專利名稱：集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，將太陽光能和熱能轉(zhuǎn)換為 生產(chǎn)生活所需的電能、熱能等能源。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，許多國家正在制定中長期太陽能開發(fā)計劃，準(zhǔn)備在二十一世紀(jì)大規(guī) 模開發(fā)太陽能，更有一些發(fā)達(dá)國家開始實施"太陽能工程"，把太陽能利用與建 筑融為一體。二十一世紀(jì)中葉，核能、太陽能、水能、風(fēng)能將成為世界能源的
支柱。就太陽能而言，太陽能每15分鐘照到地球表面的能量足夠人類使用一 整年，我國三分之二的地區(qū)，其日輻射量可達(dá)1000W/m2，太陽能資源十分豐富。
目前，太陽能光伏發(fā)電、太陽能集熱發(fā)電、太陽能熱水器、太陽能空氣集熱 器已嶄露頭角。太陽能電池和太陽能熱水器已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)性開發(fā)。其他方面的 太陽能利用，目前還處在工業(yè)化生產(chǎn)的前夕。
世界上現(xiàn)有的太陽能熱電站都使用塔式，在地面上設(shè)置許多面聚光鏡，從不 同角度和不同方向把太陽光收集起來，集中反射到一座高塔頂部的專用鍋爐上， 使鍋爐內(nèi)的水受熱而變?yōu)楦邏赫羝?，由蒸汽?qū)動汽輪機，再由汽輪機帶動發(fā)電 機進(jìn)行發(fā)電。此種太陽能熱電站發(fā)電模式存在的最大的問題是投入成本高，是 普通火電的5—10倍，另外轉(zhuǎn)換效率低，且占用空間大，特別不能適應(yīng)各國政 府提倡的在與建筑一體化工程上的應(yīng)用。
經(jīng)檢索，2008年2月美國GWS公司研發(fā)的l麗的LETG太陽能發(fā)電裝置，利
5用低溫?zé)峁茉戆l(fā)電。也只停留在研發(fā)階段。目前，應(yīng)用較多的太陽能光伏發(fā) 電裝置，缺點較多，比如投資成本高，不易普及;且硅系的初始制備屬于高污
染、高耗能的行業(yè)，對環(huán)境有嚴(yán)重影響。太陽能發(fā)電的上網(wǎng)電價約3.5-4.5元/ 千瓦時，是普通火力發(fā)電上網(wǎng)電價的10倍以上，如此高昂的費用，目前難以普
及，其市場占有率不高也在所難免。隨著社會的發(fā)展，迫切需要開發(fā)更多更完 善的太陽能能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，來解決能源危機。
在進(jìn)一步的檢索中未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相似或相近的產(chǎn)品或文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述不足之處，提供一種集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)， 該系統(tǒng)充分利用分散的太陽輻射能，轉(zhuǎn)換為電能、熱能或驅(qū)動其它機械，提高 太陽能利用率，具有無可比擬的優(yōu)點。
集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)是采取以下方案實現(xiàn)的集熱式太陽能光熱電系 統(tǒng)包括太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置、低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置、組合式多熱源快速熱 水器、多熱源的超導(dǎo)取暖器、全自動傳感控制器、氣液分離器、循環(huán)泵。太陽 能熱超導(dǎo)聚熱裝置通過管道和電磁控制閥I分別與低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置、組 合式多熱源快速熱水器、多熱源的超導(dǎo)取暖器相連。