CN201696240U - 一种太阳能低温热水发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能低温热水发电系统，包括多个太阳能热蒸发器，及太阳能热蒸发器的工作介质输入总管、工作介质输出总管和常温水输入总管，工作介质输出总管连接储气罐，储气罐通过连接管道连接有机工作介质汽轮机，汽轮机连接发电机，汽轮机上游安装有进气调节阀，汽轮机下游安装有排气调节阀，排气调节阀下游的连接管道连接一个冷凝器，冷凝器下游的连接管道上连接一个工作介质储液罐，工作介质储液罐下游通过工作介质泵接入到工作介质输入总管。本实用新型开拓了一种全新的太阳能发电的途径，结构巧妙、新颖、简单，发电效率高，成本低。

Description

一种太阳能低温热水发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能发电系统，具体地说，涉及一种太阳能低温热水发电系统。

背景技术

随着地球资源的日益贫乏，基础能源的投资成本日益攀高，各种安全和污染隐患可谓是无处不在。太阳能作为一种“取之不尽，用之不竭”的安全、环保新能源越来越受到重视。

法国奥德约太阳能发电站是世界上第一个实现太阳能发电的太阳能电站。虽然当时发电功率才64千瓦，但它为后来的太阳能电站的研究与设计奠定了基础。

1982年美国建成了一座1000万千瓦的塔式太阳热中间试验电站。美国到2000年，太阳能发电站总装机容量将达4000万千瓦。2000年和2020年，生产的电量占总能量的百分比将是7％和25％。由于光热转换器(聚光器)需要占据较大的空间采光受热，设备偏大，以美国在加利福尼亚州计划建一座1万千瓦发电设备为例，集光装置达40万平方米，200万千瓦，则需占地50平方千米。据估计，大型太阳能发电站效率仅为30％左右。

现有的太阳能发电系统主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池、逆变器、负载等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。

太阳能电池组件是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。多个组件经串联和并联可组成发电方阵，提供较大的电功率。太阳能电池组件具有单个组件功率大，可靠性高的特点，可单只或组成阵列使用。

太阳能电池组件是由高转换效率的单片太阳电池、EVA胶膜、低铁钢化玻璃和由氟塑料、涤纶复合而成的(TPT)背膜组成。这些元件在真空下加热层压成为一个整体，最后经安装防腐铝合金边框和接线盒，成为组件成品。

现有的太阳能电池组件效率不高，一般转换效率都15％以下，而且造价高，携带不方便，功率稍微大点面积就比较大。

自我国上个世纪80年代光伏工业起步以来，太阳能电池成本持续下降，到2010年，我国太阳能光伏发电成本有望降至1元/千瓦时(kWh)左右，达到或接近常规发电成本。

随着世界电子技术的突飞猛进，太阳能电池的产量逐年递增。自2000年以来，全球太阳能电池产量年增幅是20世纪90年代的两倍。与此同时，技术水平也在不断提高，生产规模不断扩大，组件成本大幅下降。

在全球太阳能电池价格一路走低的同时，水电、火电的价格由于燃料短缺、环境污染、原料运输费用上涨等种种原因，正在逐步升高。到2020年，随着各项技术突破，太阳能光伏发电成本将会降到6美分/千瓦时，从而使太阳能光伏发电拥有完全取代石化燃料发电的经济基础和商业价值。

同时，寻找另外的途径进行太阳能发电一直是科学家们不懈努力探索的方向。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题就在于提供一种太阳能低温热水发电系统，它将太阳能热水器改造成一种太阳能热蒸发器，蒸发温度60℃，再与汽轮发电机组、冷凝器等设备组合，形成一个循环发电系统。开拓了一种全新的太阳能发电的途径，结构巧妙、新颖、简单，发电效率高，成本低。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种太阳能低温热水发电系统，所述系统包括多个太阳能热蒸发器，每个太阳能热蒸发器设置有工作介质输入管和工作介质输出管及常温水输入管，多个太阳能热蒸发器的介质输入管连接于一个工作介质输入总管，多个太阳能热蒸发器的工作介质输出管连接于一个工作介质输出总管，多个太阳能热蒸发器的常温水输入管连接于一个常温水输入总管；所述工作介质输出总管连接储气罐，所述储气罐通过连接管道连接一个有机工作介质汽轮机，所述汽轮机连接发电机，所述汽轮机上游的连接管道上安装有进气调节阀，汽轮机下游的连接管道上安装有排气调节阀，排气调节阀下游的连接管道连接一个冷凝器，所述冷凝器下游的连接管道上连接一个工作介质储液罐，所述工作介质储液罐下游通过工作介质泵连通到工作介质输入总管。

