專利名稱：新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能接收和應(yīng)用的裝置，具體地說，是以空氣或蒸餾 水為載熱劑，將真空玻璃集熱管、曲面鏡或凸透鏡串聯(lián)、并聯(lián)后的太陽能熱發(fā)電 和供熱裝置。
背景技術(shù)：
目前，中國大量使用的真空玻璃集熱管等的組合體,稱為太陽能熱水器。它的水溫在95°c以下，不能供應(yīng)有壓力的蒸^;，不能推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。20世紀(jì)末歐、美開發(fā)的一種太陽能電站，它是由太陽能固定聚焦器、接受 器、熱管傳熱器、化學(xué)蓄能器，熱電轉(zhuǎn)換器等組成。由于成本價(jià)格較高，貴金屬 材料用量太多，市場競爭力不大。只有樣品，沒有產(chǎn)品.我于2006年3月30日 申請的發(fā)明專利，其名稱為"太陽能發(fā)電和供暖裝置"。由于使用現(xiàn)有真空玻璃 集熱管等原因，其熱效率很低。發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，其目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)不 足，提供一種常年供應(yīng)熱水，冬季供應(yīng)暖氣，春、夏、秋季能發(fā)電而且發(fā)電的熱 效率比較高的太陽能裝置。本發(fā)明新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置有三大特點(diǎn)， 一、該裝置不使用太 陽能熱水器的真空玻璃集熱管，而創(chuàng)造一種新型的結(jié)構(gòu)形式，新型真空玻璃集熱 管之間，可密封連接。二、該裝置的太陽能集熱器，由第一太陽能集熱器和第二 太陽能集熱器組成。第一集熱器是對(duì)新型真空玻璃集熱管進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)而成的 組合體，第二集熱器是由多個(gè)曲面鏡或凸透鏡并聯(lián)、串聯(lián)而成的組合體。從第一 集熱器出舉的是飽和汽，從第二集熱器凼來的是過熱汽，過熱汽比飽和汽的溫度
高200"C。三、該裝置從汽輪機(jī)排出的乏汽，直接進(jìn)入"綠色制冷制熱器"，進(jìn)入"綠色制冷制熱器"的乏汽先降溫后升溫，從"綠色制冷制熱器"出來的水溫為100°C左右，上述三大特點(diǎn)能使該裝置的熱效率高達(dá)50%以上。本發(fā)明新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置包括第一集熱器、第二集熱器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、綠色制冷制熱器、熱電能應(yīng)用系統(tǒng)、輔助加熱器、儲(chǔ)熱器、水泵、風(fēng)機(jī)、連接管、金屬管、單向閥門。本發(fā)明新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，其中所述太陽能第一集熱器包括串聯(lián)的多個(gè)真空玻璃集熱管、金屬管、端蓋，金屬管安裝在真空玻璃集熱管內(nèi)部，真空玻璃集熱管一端部外徑小，另一端部外徑大，兩個(gè)真空玻璃集熱管進(jìn)行連接時(shí)， 一個(gè)真空管小直徑端部深入到另一真空管;^直徑端部內(nèi)，再用卡環(huán)密封連接， 安裝金屬管的串聯(lián)真空玻璃集熱管兩端部蓋上端蓋，再用卡環(huán)密封連接。其中所 述的第二集熱器是由曲面鏡或凸透鏡組成的聚光系統(tǒng)。第一鍋爐是由多個(gè)太陽能 第一集熱器并聯(lián)而成的組合體，第二鍋爐是由多個(gè)曲面鏡或凸透鏡并聯(lián)、串聯(lián)而 成的組合體。其中所述的"綠色制冷制熱器"，是中國發(fā)明專利，專利號(hào)為ZL01101969.7，火電廠使用"綠色制冷制熱器"其功能有二個(gè)， 一方面能取代現(xiàn) 有的冷凝器、冷卻塔，另一方面能回收乏汽的熱量。本發(fā)明新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝罵，具有獨(dú)特創(chuàng)造性的特點(diǎn)是:第一、 真空玻璃集熱管(13)不是利用現(xiàn)有真空玻璃集熱管，而是新設(shè)計(jì)的一種管子，這 種管子的連接方式不僅節(jié)省材料，而且使太陽能接收效率大為提高。第二、如果 只采用第一集熱器去發(fā)電，其熱效率低，由于增加了第二集熱器，不是用飽和汽 發(fā)電，而是用過熱汽去發(fā)電，過熱汽比飽和汽的溫度高200t左右，第二集熱器 的受光面積只占總受光面積的15%，蒸汽體積增加50%。第三、只需將太陽能集 熱器或太陽能鍋爐放在空閑的房頂上，其它設(shè)備均放在屋內(nèi)，重量很輕，不會(huì)損
