CN204961185U - 太阳能低温蒸汽发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及太阳能低温蒸汽发电系统，包括发电机，发电机的介质输出端与冷凝器的介质输入端连通，冷凝器的介质输出端与蒸发箱的介质输入端连通，蒸发箱的介质输出端与发电机的介质输入端连通形成介质的循环回路，且蒸发箱的介质输入端、蒸发箱的介质输出端均设有单流阀；蒸发箱内均设有热交换装置，热交换装置的液体输出端与太阳能集热器的液体输入端连通，太阳能集热器的液体输出端与热交换装置的液体输入端连通形成液体的循环回路，且热交换装置的液体输入端设有电磁阀。本实用新型的优越效果在于：采用太阳能集热器加热液体，依靠可再生资源太阳能实现发电，在发电过程中不采用任何动力，不排放任何污染物质，节能环保，安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电设备技术领域，涉及利用太阳能发电的设备，特别涉及一种太阳能低温蒸汽发电系统。
背景技术
能源是国民经济的血液和动力，关系到经济社会正常运行和发展，关系到生态环境。作为世界上最大的发展中国家，中国能源发展面临巨大挑战。目前，中国的能源消费结构仍以火力发电为主，每天消耗大量化石燃料，向环境中排放大量污染物,能源安全和环境问题日益严峻；利用可再生能源发电系统少之又少，特别是大中型系统。中国每年一次性能源的消费比重大，而太阳能、风能等新能源发电系统由于受环境及光照的影响，利用率低。2011年全年，全国火电电量为38137亿千瓦时，占全部发电量的82.54％；全国核电电量为864亿千瓦时，占全部发电量的1.85％；全国水电电量为6108亿千瓦时，占全部发电量的14.01％；全国风电电量为732亿千瓦时，占全部发电量的1.55％。
目前，传统火力发电系统采用通过矿物质燃烧使水变为高压过热蒸汽作为介质，迫使蒸汽发电机做功发电；锅炉——蒸汽轮机发电是利用高压过热蒸汽，所述的高压过热蒸汽通常指压力为3.82～16.7MPa、温度为450～550℃的蒸汽；所述高压过热蒸汽在汽轮机中做功转换成机械能，完成朗肯循环过程。传统火力发电系统的弊端，必须靠一次能源物质燃烧产生高温作为热源，此过程必然排放废气，污染环境；系统压力高，危险性高，制造成本高。据统计，中国每年消耗5000万吨标准煤，对发电站的周围环境造成粉煤灰污染，对人们的生活及植物的生长造成不良影响；每年产生1500万吨烟尘；煤炭直接燃烧排放的SO2、NOx等酸性气体不断增长，每年产生140万吨SO2，使中国很多地区酸雨量明显增加。
实用新型内容
为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种太阳能低温蒸汽发电系统。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
太阳能低温蒸汽发电系统，包括发电机，发电机的介质输出端通过介质循环管道与冷凝器的介质输入端连通，冷凝器的介质输出端通过介质循环管道与蒸发箱的介质输入端连通，蒸发箱的介质输出端通过介质循环管道与发电机的介质输入端连通形成介质的循环回路，且蒸发箱的介质输入端、蒸发箱的介质输出端均设有单流阀；
所述蒸发箱内设有热交换装置，热交换装置的液体输出端与太阳能集热器的液体输入端连通，太阳能集热器的液体输出端与热交换装置的液体输入端连通形成液体的循环回路，且热交换装置的液体输入端设有电磁阀。
所述的技术方案优选为，所述冷凝器为空气冷凝器或水冷凝器。
所述的技术方案优选为，所述介质循环管道采用铜管焊接制成。
所述的技术方案优选为，所述太阳能集热器能替换为燃气加热装置。
所述的技术方案优选为，所述太阳能集热器与热交换装置的液体输入端之间设有水泵。
所述的技术方案优选为，所述介质的蒸发温度小于50℃。
所述的技术方案优选为，所述液体为水。
所述的技术方案优选为，所述蒸发箱至少设为两个。
所述的技术方案优选为，所述蒸发箱为锅炉。
所述的技术方案优选为，所述蒸发箱设有散热装置。
与现有技术相比，本实用新型的优越效果在于：采用太阳能集热器加热液体，依靠可再生资源太阳能实现发电，在发电过程中不采用任何动力，不排放任何污染物质，节能环保，安全可靠；由于所述太阳能低温蒸汽发电系统结构巧妙合理，使得所述发电系统的整体结构灵活，能满足各种用电场合的需求。
