專利名稱：太陽能熱力發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
太陽能熱力發(fā)電機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域新能源，本實(shí)用新型涉及一種太陽能熱力發(fā)電機(jī)組；背景技術(shù)長期以來家用太陽能設(shè)備主要用于加熱冷水，其收集的大量熱量不能 轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力，限制了家用太陽能設(shè)備的使用范圍；另一方面全球可供常年利用的化石能源 日益匱乏，由碳排放造成嚴(yán)重的環(huán)境熱污染；如何解決全球能源供需矛盾，迎頭趕上全球能 源革命的大潮一直是熱力工作者夢(mèng)寐以求的宏愿；本實(shí)用新型的發(fā)明目的是擴(kuò)展家用太陽 能設(shè)備的利用范圍，利用家用太陽能所收集熱能產(chǎn)生IMPa左右的溶質(zhì)蒸汽推動(dòng)1-10KW的 溶質(zhì)蒸汽透平運(yùn)轉(zhuǎn)，由透平帶動(dòng)直流或交流發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出60-220V的電力。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的主要是通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種太陽能熱力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述的太陽能熱力發(fā)電機(jī)組(1)系含有太 陽能集熱管(2) 10-20支，伸入太陽能集熱管中的母管支管(3)，溶質(zhì)蒸汽透平入口管(4)， 支管套管(5)，溶質(zhì)溶液箱(6)，溶質(zhì)蒸汽出口管(7)，溶質(zhì)蒸汽透平(8)，溶質(zhì)蒸汽透平出口 管(9)，溶液出口管(10)，溶液加壓泵(11)，溶液噴射器吸入口(12)，溶液噴射器出口管線 (13)，透平殼(14)，發(fā)電機(jī)(15)，壓力表(16)，溶質(zhì)溶液(17)，溶液噴射器入口 (18)組成； 太陽能熱力發(fā)電機(jī)組(1)所屬的母管支管(3)嵌套于支管套管(5)中，支管套管(5)嵌套 于太陽能集熱管(2)中，支管套管(5)與溶質(zhì)溶液箱(6)焊接牢固，溶質(zhì)蒸汽出口管與溶質(zhì) 蒸汽透平入口管(4)焊接牢固，溶質(zhì)蒸汽透平出口管(9)與溶液噴射器吸入口(12)焊接牢 固，溶質(zhì)溶液箱(6)內(nèi)的溶液通過溶液出口管(10)、溶液加壓泵(11)進(jìn)入溶液噴射器入口 (18)，溶液噴射器出口管線(13)與母管支管(3)焊接牢固，壓力表(16)安裝于溶質(zhì)溶液箱 (6)頂部，溶質(zhì)蒸汽透平⑶帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(15)發(fā)電，溶質(zhì)蒸汽透平⑶和發(fā)電機(jī)(15)同心 安裝于溶質(zhì)蒸汽透平殼(14)中間。所述太陽能熱力發(fā)電機(jī)組其特征是，溶質(zhì)蒸汽透平與發(fā)電機(jī)共用一個(gè)外殼，溶質(zhì) 蒸汽透平與發(fā)電機(jī)共用一個(gè)軸兩個(gè)軸承，溶質(zhì)蒸汽透平高壓端與溶質(zhì)蒸汽出口管(7)連 接，溶質(zhì)蒸汽透平低壓端與溶液噴射器吸入口(12)連接；直流電或交流電由溶質(zhì)蒸汽透平 殼(14)外表面引出。所述太陽能熱力發(fā)電機(jī)組其特征是，溶液噴射器入口(18)與溶液加壓泵(11)連 接，溶液噴射器出口(13)與溶質(zhì)溶液箱(6)中的母管支管(3)連接并形成溶液循環(huán)；溶質(zhì) 蒸汽出口管(7)、溶質(zhì)蒸汽透平(8)、溶液噴射器吸入口(12)、溶液噴射器出口(13)、溶質(zhì)溶 液箱(6)中的母管支管(3)連接并形成溶質(zhì)循環(huán)。