傷屋頂。第四、由于使用了綠色制冷制熱器，不僅省掉了冷凝器，冷卻塔，還能回收乏汽熱量80%以上，使該裝置發(fā)電的熱效率高達(dá)50%以上。


-圖一為本發(fā)明的太陽能熱發(fā)電和供熱裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。' 圖二為本發(fā)明的太陽能熱發(fā)電和供熱裝置的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖一所示的太陽能熱發(fā)電和供熱裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。其中包括太陽能第一集熱器(1)、太陽能第二集熱器(2)、汽輪機(jī)(3)、發(fā)電機(jī)(4)、綠色 制冷制熱器(5)、連接管(11)。如圖二所示太陽能熱發(fā)電和供熱裝置的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。其中包 括太陽能第一集熱器(1)、太陽能第二集熱器(2)、汽輪機(jī)(3)、發(fā)電機(jī)(4)、 綠色制冷制熱器(5)、熱電能應(yīng)用系統(tǒng)(6)、輔助加熱器(7)、儲(chǔ)熱器(8)、水 泵(A9)、水泵(B10)或風(fēng)機(jī)(10')、連接管(11)、第一集熱器端蓋(A12)、(B15)、真空k璃集熱管(13)、金屬管(14)、單向閥門(A16)、 (A17)、 (B18)、(B19)、 (C20)、 (C21)、 (D22)、 (D23)、 (E24)、 (E25)。太陽能第一集熱器(1) 包括串聯(lián)的多個(gè)真空玻璃集熱管(13)、金屬管(14)、端蓋(A12)、 (B15)，每 個(gè)真空玻璃集熱管(13) —端外徑大，另一端外徑小，兩個(gè)真空玻璃集熱管(13) 進(jìn)行連接時(shí)， 一個(gè)真空管小直徑端部深入到另一真空管大直徑端部內(nèi)，再用卡環(huán) 密封連接，金屬管(14)安裝在串聯(lián)的真空玻璃集熱管(13)內(nèi)部，端蓋(A12)、(B15)分別安裝在太陽能第一集熱器(l)兩端部，用卡環(huán)密封連接，從端蓋(B15) 出來的金屬管(14)進(jìn)入太陽能第二集熱器(2) —過熱器，繼續(xù)加熱升溫，從 第二集熱器(2)出來的金屬管(14)與單向閥門(A17) —端相連接，單向閥門(A17)另一端通過連接管(ll)與并聯(lián)的單向閥門(B19)、 (C21)、 (D23)、 (E25)
一端相連接，從端蓋(A12)出來的金屬管(14)與單向閥門(A16)的一端相連 接，單向閥門(A16)的另一端通過連接管(11)，與并聯(lián)的單向閥門(B18)、(C20)、 (D22)、 (E24) —端相連接，單向閥門(B18)另一端與儲(chǔ)熱器(8)相連接，儲(chǔ) 熱器(8)另一端與單向閥門(B19)另一端相連接，單向閥門(C20)另一端與 輔助加熱器(7) —端相連接，輔助加熱器(7)另一端與單向閥門(C21)另一 端相連接，單向閥門(D22)另一端與水泵(B10)或風(fēng)機(jī)(10') —端相連接， 水泵(B10)或風(fēng)機(jī)(10')另一端與熱電能應(yīng)用系統(tǒng)(6)的一端相連接，熱電 能應(yīng)用系統(tǒng)(6)的另一端與單向閥門(D23)另一端相連，單向閥門(E24)另 一端與水泵(A9) —端相連接，水泵(A9)另一端與綠色制冷制熱器(5)的一 端相連接，綠色制冷制熱器(5)的另一端與汽輪機(jī)(3)的一端相連接，汽輪機(jī) (3)的另一端與單向閥門(E25)另一端相連接，汽輪機(jī)(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與發(fā)電 機(jī)(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接，太陽能鍋爐(l')是由多個(gè)太陽能第一集熱器(1)并 聯(lián)而成的組合體，太陽能鍋爐(2')是由多個(gè)太陽能第二集熱器(2')并聯(lián)、串 聯(lián)的組合體。 "本發(fā)明新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，當(dāng)該裝置用于發(fā)電時(shí)，單向閥門的開、 閉及水的運(yùn)行線路是這樣的。單向閥門(B18)、 (B19)、 (C20)、 (C21)、 (D22)、 (D23)均關(guān)閉，單向閥門(A16)、 (A17)、 (E24)、 (E25)打開。