CN201003880Y - 光伏地热发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为光伏地热发电装置，包括有涡轮发电机和热交换机组，该热交换机组采用地热高温水源作为热源用于对工况介质进行热交换；所述的热交换机组通过热泵及管路与地热高温水源相连通；该热泵由光伏发电装置供电驱使其工作；该热交换机组与涡轮发电机相连，通过其工况介质驱动涡轮发电机工作。该装置采用太阳光伏发电与地热高温水发电相结合，光伏电将地热高温水抽到地表供给低温涡轮发电机发电，其发电投资仅为光伏发电投资的50％，比燃煤发电投资低，且不破坏环境，具有效率高、投资少等优点。

Description

光伏地热发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种发电技术，尤其是以太阳光伏电与地热高温水动力能源相结合的发电技术，为一种光伏地热发电装置。

背景技术

现有的发电装置较多，如蒸汽发电、燃煤发电等等，其基本原理均是通过动力驱使发电机组(如涡轮发电机)工作以产生电力，即通过煤或燃油的燃烧，对锅炉的热水加热成300度的蒸汽推动发电机工作。上述各种发电技术中或者使用开采的自然资源如煤、或者利用自然资源如水位压力等等进行工作的，但是自然资源的开采将导致自然环境的严重破环，并且其地下资源有限，从而制约发电技术的发展。从长远考虑并能更好地保护环境，人们创造出多种利用自然资源进行发电的高技术，如风力发电、太阳能发电等技术。这此技术均是根据地理条件应运而生的。光电发电技术主要是利用太阳光能照射半导体单晶硅(或多晶硅)元件，将光热转换为直流电能，再通过发电设备进行升压、变频处理以供使用；具体可参见如公告号为CN2480769Y的中国专利文献等，该技术发电成本较高。除此之外，地球里能源广泛，如高温水源等处处都有，如何充分利用高温水的热源又不破坏环境是有待开发的课题。

发明内容

本实用新型所解决的技术主题是合理地利用高温地下水源进行发电，具体地是提供一种以太阳光伏电与地热高温水热源相结合的发电技术，即光伏地热发电装置。

本实用新型的光伏地热发电装置，包括有涡轮发电机，并进一步包括有热交换机组，该热交换机组采用地热高温水源作为热源用于对工况介质进行热交换；所述的热交换机组通过热泵及管路与地热高温水源相连通，构成地热高温水源、热泵、热交换机组的热源循环回路；该热泵由光伏发电装置供电驱使其工作；该热交换机组与涡轮发电机相连，通过其工况介质驱动涡轮发电机工作，构成热交换机组、涡轮发电机的工况介质循环回路。

上述的热交换机组包括有首尾相连的多个热交换机。

上述的热交换机组包括有并联在一起的多个热交换机或每个并联支路具有一个或多个相串联的热交换机。

上述的热交换机组与涡轮发电机之间设有增压器。

上述的热交换机包括有密封的壳体，该壳体两侧具有进水口和出水口，以及设置于壳体内的热交热器；该热交换器为蛇形管，蛇形管的外表具有热交换片，其工况介质处于蛇形管中，该蛇形管的进口和出口穿过壳体。

上述的光伏发电装置包括有硅光电池和发电机，硅光电池经太阳光照射产生光伏电，经传送至发电机进行升压变频转换。

本实用新型采用太阳光伏发电与地热高温水发电相结合，光伏电将地热高温水抽到地表供给低温涡轮发电机发电，其发电投资仅为光伏发电投资的50％，比燃煤发电投资低，且不破坏环境。并且充分利用地球丰富的地热能，与光伏发电技术相结合获得最佳效率的发挥，具有效率高、投资少等优点。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为单一热交换机的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的光伏地热发电装置包括有涡轮发电机1，该涡轮发电机1所产生的电力通过控制中心2控制且并入电力网中，以供使用；其控制中心主要是对光伏地热发电装置进行自动调节，以保证其顺利运行，有关控制中心和并网设备均采用现有技术。并还包括有热交换机组3`，该热交换机组3`采用地热高温水源7作为热源用于对工况介质进行热交换；所述的热交换机组3`通过热泵5及管路与地热高温水源相连通，构成地热高温水源、热泵、热交换机组的热源循环回路；该热泵由光伏发电装置供电驱使其工作。即地热高温水源通过由光伏发电装置6供电进行工作的热泵5来驱使其循环工作的；该热交换机组3`与涡轮发电机1相连，通过其工况介质驱动涡轮发电机工作，构成热交换机组、涡轮发电机的工况介质基本循环回路。所述的工况介质可选用氟里昂或代氟里昂介质，在经热交换机组进行热交换后多级蒸发成气体，以推动涡轮发电机发电。