所述太陽能熱力發(fā)電機(jī)組其特征是，所述溶質(zhì)蒸汽透平采用風(fēng)動(dòng)工具機(jī)芯制造； 其發(fā)電機(jī)采用電動(dòng)工具定子、轉(zhuǎn)子或者采用車用發(fā)電機(jī)?？傊鎏柲軣崃Πl(fā)電機(jī)組系利用家用太陽能集熱管收集太陽能，其內(nèi)壁產(chǎn) 生高熱，該熱量無縫隙的傳給支管套管(5)，由支管套管(5)的內(nèi)壁利用對(duì)流等傳熱方式將 熱量傳遞給溶質(zhì)溶液(17)，溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)按照相應(yīng)濃度溶液表面上蒸汽壓力變化規(guī)律 蒸發(fā)成為IMPa左右的溶質(zhì)蒸汽，該溶質(zhì)蒸汽用管道被輸送到機(jī)電一體化微型透平，溶質(zhì)蒸 汽在透平中降壓降溫變成低熱值蒸汽，透平輸出動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；低熱值溶質(zhì)蒸汽被 用管道輸送到溶液噴射器吸入口(12)；在溶質(zhì)溶液箱(6)中溶液被蒸發(fā)濃度降低變?yōu)橄∪芤?，稀溶液被用管道輸送到溶液加壓?11)入口，由溶液加壓泵加壓后的溶液被用管道 輸送到溶液噴射器入口(18)，在其中降低壓力，并且壓力降到低于噴射器吸入口溶質(zhì)蒸汽 壓力，在溶液噴射器擴(kuò)壓段稀溶液吸收溶質(zhì)蒸汽，在溶液噴射器出口(13)溶液增濃增溫增 壓，三增后的溶液被用管道輸送到溶質(zhì)溶液箱(6)中的溶液母管支管中，沿支管套管內(nèi)壁 向上流動(dòng)，依靠浮力和液體壓力提供的流速強(qiáng)制對(duì)流傳熱，吸收支管套管(5)內(nèi)壁上的熱 量進(jìn)一步升高溫度和壓力，高溫高壓溶液離開支管套管后在溶質(zhì)溶液箱(6)中降壓蒸發(fā)完 成熱力循環(huán)過程，達(dá)到熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能或電能的目的。因此，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.充分利用現(xiàn)有家用太陽能熱水器的集熱技術(shù)，降低了設(shè)備成本，易于形成太陽 能發(fā)電機(jī)組批量生產(chǎn)規(guī)模；利用太陽能集熱管的集熱原理，將集熱管扁平化可以廣泛用于 建筑、汽車上收集太陽能發(fā)電；2.充分利用現(xiàn)有蒸汽透平技術(shù)，降低了熱動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù)門檻，核心設(shè)備蒸汽透平系 由普通風(fēng)動(dòng)工具機(jī)芯變通應(yīng)用所來，充分體現(xiàn)了發(fā)明者技術(shù)變通能力和技術(shù)實(shí)用性、新穎 性、創(chuàng)造性水平。通過技術(shù)變通使技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)、機(jī)組易于制造；3.利用現(xiàn)有空調(diào)冰箱壓縮機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)，將透平發(fā)電機(jī)封閉在一個(gè)殼體內(nèi)， 且整個(gè)太陽能熱力透平發(fā)電機(jī)組密閉運(yùn)行，避免了溶質(zhì)蒸汽損耗，降低了系統(tǒng)的維護(hù)工作 量，降低了故障率，提高了機(jī)組安全性、可靠性；4.利用溶液噴射器技術(shù)將溶質(zhì)壓縮并吸收，充分利用了溶質(zhì)熵焓值，最大限度的 提高了熱能利用率；5.融合透平做功吸熱和吸收式熱泵傳熱兩項(xiàng)熱力學(xué)技術(shù)，使熱力傳遞效率最大 化；6.