載熱劑一水由 水泵(A9)出來，經(jīng)過單向閥門(E24)、 (A16)、進(jìn)入金屬管(14)內(nèi)加熱，加 熱后的飽和蒸汽，從第一集熱器(1)出來，進(jìn)入第二集熱器(2)，從第二集熱 器(2)出來的高溫過熱蒸汽，經(jīng)過單向閥門(A17)、 (E25)進(jìn)入汽輪機(jī)(3)作 功發(fā)電，作功后的乏汽進(jìn)入綠色制冷制熱器(5)。乏汽在綠色制冷制熱器(5) 先冷凝后加熱，從綠色制冷制熱器(5)出來的水溫為100°C左右。熱水進(jìn)入水 泵(A9)，水泵(A9)出來的熱水進(jìn)入第一集熱器(1)循環(huán)運(yùn)行。 本發(fā)明新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，當(dāng)該裝置在冬季用于供暖時(shí)，單向閥門的開、閉及水或空氣的運(yùn)行線路是這樣的。單向閥門(E24)、 (￡25)關(guān)閉，晴天的時(shí)候，單向閥門(C20)、 (C21)、也關(guān)閉。單向 閥門(A16)、 (A17)、 (B18)、 (B19)、 (D22)、 (D23)打開。水或空氣 由水泵(B10)或風(fēng)機(jī)(IO')出來;經(jīng)單向閥門(D22)、 (A16)進(jìn)入 第一集熱器(1)加熱，再進(jìn)入第二集熱器(2)繼續(xù)加熱升溫，熱水 或熱空氣從第二集熱器(2)出來，經(jīng)過單向閥門(A17)、 (D23)進(jìn)入 熱電能應(yīng)用系統(tǒng)(6)，從熱電能應(yīng)用系統(tǒng)(6)出來的水或空氣經(jīng)水泵 (B10)或風(fēng)機(jī)(10')進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行。如果是陰雨天，單向閥門(A16)、 (A17)、 (B18)、 (B19)、 (E24)、 (E25)關(guān)閉，單向閥門(C20)、 (C21)、 (D22)、 (D23)打開。從水泵(B10)出來的水經(jīng)過單向閥門(D22)、 (C20)進(jìn)入輔助加熱器(7)加熱后,，熱水經(jīng)過單向閥門(C21)、 (D23) 進(jìn)入熱電能應(yīng)用系統(tǒng)(6)，從熱電能應(yīng)用系統(tǒng)(6)出來的水進(jìn)入水泵 (B10)進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行。雖然不是陰雨天，如果太陽光不充足時(shí)，單向 閥門(B18)、 (B19)、 (E24)、 (E25)關(guān)閉，單向閥門(A16)、 (A17)、 (C20)、 (C21)、 (D22)、 (D23)打開。從水泵(B10)或風(fēng)機(jī)(10 ) 出來的一部分水或空氣經(jīng)過單向閥門(C20)進(jìn)入輔助加熱器(7)加 熱，另一部分水或空氣經(jīng)過單向閥門(A16)進(jìn)入第一、第二集熱器加 熱，加熱后的熱水或熱空氣經(jīng)過單向閥門(D23)進(jìn)入熱電能應(yīng)用系統(tǒng) (6)，從熱電能應(yīng)用系統(tǒng)(6)出來的水或空氣再進(jìn)入水泵(B10)或 風(fēng)機(jī)(10')進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行。
權(quán)利要求
1. 一種新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，包括太陽能第一集熱器(1)、太陽能第二集熱器(2)、汽輪機(jī)(3)、發(fā)電機(jī)(4)、綠色制冷制熱器(5)、熱電能應(yīng)用系統(tǒng)(6)、輔助加熱器(7)、儲(chǔ)熱器(8)、水泵(A9)、水泵(B10)或風(fēng)機(jī)(10‘)、連接管(11)、第一集熱器端蓋(A12)、(B15)、真空玻璃集熱管(13)、金屬管(14)、單向閥門(A16)、(A17)、(B18)、(B19)、(C20)、(C21)、(D22)、(D23)、(E24)、(E25)，太陽能第一集熱器(1)包括串聯(lián)的多個(gè)真空玻璃集熱管(13)、金屬管(14)、端蓋(A12)、(B15)，其特征是真空玻璃集熱管(13)一端外徑大，另一端外徑小，兩個(gè)真空玻璃集熱管(13)進(jìn)行連接時(shí)，一個(gè)真空管小直徑端部深入到另一真空管大直徑端部內(nèi)，再用卡環(huán)密封連接，金屬管(14)安裝在串聯(lián)的真空玻璃集熱管(13)內(nèi)部，端蓋(A12)、(B15)分別安裝在太陽能第一集熱器(1)兩端部，用卡環(huán)密封連接，從端蓋(B15)出來的金屬管(14)進(jìn)入太陽能第二集熱器(2)-過熱器，繼續(xù)加熱升溫，從第二集熱器(2)出來的金屬管(14)與單向閥門(A17)一端相連接，單向閥門(A17)另一端通過連接管(11)與并聯(lián)的單向