所述冷凝器通过水泵连接供水管，冷凝器排水管连接一个排水水池。

所述常温水输入总管连接一个高位水箱，所述高位水箱连接一个抽水泵。

所述冷凝器设置有一个排空管道，所述排空管道上设置有排空泵。

所述储气罐和汽轮机之间的连接管道上连接一个紧急旁路，所述紧急旁路连通到冷凝器的排空管道上。

本实用新型将太阳能热水器改造成一种太阳能热蒸发器，其中工作介质为低沸点有机介质，蒸发温度60℃，再与汽轮发电机组、冷凝器等设备组合，形成一个循环发电系统。

本实用新型开拓了一种全新的太阳能发电的途径，结构巧妙、新颖、简单，发电效率高，成本低。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种太阳能低温热水发电系统，所述系统包括多个太阳能热蒸发器1，每个太阳能热蒸发器设置有工作介质输入管和工作介质输出管及常温水输入管，多个太阳能热蒸发器的介质输入管连接于一个工作介质输入总管2，多个太阳能热蒸发器的工作介质输出管连接于一个工作介质输出总管3，多个太阳能热蒸发器的常温水输入管连接于一个常温水输入总管21，所述工作介质输出总管连接储气罐4，所述储气罐通过连接管道5连接一个有机工作介质汽轮机6，所述汽轮机连接发电机7，所述汽轮机上游的连接管道上安装有进气调节阀8，汽轮机下游的连接管道上安装有排气调节阀9，排气调节阀下游的连接管道连接一个冷凝器10，所述冷凝器下游的连接管道上连接一个工作介质储液罐11，所述工作介质储液罐下游通过工作介质泵12接入到工作介质输入总管。

所述冷凝器通过水泵13连接供水管，冷凝器排水管14连接一个排水水池15。

所述常温水输入总管连接一个高位水箱16，所述高位水箱连接一个抽水泵17。

所述冷凝器设置有一个排空管道18，所述排空管道上设置有排空泵19。

所述储气罐和汽轮机之间的连接管道上连接一个紧急旁路20，所述紧急旁路连通到冷凝器的排空管道上。

本实用新型将太阳能热水器改造成一种太阳能热蒸发器，其中工作介质为低沸点有机介质，蒸发温度60℃，再与汽轮发电机组、冷凝器等设备组合，形成一个循环发电系统。

本实用新型的太阳能热蒸发器的工作介质为低沸点有机介质，2-6小时时间内，蒸发器中的水温度达到65℃左右，在该低温水热的传热作用下，使蒸发器中的液态低沸点工作介质加热至60℃，其压力大于等于2.15MPa。

来自太阳能热蒸发器的液态工作介质通过工作介质输出总管进入储气罐中变为气态，待续一定时间待压力达到2.15MPa后，系统进入工作状态。

来自储气罐中的有机工作介质以高压蒸汽进入汽轮机推动汽轮旋转带动发电机旋转发电。汽轮机在进气调节阀和排气调节阀的反馈自控调节作用下，使汽轮机上游和下游保持压差1.08MPa(冬季压差更高，发电量更大)。

汽轮机排出的低压蒸汽进入冷凝器波动排出后，冷凝为液态进入储液罐中。冷凝器所用的冷却水为常温水，由水泵供给，排出后进入水池中，再溢流外排，无污染。

工作介质泵按设定流量将储液罐中的低沸点工作介质输送给太阳能热蒸发器中。至此，低沸点工作介质循环过程完成。

抽水泵将井水送入高位水箱，以满足太阳能热蒸发器所需用水。

排空泵为检修排空时用。

本实用新型开拓了一种全新的太阳能发电的途径，结构巧妙、新颖、简单，发电效率高，成本低。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种太阳能低温热水发电系统，其特征在于：所述系统包括多个太阳能热蒸发器，每个太阳能热蒸发器设置有工作介质输入管和工作介质输出管及常温水输入管，多个太阳能热蒸发器的介质输入管连接于一个工作介质输入总管，多个太阳能热蒸发器的工作介质输出管连接于一个工作介质输出总管，多个太阳能热蒸发器的常温水输入管连接于一个常温水输入总管；所述工作介质输出总管连接储气罐，所述储气罐通过连接管道连接一个有机工作介质汽轮机，所述汽轮机连接发电机，所述汽轮机上游的连接管道上安装有进气调节阀，汽轮机下游的连接管道上安装有排气调节阀，排气调节阀下游的连接管道连接一个冷凝器，所述冷凝器下游的连接管道上连接一个工作介质储液罐，所述工作介质储液罐下游通过工作介质泵接入工作介质输入总管。

2.如权利要求1所述的太阳能低温热水发电系统，其特征在于：所述冷凝器通过水泵连接供水管，冷凝器排水管连接一个排水水池。

3.如权利要求2所述的太阳能低温热水发电系统，其特征在于：所述常温水输入总管连接一个高位水箱，所述高位水箱连接一个抽水泵。

4.如权利要求3所述的太阳能低温热水发电系统，其特征在于：所述冷凝器设置有一个排空管道，所述排空管道上设置有排空泵。

5.如权利要求4所述的太阳能低温热水发电系统，其特征在于：所述储气罐和汽轮机之间的连接管道上连接一个紧急旁路，所述紧急旁路连通到冷凝器的排空管道上。

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