低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置的 排氣口通過電磁控制閥II和管道分別與組合式多熱源快速熱水器和氣液分離器 相連，組合式多熱源快速熱水器的介質(zhì)出口通過電磁控制閥III和管道分別與多 熱源的超導(dǎo)取曖器和氣液分離器相連，多熱源的超導(dǎo)取暖器的介質(zhì)出口與氣液 分離器相連。氣液分離器中的氣體出口通過管道與太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置介質(zhì) 循環(huán)接口相連，氣液分離器中的液體出口通過管道與循環(huán)泵進(jìn)口相連，循環(huán)泵
出口通過管道與太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置的介質(zhì)循環(huán)接口相連。所述的太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置采用平板式太陽能聚熱器或真空玻璃管式太 陽能聚熱器。
所述的平板式太陽能聚熱器包括平板金屬熱交換器、連接板、保溫層和箱 體。平板金屬熱交換器包括金屬熱交換基板，超導(dǎo)介質(zhì)儲管、集汽管、超導(dǎo)介 質(zhì)；在金屬熱交換基板上設(shè)置有多凸起流體通道，多凸起流體通道上部和集汽 管連接，多凸起流體通道下部和超導(dǎo)介質(zhì)儲管連接。金屬熱交換器和保溫層密 封固定在箱體內(nèi)，安裝完成后，在超導(dǎo)介質(zhì)儲管內(nèi)注入有超導(dǎo)介質(zhì)。
所述的真空玻璃管式太陽能聚熱器包括真空玻璃管或太陽能真空集熱管、
多曲面異形金屬熱交換管、超導(dǎo)介質(zhì)、蒸發(fā)器、邊框、上殼體和下外殼體。
蒸發(fā)器具有全封閉承壓箱體，在全封閉承壓箱體內(nèi)裝有若干根多曲面異形
金屬散熱管，若干根多曲面異形金屬散熱管下端通過熱交換管連接頭固定在全 封閉承壓箱體底部，該管上端裝有封頭，全封閉承壓箱體內(nèi)裝有流體介質(zhì)，所 說的流體介質(zhì)可采用超導(dǎo)介質(zhì)、水或空氣。全封閉承壓箱體設(shè)置有汽化通道接 口和介質(zhì)循環(huán)接口。全封閉承壓箱體外部裝有上殼體，在上殼體與全封閉承壓 箱體之間裝有保溫層。
多曲面異形金屬熱交換管上端固定有連接頭，該連接頭通過螺釘或連接螺 紋與多曲面異形金屬熱交換下端的連接頭密封連接，多曲面異形金屬熱交換管
下端裝有抽真空接頭，多曲面異形金屬熱交換管與蒸發(fā)器內(nèi)多曲面異形金屬散 熱管密封連通，通過抽真空接頭抽真空后加注有超導(dǎo)介質(zhì)。
真空玻璃管或太陽能真空集熱管套裝在多曲面異形金屬熱交換管外部，并 通過密封條密封，太陽能真空集熱管下端固定在下殼體的限位墊上。上殼體與 下殼體之間裝有邊框，通過邊框?qū)⑸蠚んw與下殼體連接固定。
所述的低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置包括缸體、外殼體、轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)輪軸。缸體外部裝有外殼體，外殼體左右兩側(cè)分別裝有左端蓋和右端蓋，外殼體設(shè)置有進(jìn)氣
口和排氣口；缸體由缸體i和缸體n組成，缸體內(nèi)設(shè)有缸腔，缸腔為偏心圓弧
形缸腔，缸腔內(nèi)裝有轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪安裝在轉(zhuǎn)輪軸上，缸體設(shè)置有進(jìn)氣通道和排氣 通道，進(jìn)氣通道與排氣通道分別與外殼體設(shè)置的進(jìn)氣口和排氣口相連通。在缸 體上設(shè)置有殘余氣體與冷凝液出口 。
轉(zhuǎn)輪包括若干塊齒形葉片本體、滑塊、套筒和套筒端蓋。在套筒外圓周上 裝有若干塊齒形葉片本體，在兩齒形葉片本體之間設(shè)置有滑塊槽，在滑塊槽中 裝有滑塊，在套筒兩端裝有套筒端蓋，套筒中心通過套筒端蓋和鍵銷固定安裝 在轉(zhuǎn)輪軸上。