閥門(B19)、(C21)、(D23)、(E25)一端相連接，從端蓋(A12)出來的金屬管(14)與單向閥門(A16)的一端相連接，單向閥門(A16)的另一端通過連接管(11)，與并聯(lián)的單向閥門(B18)、(C20)、(D22)、(E24)一端相連接，單向閥門(B18)另一端與儲(chǔ)熱器(8)相連接，儲(chǔ)熱器(8)另一端與單向閥門(B19)另一端相連接，單向閥門(C20)另一端與輔助加熱器(7)一端相連接，輔助加熱器(7)另一端與單向閥門(C21)另一端相連接，單向閥門(D22)另一端與水泵(B10)或風(fēng)機(jī)(10‘)一端相連接，水泵(B10)或風(fēng)機(jī)(10‘)另一端與熱電能應(yīng)用系統(tǒng)(6)的一端相連接，熱電能應(yīng)用系統(tǒng)(6)的另一端與單向閥門(D23)另一端相連，單向閥門(E24)另一端與水泵(A9)一端相連接，水泵(A9)另一端與綠色制冷制熱器(5)的一端相連接，綠色制冷制熱器(5)的另一端與汽輪機(jī)(3)的一端相連接，汽輪機(jī)(3)的另一端與單向閥門(E25)另一端相連接，汽輪機(jī)(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與發(fā)電機(jī)(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接，太陽能鍋爐(1)是由多個(gè)太陽能第一集熱器(1)并聯(lián)而成的組合體，太陽能鍋爐(2)是由多個(gè)太陽能第二集熱器(2)并聯(lián)、串聯(lián)的組合體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，其特征是 太陽能第二集熱器(2)是由多個(gè)曲面鏡或凸透鏡組成的聚光系統(tǒng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，其特征是 第二太陽能集熱器(2)或第二鍋爐(2')的受光面積為受光總面積 的15%，蒸汽體積增加50%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，其特征是由于使用了 "綠色制冷制熱器"，不僅省掉了冷凝器、冷卻塔，還能回收乏汽熱量的80%以上，使發(fā)電的熱效率高達(dá)50%以上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，其特征是 太陽能第一集熱器(1)、第二太陽能集熱器(2)或太陽能第一鍋爐(r)、太陽能第二鍋爐(2')放在房頂上，其它設(shè)備均放在屋內(nèi)地面上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，其特征是當(dāng)該裝置用于發(fā)電時(shí)，單向閥門(B18)、 (B19)、 (C20)、 (C21)、 (D22)、 (D23)關(guān)閉，單向閥門(A16)、 (A17)、 (E24)、 (E25)打開。
7、 根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，其特征是 當(dāng)該裝置在冬季為用戶供暖時(shí)，太陽光線充足情況下，單向閥門(C20)、 (C21)、 (E24)、 (E25)關(guān)閉，單向閥門(A16)、 (A17)、 (B18)、 (B19)、 (D22)、 (D23)打開。
8、 根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，其特征是: 當(dāng)該裝置在冬季為用戶供暖時(shí)，太陽光線不足情況下，單向閥門(B18)、 (B19)、 (E24)、 (E25)關(guān),單向閥門(A16)、 (A17)、 (C20:)、 (C21)、 (D22)、 (D23)打開。如果是陰雨天，單向閥門(A16)、 (A17 )、 (B18)、 (B19)、 (E24)、 (E25)關(guān)閉，單向閥門(C20)、 (C21)、 (1)22)、 (D23)打開。
全文摘要
本發(fā)明新型太陽能熱發(fā)電和供熱裝置，包括太陽能第一集熱器1、太陽能第二集熱器2、汽輪機(jī)3、發(fā)電機(jī)4、綠色制冷制熱器5、水泵A9、連接管11，該裝置的結(jié)構(gòu)比20世紀(jì)末歐、美開發(fā)的太陽能電站更簡單，不需要貴金屬材料，用材料少，成本低，其價(jià)格不高，該裝置凸出的特點(diǎn)是發(fā)電的熱效率高達(dá)50％以上。
文檔編號(hào)F24J2/04GK101210745SQ200610105248
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月25日
發(fā)明者玲 張, 張世嚴(yán), 張曉康, 李永東 申請人:張世嚴(yán)