所述的热交换机组3`是由多个热交换机3经并或串联组成。图中所示的热交换机组3`包括有首尾相连的多个热交换机3。也可采用热交换机组包括有并联在一起的多个热交换机或每个并联支路具有一个或多个相串联的热交换机等连接方式。

所述的热交换机组3`与涡轮发电机1之间设有增压器4，构成热交换机组、增压器、涡轮发电机的工况介质循环回路。该增压器用于将经热交换机组的工况介质在进入涡轮发电机之前增压至设定值，如8Kg～12Kg/平方厘米，可采用现有技术，并根据情况采用一个以上进行并联。

上述的热源循环回路的热泵处并联一管路，该管路上具有单向阀。便于打开该单向阀关闭热泵形成自然循环回路。

参见图2，所述的热交换机3包括有密封的壳体31，该壳体为一封闭的容器体；其两侧分别设有进水口33和出水口34，用于通过管路与地热水源构成回路，以及设置于壳体内的热交热器32；该热交换器32为蛇形管，蛇形管的外表具有热交换片37，其工况介质处于蛇形管中，该蛇形管的进口35和出口36穿过壳体。在多个热交换机首尾相连组成热交换机组时，第一个热交换机的进水口通过管路、热泵与地热高温水源7相通，其出水口与第二热交换机的进水口相连通，依此类推，最后一个热交换机的出水口返回地热高温水源，构成热源循环回路(参见图1中虚线所示)；同样，第一个热交换机的热交换器进口通过管路与涡轮发电机的工况介质出口相连通，其出口与第二热交换机的热交换器进口相连通，依此类推，最后一个热交换机的热交换器出口经增压器与涡轮发电机相连，以推动涡轮发电机工作，构成工况介质循环回路(参见图1中点划线所示)。

再参见图1，所述的光伏发电装置6包括有硅光电池61和发电机62，硅光电池经太阳光照射产生光伏电，经传送至发电机62进行升压变频转换；一次性机械电子结合升压、变频转换成220V、50Hz的交流电供热泵5工作，多余的电力统一并入电网。该硅光电池可选用硅光薄膜电池，发电机可采用如公告号为CN2480769Y的中国专利技术，在此不加详细说明。

在上述的热能循环回路中设有类似如集水箱的集水装置8，可供民用，之后再返回地热高温水源7处以保护地热资源。

Claims (10)

1、光伏地热发电装置，包括有涡轮发电机(1)，其特征在于：它还包括有热交换机组(3`)，该热交换机组(3`)采用地热高温水源(7)作为热源用于对工况介质进行热交换；所述的热交换机组(3`)通过热泵(5)及管路与地热高温水源相连通，构成地热高温水源、热泵、热交换机组的热源循环回路；该热泵(5)由光伏发电装置(6)供电驱使其工作；该热交换机组(3`)与涡轮发电机(1)相连，通过其工况介质驱动涡轮发电机工作，构成热交换机组、涡轮发电机的工况介质循环回路。

2、根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于：所述的热交换机组包括有首尾相连的多个热交换机。

3、根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于：所述的热交换机组包括有并联在一起的多个热交换机。

4、根据权利要求3所述的发电装置，其特征在于：上述的每个并联支路具有一个或多个相串联的热交换机。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的发电装置，其特征在于：所述的热交换机组与涡轮发电机之间设有增压器(4)。

6、根据权利要求5所述的发电装置，其特征在于：上述的回路的热泵处并联一管路，该管路上具有单向阀。

7、根据权利要求1或2或3或4或6所述的发电装置，其特征在于：所述的热交换机(3)包括有密封的壳体(31)，该壳体两侧具有进水口(33)和出水口(34)，以及设置于壳体内的热交热器(32)；该热交换器(32)为蛇形管，蛇形管的外表具有热交换片(37)，其工况介质处于蛇形管中，该蛇形管的进口(35)和出口(36)穿过壳体。

8、根据权利要求5所述的发电装置，其特征在于：所述的热交换机(3)包括有密封的壳体(31)，该壳体两侧具有进水口(33)和出水口(34)，以及设置于壳体内的热交热器(32)；该热交换器(32)为蛇形管，蛇形管的外表具有热交换片(37)，其工况介质处于蛇形管中，该蛇形管的进口(35)和出口(36)穿过壳体。

9、根据权利要求1或2或3或4或6或8所述的发电装置，其特征在于：所述的光伏发电装置(6)包括有硅光电池(61)和发电机(62)，硅光电池经太阳光照射产生光伏电，经传送至发电机进行升压、变频转换。

10、根据权利要求7所述的发电装置，其特征在于：所述的光伏发电装置(6)包括有硅光电池(61)和发电机(62)，硅光电池经太阳光照射产生光伏电，经传送至发电机进行升压、变频转换。

Images