轉(zhuǎn)輪軸兩端通過軸承分別安裝在左端蓋與右端蓋上，在左端蓋與右端蓋外 側(cè)分別裝有左軸承蓋和右軸承蓋，在轉(zhuǎn)輪軸動力輸出端裝有密封盤。密封盤可 以采用迷宮式環(huán)形密封盤。在轉(zhuǎn)輪軸上可以裝有若干個轉(zhuǎn)輪，若干轉(zhuǎn)輪分別裝 在不同大小缸體內(nèi)。齒形葉片本體呈扇形、中空，在齒形葉片本體圓弧面上設(shè) 置有若干個齒形葉片。
所述的組合式多熱源快速熱水器組合式多熱源快速熱水器包括外殼體、保 溫層、承壓箱體、熱交換裝置、快速電加熱裝置、安全閥、承壓箱體進(jìn)水口進(jìn) 水口、承壓箱體出水口和控制面板。承壓箱體外裝有外殼體，外殼體與承壓箱 體之間裝有保溫層，承壓箱體內(nèi)裝有熱交換裝置，在承壓箱體與外殼體之間的 保溫層內(nèi)裝有快速電熱裝置，在外殼體一惻裝有控制面板，控制面板上裝有顯 示器、指示燈、控制開關(guān)、微調(diào)按鈕。所述的指示燈包括工作指示、報警指示。 所述的顯示器采用液晶顯示屏。在承壓箱體上部裝有安全閥，承壓箱體設(shè)置有 進(jìn)水口與承壓箱體出水口 。所述的多熱源的超導(dǎo)取暖器包括異形散熱管、上框、控制面板、電加熱裝 置、熱交換裝置、箱體、抽真空接口、超導(dǎo)介質(zhì)和支撐邊框。在異形散熱管的 上端裝有上封頭，在異形散熱管的下端裝有下接頭，多根異形散熱管通過下接 頭與箱體對接，多根異形散熱管之間裝有限位塊，抽真空接口安裝于箱體一側(cè)。 箱體內(nèi)裝有電加熱裝置和熱交換裝置，箱體通過兩側(cè)支撐邊框與上框相連?？?制面板安裝于邊框一側(cè)，控制面板上裝有顯示器、指示燈、控制開關(guān)。
所述的氣液分離器采用市售的ST型高效氣液分離器。
所述的超導(dǎo)介質(zhì)采用市售型號為2-2超導(dǎo)介質(zhì)(山東濰坊市華豐新產(chǎn)品研究
所生產(chǎn))、低溫導(dǎo)熱油以及導(dǎo)熱液，該導(dǎo)熱液在低溫35"C到5(TC左右時迅速汽 化。在負(fù)壓情況下，啟動溫度更低。在啟動電加熱的狀態(tài)下，熱能不斷散發(fā)， 使得超導(dǎo)介質(zhì)迅速吸熱升溫汽化并沸騰起來，沿管內(nèi)壁向上運動，速度是水的 數(shù)十倍以上。 工作原理
當(dāng)采用平板式太陽能聚熱器時，平板金屬熱交換器外部的選擇性吸收涂層 把分散的太陽輻射能匯聚加熱平板金屬熱交換器內(nèi)的超導(dǎo)介質(zhì)，達(dá)到一定的啟 動條件后，迅速升溫沸騰并汽化，產(chǎn)生的汽化氣體進(jìn)入集氣管后，通過汽化氣 體出口噴山。
當(dāng)采用真空玻璃管式太陽能聚熱器時，太陽能真空集熱管內(nèi)壁的選擇性吸 收涂層，把分散的太陽輻射能匯聚于設(shè)置在管內(nèi)的多曲面異形金屬熱交換管外 壁上，該管外壁的選擇性吸收涂層迅速吸收熱量并傳遞給管內(nèi)的超導(dǎo)介質(zhì)，使 之迅速升溫；當(dāng)多曲面異形金屬熱交換管內(nèi)的超導(dǎo)介質(zhì)達(dá)到一定的啟動條件時， 迅速汽化，并沿管內(nèi)壁上升，進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)的多曲面異形金屬熱交換管，由于多曲面異形金屬熱交換管內(nèi)外兩側(cè)存在溫度差，使得汽化氣體與蒸發(fā)器內(nèi)的流 體介質(zhì)(超導(dǎo)介質(zhì)、水或空氣等)冷熱交換。同時使蒸發(fā)器內(nèi)流體介質(zhì)升溫并 汽化，進(jìn)入汽化通道，噴射而出。
從太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置噴出的汽化氣體，在與之配套的全自動傳感控制 器的控制下，通過管道和電磁控制閥I進(jìn)入低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)氣口。由 進(jìn)氣口經(jīng)進(jìn)氣通道進(jìn)入缸體內(nèi)部，作用于齒形葉片本體的齒形葉片上并使之旋 轉(zhuǎn)，同時，任意兩扇形齒形葉片本體之間的滑塊也隨之旋轉(zhuǎn)，且在離心力的作 用下，與缸體內(nèi)壁摩擦，不僅形成相對獨立的扇形容器腔，而且加大了截面差。