附图说明
图1为本实用新型所述太阳能低温蒸汽发电系统的结构示意图。
附图标记如下：
11-发电机、12-冷凝器、13-单流阀、14-第一蒸发箱、141-第一热交换装置、142-第一电磁阀、15-第二蒸发箱、151-第二热交换装置、152-第二电磁阀、16-太阳能集热器、17-水泵、18-介质循环管道、19-散热装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细说明。
实施例1
如附图1所示，本实用新型所述太阳能低温蒸汽发电系统，包括发电机11，发电机11的介质输出端通过介质循环管道18与冷凝器12的介质输入端连通，冷凝器12的介质输出端通过介质循环管道18与蒸发箱的介质输入端连通，蒸发箱的介质输出端通过介质循环管道18与发电机11的介质输入端连通形成介质的循环回路，且蒸发箱的介质输入端、蒸发箱的介质输出端均设有单流阀13。所述蒸发箱设为两个，分别为第一蒸发箱14、第二蒸发箱15。所述第一蒸发箱14、第二蒸发箱15内均设有热交换装置；相应地，所述第一蒸发箱14内设有第一热交换装置141，第二蒸发箱15内设有第二热交换装置151。所述第一热交换装置141的液体输出端、第二热交换装置151的液体输出端均与太阳能集热器16的液体输入端连通，太阳能集热器16的液体输出端通过液体循环管道分别与第一热交换装置141的液体输入端、第二热交换装置151的液体输入端连通形成液体的循环回路、且第一热交换装置141的液体输入端设有第一电磁阀142、第二热交换装置151的液体输入端设有第二电磁阀152。
在上述实施例中，所述冷凝器12为水冷凝器；所述介质循环管道18采用铜管焊接制成；所述太阳能集热器16与第一热交换装置141的液体输入端、第二热交换装置142的液体输入端之间设有水泵17，所述水泵17运行驱动管道内液体循环，所述的液体为水；所述第一蒸发箱14、第二蒸发箱15为锅炉，所述散热装置19为轴流风扇。
在上述实施例中，所述介质循环管道18内介质的蒸发温度小于50℃。本实施例中，所述介质采用四氟乙烷(R134a)，所述的四氟乙烷在-26.07℃时完全吸热汽化，在水冷凝器中冷凝液化。在具体实施时，本实用新型所述发电机11内的四氟乙烷由介质输出端经介质循环管道18流向冷凝器12，所述四氟乙烷在冷凝器12的介质输入端液化放热，在液化过程中降温减压，以及沿介质循环管道18进入第一蒸发箱14；打开第一电磁阀142同时关闭第二电磁阀152，进而使太阳能集热器16中吸收太阳能的水经管道泵入第一热交换装置141内；由于进入第一蒸发箱14的四氟乙烷的蒸发温度-26.07℃，故当第一热交换装置141内进入水后，四氟乙烷吸热汽化，在汽化过程中升温加压，进而通过介质循环管道18经发电机11的介质输入端进入发电机11。由于在发电机11的介质输出端与介质输入端之间形成压差，进而驱动发电机11转动做功，经发电机11的电能输出端输出电能。与此同时，通过启动设置于第二蒸发箱15的散热装置19运行，为第二蒸发箱15冷却降温；当设置于第二蒸发箱15的散热装置19运行时，设置于第一蒸发箱14的散热装置19停止运行。
当所述第一蒸发箱14内的四氟乙烷排出三分之二时，关闭第一电磁阀142，启动第二电磁阀152，以及通过控制器(图中未示)控制单流阀13的通断状态，使得由发电机11的输出端输出的四氟乙烷经冷凝器12液化后流入第二蒸发箱15，所述的第二蒸发箱15内的四氟乙烷经吸热汽化后进入发电机11的介质输入端，同样在发电机11的介质输入端与介质输出端之间形成压差，进而驱动发电机11旋转做功，如此循环完成电能的持续输出。需要注意的是：由太阳能集热器16导出的水的温度大于50℃，通过温度传感器(图中未示)监控太阳能集热器16液体输出端的水的温度。所述的控制器采用ATmega64处理器，所述发电机11采用涡轮发电机，为现有设备。