充分利用溶質(zhì)的易溶性和吸熱易蒸發(fā)性，控制好溶質(zhì)在太陽能熱力發(fā)電機(jī)組的 所謂母管支管內(nèi)的吸熱條件，即全液體吸熱，達(dá)到溶質(zhì)蒸發(fā)升壓的目的；控制好溶質(zhì)在溶液 噴射器中的壓力條件，使溶質(zhì)完全溶解在。稀溶液中，并散發(fā)出其中蘊(yùn)含的溶解熱，達(dá)到溶 液吸收升溫的目的；7.巧妙的將溶液循環(huán)和溶質(zhì)循環(huán)分開，并在溶液噴射器中恰當(dāng)?shù)奈栈旌?，使?合適當(dāng)，隨心所欲，充分體現(xiàn)了發(fā)明的新穎性、創(chuàng)造性；8.整個(gè)機(jī)組除太陽能集熱管外，均為鋼鐵構(gòu)件，堅(jiān)固耐用，造價(jià)低廉；發(fā)電機(jī)可以 采用車用發(fā)電機(jī)，溶質(zhì)溶液可以采用市面廉價(jià)易購的同構(gòu)有機(jī)溶質(zhì)或無機(jī)溶質(zhì)；9.保溫安全系統(tǒng)采用廉價(jià)的生水與空氣夾層，質(zhì)量優(yōu)、效果好、安全可靠；
圖1是本實(shí)用新型的一種各部件連接圖；圖上包括太陽能熱力發(fā)電機(jī) 組(1)，太陽能集熱管(2) 10支，伸入太陽能集熱管中的母管支管(3)，溶劑蒸汽透平入口管 (4)，支管套管(5)，溶劑溶液箱(6)，溶劑蒸汽出口管(7)，溶劑蒸汽透平(8)，溶劑蒸汽透平 出口管(9)，溶液出口管(10)，溶液加壓泵(11)，溶液噴射器吸入口(12)，溶液噴射器出口 管線(13)，透平殼(14)，發(fā)電機(jī)(15)，壓力表(16)，溶劑溶液(17)，溶液噴射器入口(18)。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的工作過程做進(jìn)一步 的描述。實(shí)施例利用1.4米太陽能集熱管10根，溶質(zhì)選用丙烷，溶液選用丁烷，加壓泵 選用機(jī)械密封管道泵，透平選用民用風(fēng)力透平，并且與1000W車用直流發(fā)電機(jī)同軸連接，用Φ 159鋼管67公分做密閉的透平發(fā)電機(jī)外殼，用Φ 219鋼管做溶質(zhì)溶液箱，溶質(zhì)溶液箱外表 徑向均勻開10個(gè)Φ 32焊孔，焊接1. 3米1英寸支管套管10根，支管套管另一端封口，溶質(zhì) 溶液箱內(nèi)母管選用1英寸鋼管，支管選用Φ 19鋼管長1. 3米，支管伸入支管套管內(nèi)1. 25米， 溶質(zhì)溶液箱內(nèi)離開支管套管管口 0. 05米處固定母管支管，支管套管外套太陽能集熱管，溶 質(zhì)溶液箱上部安裝1. 6MPa、Y100壓力表，并用3/4英寸鋼管與機(jī)電一體化透平入口連通，透 平出口用1英寸鋼管與溶液噴射器吸入口連接，噴射器出入口均連接1英寸鋼管，其出口連 接母管支管，入口連接溶液加壓泵出口，溶液加壓泵入口連接溶質(zhì)溶液箱底部。測(cè)試日日平 均氣溫20°C、晴天，8 50分沖裝丁烷丙烷，太陽能發(fā)電機(jī)組自測(cè)試日早9時(shí)啟動(dòng)，9分鐘后丙 烷工作壓力升到1. 06MPa，測(cè)試發(fā)電機(jī)輸出功率960W，1小時(shí)后穩(wěn)定輸出功率1100W，中午4 小時(shí)機(jī)組輸出功率1270W，測(cè)試日整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，噪音不大。實(shí)施例的運(yùn)行效果證明本實(shí)用 新型有效的達(dá)到了前述發(fā)明目的。
