CN105258357A - 太阳能油热炉发电热水系统 - Google Patents
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Abstract
太阳能油热炉发电热水系统,属于太阳能利用技术领域。由发电和热水两部分组成。发电部分由集热器1、油热炉2、汽轮机6、发电机7、冷凝器8、蓄电器12、回流泵14组成。热水部分由冷凝器8、自动阀9、自来水管11、出水管13及其洗浴热水管道组成。集热器1是一组并连的太阳能玻璃真空管,与一个内装螺旋吸热管4的油热炉2相连。吸热管4的出口连着同轴配置的汽轮机6、发电机7。汽轮机6的排汽端与冷凝器8的凝水管10的进口端相连。凝水管10的出口端经回流泵14,与油热炉2的吸热管4的进口端相连。油热炉2内胆充油,吸收阳光汽化吸热管4中的水,用汽轮机6,带动发电机7发电。冷凝器8里的水吸收发电后蒸汽的余热变热水。用于发电供热水。
Description
技术领域
太阳能利用。
背景技术
光伏板发电只发电不热水;太阳能热水器只产热水不发电。对于散居的农牧民、小居民点,日常生活既需要照明看电视乃至使用家用电器的电,又需要生活用热水,一个小型太阳能电热设备便可满足。
发明内容
太阳能油热炉发电热水系统要解决的技术问题是:利用油吸收太阳能,使水汽化发电,冷水冷却发电后的蒸汽变成热水。
采用的技术方案是:太阳能集热器吸收太阳能,油热炉产生水蒸气,汽轮机发电机组发电,冷凝器产生热水。
太阳能油热炉发电热水系统(图1)由发电和热水两部分组成。发电部分由集热器1、油热炉2、汽轮机6、发电机7、冷凝器8、蓄电器12、回流泵14组成。热水部分由冷凝器8、自动阀9、自来水管11、出水管13及其洗浴热水管道组成。
集热器1与油热炉2相连,吸收太阳热向油热炉2供热,使其产生过热蒸汽。油热炉2与汽轮机6、冷凝器8、回流泵14串联,形成汽水循环系统,驱动汽轮机6。发电机7经联轴器与汽轮机6同轴配置,被其带动发电。蓄电器12与发电机7相连,经其输出电力或将其充电备用。自动阀9装于冷凝器8内,与自来水管11相连,及时给冷凝器8补水。出水管13上连冷凝器8,下连洗浴热水管道,供应洗浴用热水。
太阳能油热炉发电热水系统的有益效果是:1.油的汽化温度远高于水,用热油汽化水产生蒸汽,简单便捷。2.油的比热容又远低于水,升温快,降温也快,即传热快,适合利用太阳能发电。3.系统所含的运动机件,只有做匀速旋转运动的汽轮机6、发电机7的转子和回流泵14的叶轮,故障率低,适合分散使用的条件。
附图说明
图1示太阳能油热炉发电热水系统结构原理图。
图中:1——集热器;2——油热炉;3——膨胀室;4——吸热管;5——保温层;6——汽轮机;7——发电机;8——冷凝器;9——自动阀;10——凝水管;11——自来水管;12——蓄电器;13——出水管;14——回流泵。
具体实施方式
集热器1是一组并连的太阳能玻璃真空管,装在集热器1的架上。每支玻璃真空管的敞口端均插入油热炉2的内胆。
按每平方米阳光投射面积可发电100瓦计,每户用电1000瓦计,集热器1的有效集热面积不应小于10m2。集热器1按有效集热面积成一系列。
油热炉2由内胆、吸热管4、保温层5、膨胀室3和外壳组成。吸热管4呈螺旋状置于内胆里;进出口端伸出外壳;进口端经带加水口的回流泵14,与冷凝器8内的凝水管10相连;出口端与汽轮机6的进汽端相连。内胆顶端有带加油口的膨胀室3。内胆与外壳之间有保温层5。
油热炉2所用油,采用餐渣液再生的植物油,即俗称的地沟油,其沸点在226~257℃之间。
冷凝器8由内胆、凝水管10、保温层和外壳组成。凝水管10呈螺旋状置于内胆里。进出口端伸出外壳,进口端与汽轮机6的排汽端相连;出口端经回流泵14,与油热炉2的吸热管4的进口端相连。内胆与外壳之间有保温层。