隨后，氣體經(jīng)由排氣通道和排氣口排出，完成一次能量轉(zhuǎn)換的過程。低溫流體 能量轉(zhuǎn)換裝置輸出的動力可用于驅(qū)動發(fā)電機和泵、風(fēng)機、壓縮機等機械，既可 直聯(lián)驅(qū)動高速機械(高速發(fā)電機、高速泵或高速風(fēng)機，也可以通過減速器驅(qū)動 低速機械。當(dāng)驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電時，供交流負(fù)載工作，多余的電能通過整流器存 入儲存設(shè)備。
低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置排出氣體通過電磁控制閥n和管道由組合式多熱源
快速熱水器的熱源進(jìn)口進(jìn)入承壓箱體內(nèi)熱交換裝置，與承壓箱體內(nèi)的水實現(xiàn)熱 交換，加熱承壓箱體內(nèi)的水。并由余熱回收出口排出。經(jīng)過太陽能初步加熱或 具有剩余熱量的承壓箱體內(nèi)的水，進(jìn)入快速電熱水器裝置的多曲面凸起內(nèi)管與 多曲面凸起外管之間形成流體空腔中。超導(dǎo)介質(zhì)儲筒內(nèi)的超導(dǎo)介質(zhì)經(jīng)電加熱管 加熱，迅速汽化，沿多曲面凸起內(nèi)管內(nèi)壁上升，并以熱傳導(dǎo)的方式傳遞到多曲 面凸起內(nèi)管外壁，與多曲面凸起內(nèi)和多曲面凸起外管流體空腔內(nèi)的水實現(xiàn)快速 熱交換，冷卻后的冷凝液回落到底部，重新加熱、汽化、實現(xiàn)循環(huán)，經(jīng)快速電 加熱裝置加熱過的熱水通過熱水出口提供用戶使用。通過電磁控制閥III和管道由介質(zhì)接口進(jìn)入多熱源的超導(dǎo)取暖器，通過熱交 換管將箱體內(nèi)的超導(dǎo)介質(zhì)加熱，超導(dǎo)介質(zhì)會迅速汽化，擴散到異形散熱管內(nèi)腔 的各個部位，通過異形散熱管向外散熱，用于取暖，受冷后的汽化氣體液化成 滴狀回落底部，進(jìn)入加熱區(qū)，實現(xiàn)循環(huán)。熱交換管內(nèi)的冷卻氣體經(jīng)另一介質(zhì)接 口排出，進(jìn)入氣液分離器。
氣液分離器中的氣體直接通過管道輸入到太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置的介質(zhì)循 環(huán)接口，氣液分離器中的液體在循環(huán)泵的作用下輸入到太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置 的介質(zhì)循環(huán)接口，進(jìn)入下一輪的循環(huán)。
根據(jù)不同用戶的需求，太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置產(chǎn)生的汽化氣體在全自動傳 感控制器的控制下，可以有不同的流向滿足用戶需求。 太陽能光電熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)具有以下優(yōu)點
太陽能作為一種取之不盡的自然資源，具有很多的優(yōu)點，它沒有地域的限 制無論陸地還是海洋都處處皆是，可直接開發(fā)利用，而且不會污染環(huán)境，是最 清潔的能源之一。
本發(fā)明系統(tǒng)包括太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置、低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置、組合式 多熱源快速熱水器、多熱源的超導(dǎo)取暖器、全自動傳感控制器、氣液分離器、 循環(huán)泵，設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)完善。