權(quán)利要求一種太陽能熱力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述的太陽能熱力發(fā)電機(jī)組(1)系含有太陽能集熱管(2)10 20支，伸入太陽能集熱管中的母管支管(3)，溶質(zhì)蒸汽透平入口管(4)，支管套管(5)，溶質(zhì)溶液箱(6)，溶質(zhì)蒸汽出口管(7)，溶質(zhì)蒸汽透平(8)，溶質(zhì)蒸汽透平出口管(9)，溶液出口管(10)，溶液加壓泵(11)，溶液噴射器吸入口(12)，溶液噴射器出口管線(13)，透平殼(14)，發(fā)電機(jī)(15)，壓力表(16)，溶質(zhì)溶液(17)，溶液噴射器入口(18)組成；太陽能熱力發(fā)電機(jī)組(1)所屬的母管支管(3)嵌套于支管套管(5)中，支管套管(5)嵌套于太陽能集熱管(2)中，支管套管(5)與溶質(zhì)溶液箱(6)焊接牢固，溶質(zhì)蒸汽出口管與溶質(zhì)蒸汽透平入口管(4)焊接牢固，溶質(zhì)蒸汽透平出口管(9)與溶液噴射器吸入口(12)焊接牢固，溶質(zhì)溶液箱(6)內(nèi)的溶液通過溶液出口管(10)、溶液加壓泵(11)進(jìn)入溶液噴射器入口(18)，溶液噴射器出口管線(13)與母管支管(3)焊接牢固，壓力表(16)安裝于溶質(zhì)溶液箱(6)頂部，溶質(zhì)蒸汽透平(8)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(15)發(fā)電，溶質(zhì)蒸汽透平(8)和發(fā)電機(jī)(15)同心安裝于溶質(zhì)蒸汽透平殼(14)中間。
2.如權(quán)利要求1所述太陽能熱力發(fā)電機(jī)組其特征是，溶質(zhì)蒸汽透平與發(fā)電機(jī)共用一個(gè) 外殼，溶質(zhì)蒸汽透平與發(fā)電機(jī)共用一個(gè)軸兩個(gè)軸承，溶質(zhì)蒸汽透平高壓端與溶質(zhì)蒸汽出口 管(7)連接，溶質(zhì)蒸汽透平低壓端與溶液噴射器吸入口(12)連接；直流電或交流電由溶質(zhì) 蒸汽透平殼(14)外表面引出。
3.如權(quán)利要求1所述太陽能熱力發(fā)電機(jī)組其特征是，溶液噴射器入口(18)與溶液加 壓泵(11)連接，溶液噴射器出口(13)與溶質(zhì)溶液箱(6)中的母管支管(3)連接并形成溶 液循環(huán)；溶質(zhì)蒸汽出口管(7)、溶質(zhì)蒸汽透平(8)、溶液噴射器吸入口(12)、溶液噴射器出口 (13)、溶質(zhì)溶液箱(6)中的母管支管(3)連接并形成溶質(zhì)循環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述太陽能熱力發(fā)電機(jī)組其特征是，所述溶質(zhì)蒸汽透平采用風(fēng)動(dòng)工具 機(jī)芯制造；其發(fā)電機(jī)采用電動(dòng)工具定子、轉(zhuǎn)子或者采用車用發(fā)電機(jī)。
專利摘要技術(shù)領(lǐng)域新能源；技術(shù)問題家用太陽能設(shè)備主要用于加熱冷水，其收集的大量熱量不能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力，限制了家用太陽能設(shè)備的使用范圍；技術(shù)要點(diǎn)一種太陽能熱力發(fā)電機(jī)組(1)所屬的母管支管(3)嵌套于支管套管(5)中，支管套管(5)嵌套于太陽能集熱管(2)中，支管套管(5)與溶質(zhì)溶液箱(6)焊接牢固，溶質(zhì)蒸汽出口管與溶質(zhì)蒸汽透平入口管(4)焊接牢固，溶質(zhì)蒸汽透平出口管(9)與溶液噴射器吸入口(12)焊接牢固，溶質(zhì)溶液箱(6)內(nèi)的溶液通過溶液出口管(10)、溶液加壓泵(11)進(jìn)入溶液噴射器入口(18)，溶液噴射器出口管線(13)與母管支管(3)焊接牢固，壓力表(16)安裝于溶質(zhì)溶液箱(6)頂部，溶質(zhì)蒸汽透平(8)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(15)發(fā)電，溶質(zhì)蒸汽透平(8)和發(fā)電機(jī)(15)同心安裝于溶質(zhì)蒸汽透平殼(14)中間。主要用途太陽能熱力發(fā)電。
文檔編號(hào)F22B1/00GK201763553SQ20102014173
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者康學(xué)麗 申請(qǐng)人:康學(xué)麗