本实用新型所述太阳能低温蒸汽发电系统在夏季运行时，利用太阳能集热器16内的水使第一蒸发箱14内的四氟乙烷汽化，所述水的温度为60℃-70℃；此时第一蒸发箱14的介质输出端的压力增至2.0MPa，介质循环管道18内的四氟乙烷经发电机11的介质输入端输入发电机11，而发电机11内的四氟乙烷由发电机11的介质输出端经过冷凝器12时四氟乙烷冷凝液化，此时冷凝器12的介质输入端的压力降至0.75MPa；故在发电机11的介质输入端与介质输出端形成1.25MPa的压力差，进而驱动发电机11做功发电。在冬季运行时，利用太阳能集热器16内的水使第一蒸发箱14内的四氟乙烷汽化，所述水的温度为50℃-60℃；此时第一蒸发箱14的介质输出端的压力增至1.2MPa，介质循环管道18内的四氟乙烷经发电机11的介质输入端输入发电机11，而发电机11内的四氟乙烷由发电机11的介质输出端经过冷凝器12时四氟乙烷冷凝液化，此时冷凝器12的介质输入端的压力降至0.1MPa；故在发电机11的介质输入端与介质输出端形成1.1MPa的压力差，进而驱动发电机11做功发电。所述太阳能集热器16在白天利用太阳能加热其内部的水并保温，在夏季时水的温度为60℃-70℃，在冬季时水的温度为50℃-60℃。
本实用新型利用太阳能加热，采用温度为50～70℃的水作为热源；采用蒸发温度小于50℃的介质，驱动发电机11做功发电。所述发电机11的介质输入端的压力不超过2.5MPa，故操作安全可靠；且利于太阳能加热，不受环境影响，在光照充足时加热水并保温便可正常发电。另外，本实用新型所述发电系统根据实际需求进行定制，能满足商场超市等大额度用电单位，也能满足家庭用电，适用范围广。
实施例2
本实用新型提供第二实施例，所述太阳能集热器16替换为燃气加热装置。所述蒸汽箱设为一个，所述的液体循环管道上设有增压泵，通过设置增压泵使液体管道内的液体循环，进而提高发电效率。
本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.太阳能低温蒸汽发电系统，包括发电机，其特征在于，发电机的介质输出端通过介质循环管道与冷凝器的介质输入端连通，冷凝器的介质输出端通过介质循环管道与蒸发箱的介质输入端连通，蒸发箱的介质输出端通过介质循环管道与发电机的介质输入端连通形成介质的循环回路，且蒸发箱的介质输入端、蒸发箱的介质输出端均设有单流阀；
所述蒸发箱内设有热交换装置，热交换装置的液体输出端与太阳能集热器的液体输入端连通，太阳能集热器的液体输出端与热交换装置的液体输入端连通形成液体的循环回路，且热交换装置的液体输入端设有电磁阀。
2.根据权利要求1所述的太阳能低温蒸汽发电系统，其特征在于，所述冷凝器为空气冷凝器或水冷凝器。
3.根据权利要求1所述的太阳能低温蒸汽发电系统，其特征在于，所述介质循环管道采用铜管焊接制成。
4.根据权利要求1所述的太阳能低温蒸汽发电系统，其特征在于，所述太阳能集热器能替换为燃气加热装置。
5.根据权利要求1所述的太阳能低温蒸汽发电系统，其特征在于，所述太阳能集热器与热交换装置的液体输入端之间设有水泵。
6.根据权利要求1所述的太阳能低温蒸汽发电系统，其特征在于，所述蒸发箱至少设为两个。
7.根据权利要求1或6所述的太阳能低温蒸汽发电系统，其特征在于，所述蒸发箱为锅炉。
8.根据权利要求1或6所述的太阳能低温蒸汽发电系统，其特征在于，所述蒸发箱设有散热装置。
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| CN201520746978.2U CN204961185U (zh) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | 太阳能低温蒸汽发电系统 |
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Cited By (1)
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| CN105114267A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-02 | 天普新能源科技有限公司 | 太阳能低温蒸汽发电系统 |
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2015
- 2015-09-24 CN CN201520746978.2U patent/CN204961185U/zh active Active
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