结构与现有的热交换设备的结构类似，其包括壳体，该壳体内间隔设置有若干隔离管17和电炉丝18。增热汽化器6用于补充热能，可以使工作物质增温汽化。所述热交换器5通过水循环管道4与太阳能真空吸热管3连接，构成加热循环回路，水循环管道4中装有水，热交换器5与太阳能真空吸热管3之间设置有水循环泵2和保温缓冲池1。

本实施例的工作方法如下：

步骤一：选择沸点与接近自然环境温度的工作物质注入工作物质存储罐10。

步骤二：启动水循环泵2，使保温缓冲池1内的水经太阳能真空吸热管3保持特定速度进入热交换器5。

步骤三：发电之前，关闭工作物质流入阀9、工作物质流出阀11，打开排气阀15，用抽真空泵16将工作物质回路抽成真空后关闭排气阀15。

步骤四：打开工作物质流入阀9、工作物质流出阀10启动工作物质循环泵13，使工作物质从工作物质存储罐10保持特定速度进入热交换器5加热。

步骤五：保持增热汽化器温度恒定，工作物质经热交换器加热后进入增热汽化器6汽化，然后推动汽轮发电机7发电。

步骤六：经过汽轮发电机7的工作物质蒸汽在冷却室8利用自然环境空气冷却液化，液化的工作物质进入工作物质存储罐10，循环使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种补充热能式利用自然环境温度冷却发电装置，其特征在于包括：抽真空泵、排气阀、水循环管道依次连接构成单向回路的保温缓冲池、水循环泵、太阳能真空吸热管、工作物质循环管道依次连接构成单向回路的热交换器、增热汽化器、汽轮发电机、冷却室、工作物质流入阀、工作物质存储罐、工作物质流出阀、工作物质循环泵和单向阀；所述汽轮发电机的工作腔分别与增热汽化器和冷却室连通，抽真空泵连接排气阀门，排气阀连接冷却室，工作物质是各种戊烷、丁烷。

2.根据权利要求1所述的补充热能式利用自然环境温度冷却发电装置，其特征在于热交换器后连接增热汽化器。

3.根据权利要求1所述的补充热能式利用自然环境温度冷却发电装置，增热汽化器后连接汽轮发电机工作腔。

4.根据权利要求1所述的补充热能式利用自然环境温度冷却发电装置，其特征在于汽轮发电机工作腔后连接冷却室。

5.根据权利要求1所述的补充热能式利用自然环境温度冷却发电装置，其特征在于增热汽化器内设置有隔离管、电炉丝。

6.一种补充热能式利用自然环境温度冷却发电方法，其特征在于包括以下步骤

步骤一：选择沸点接近自然环境温度的工作物质注入工作物质存储罐；

步骤二：启动水循环泵，使保温缓冲池内的水经太阳能吸热管进入热交换器；

步骤三：发电之前，关闭工作物质流入阀、工作物质流出阀，打开排气阀，用抽真空泵将工作物质回路抽成真空后关闭排气阀；

步骤四：打开工作物质流入阀、工作物质流出阀启动工作物质循环泵，使工作物质从工作物质存储罐进入热交换器加热；

步骤五：保持增热汽化器温度恒定，工作物质经热交换器加热后进入增热汽化器汽化，然后推动汽轮发电机发电；

步骤六：经过汽轮发电机的工作物质蒸汽在冷却室利用自然环境空气冷却液化，液化的工作物质进入工作物质存储罐，循环使用。