汽轮机6、发电机7、蓄电器12采用传统产品结构。汽轮机发电机组最小型号的额定功率1000瓦。吸热管4的长度、凝水管10的长度电算后实验确定,应使吸热管4产生的过热蒸汽达汽轮机6的额定进汽温度;凝水管10的出口水温兼顾有利油热炉2汽化水和冷凝器8的供热水温达70℃。蓄电器12以光伏板发电配用的改装设计。热水管道同现行太阳能热水器。
回流泵14采用管道泵,由蓄电器12驱动。自动阀9采用浮子阀。
油热炉2是个热交换器。内胆充满油。吸热管4内,在回流泵14的驱动下,前段流动着水,后段流动着被热油汽化的水蒸气。集热器1的太阳能玻璃真空管因插入其内胆,也充满油。太阳光加热玻璃真空管内的油,因油的汽化温度可达400~500℃,不易汽化,故使吸热管4中的水升温、汽化、增压。从出口端导入汽轮机6,驱动其转子高速旋转。与汽轮机6同轴配置的发电机7随之旋转发电。发电机7发出的电,或直接使用,或存入蓄电器12。
冷凝器8也是个热交换器。内胆充满水。凝水管10里,前段流动着汽轮机6排出的发电后的水蒸气,末尾流动着水蒸汽冷凝成的水。冷凝水被回流泵14注回油热炉2的吸热管4。内胆里的水冷却凝水管10里的水蒸气后变成热水,经热水管道供应生活用热水。
太阳能油热炉发电热水系统运行前,先经膨胀室3的加油口给油热炉2加上油;经回流泵14的加水口给吸热管4等构成的汽水循环系统加上水;再经自来水管11、自动阀9,给冷凝器8加上水,并靠自动阀9自动补充。太阳光照射集热器1之后,油热炉2产生的水蒸气驱动汽轮机6,带动发电机7发电。冷凝器8提供热水。
Claims (6)
1.太阳能油热炉发电热水系统,用太阳能集热器吸收太阳能,油热炉产生水蒸气,汽轮机发电机组发电,冷凝器产生热水,其特征是:由发电和热水两部分组成;发电部分由集热器(1)、油热炉(2)、汽轮机(6)、发电机(7)、冷凝器(8)、蓄电器(12)、回流泵(14)组成;热水部分由冷凝器(8)、自动阀(9)、自来水管(11)、出水管(13)及其洗浴热水管道组成;集热器(1)与油热炉(2)相连;油热炉(2)与汽轮机(6)、冷凝器(8)、回流泵(14)串联;发电机(7)经联轴器与汽轮机(6)同轴配置;自动阀(9)装于冷凝器(8)内,与自来水管(11)相连;出水管(13)上连冷凝器(8),下连洗浴热水管道。
2.根据权利要求1所述的太阳能油热炉发电热水系统,其特征是:集热器(1)是一组并联的太阳能玻璃真空管,装在集热器(1)的架上;每支玻璃真空管的敞口端均插入油热炉(2)的内胆;集热器(1)按有效集热面积成一系列。
3.根据权利要求1所述的太阳能油热炉发电热水系统,其特征是:油热炉(2)由内胆、吸热管(4)、保温层(5)、膨胀室(3)和外壳组成;吸热管(4)呈螺旋状置于内胆里;进出口端伸出外壳;进口端经带加水口的回流泵(14),与冷凝器(8)的凝水管(10)相连;出口端与汽轮机(6)的进汽端相连;内胆顶端有带加油口的膨胀室(3);内胆与外壳之间有保温层(5);油热炉(2)采用餐渣液再生的植物油(俗称地沟油)。
4.根据权利要求1所述的太阳能油热炉发电热水系统,其特征是:冷凝器(8)由内胆、凝水管(10)、保温层和外壳组成;凝水管(10)呈螺旋状置于内胆里;进出口端伸出外壳,进口端与汽轮机(6)的排汽端相连;出口端经回流泵(14),与油热炉(2)的吸热管(4)的进口端相连;内胆与外壳之间有保温层。
5.根据权利要求1所述的太阳能油热炉发电热水系统,其特征是:回流泵(14)采用管道泵。
6.根据权利要求1所述的太阳能油热炉发电热水系统,其特征是:自动阀(9)采用浮子阀。
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CN1587689A (zh) * | 2004-07-15 | 2005-03-02 | 孟英志 | 利用太阳能发电的方法及装置 |
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