1、 采用超導(dǎo)介質(zhì)，傳遞速度快，超導(dǎo)介質(zhì)在低溫35'C到5(TC左右時迅速 汽化，在負(fù)壓情況下，啟動溫度更低，且其傳遞速度是水的數(shù)十倍以上。全密 封結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)使得低溫流體工質(zhì)不易泄露，使用壽命長；超導(dǎo)介質(zhì)對系統(tǒng)中的
裝置無任何腐蝕，因此能滿足各種場合不同，滿足不同的使用要求。
2、 熱交換面積大，是同規(guī)格圓管形的1.5-2倍。多曲面異形金屬熱交換管
和異形散熱管等所有的熱交換裝置結(jié)構(gòu)，均采用成型有內(nèi)外增容的多曲面凸起的金屬管或多曲面凸起的金屬板，使高溫區(qū)的熱能迅速傳遞到低溫區(qū)，實現(xiàn)快 速熱交換。
3、 熱利用率高，充分利用了光能與熱能，通過低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置后， 其輸出動力應(yīng)用范圍廣，可用于驅(qū)動發(fā)電機和泵、風(fēng)機、壓縮機等機械，又可 直聯(lián)驅(qū)動高速機械(高速發(fā)電機、高速泵或高速風(fēng)機，也可以通過減速器驅(qū)動 低速機械。值得一提的是，轉(zhuǎn)輪軸輸出端與凸輪、連桿機構(gòu)組合使用，使旋轉(zhuǎn) 機械能轉(zhuǎn)化為往復(fù)式機械能，余熱還可以廣泛應(yīng)用于取暖，熱水器等滿足生產(chǎn) 生活用水用電。
4、 結(jié)構(gòu)簡單緊湊、投資少、制造成本低、僅為光伏發(fā)電的十分之一，易普 及。最后，系統(tǒng)中各個零部件的制作及整體運行，不產(chǎn)生溫室氣體和其他有害 物質(zhì)，對環(huán)境無污染，節(jié)能環(huán)保。
5、 水電分離、安全性能高、不易結(jié)水垢、使用壽命長組合式多熱源快速 熱水器中的承壓儲水水箱內(nèi)僅設(shè)置熱交換裝置，無電加熱管?？焖匐娂訜嵫b置 中的電加熱管采用雙套管形式，水不與電加熱管直接接觸，不易結(jié)水垢、熱效 率高、使用壽命長。
6、 節(jié)約用水，充分利用能源組合式多熱源快速熱水合理的將太陽能熱水 器和快速電加熱裝置組合使用，使得不需預(yù)熱，即開即熱，無需等待，同時不 會產(chǎn)生保溫時的熱量散失。承壓箱體內(nèi)的水由于已經(jīng)經(jīng)過汽化氣體初步加熱， 并達(dá)到一定的溫度，在經(jīng)由快速電熱水器裝置加熱，節(jié)約能源。
7、 符合政府提倡的大力發(fā)展"太陽能產(chǎn)業(yè)"的要求，不管是并網(wǎng)、離網(wǎng)產(chǎn) 業(yè)領(lǐng)域，特別是在建筑一體化產(chǎn)業(yè)過程中更能發(fā)揮其卓越的貢獻(xiàn)，給老百姓帶 來更多的利益與享受。


以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一歩說明 圖1是集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)示意圖。
圖2是本發(fā)明的太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置實施例1示意圖。 圖3是本發(fā)明的太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置實施例2示意圖。 圖4是本發(fā)明的低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)主視圖。 圖5是本發(fā)明的低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)A-A剖視圖。 圖6是本發(fā)明的組合式多熱源快速熱水結(jié)構(gòu)主視圖。 圖7是本發(fā)明的組合式多熱源快速熱水結(jié)構(gòu)A-A剖視圖。 圖8是本發(fā)明的多熱源的超導(dǎo)取暖器結(jié)構(gòu)主視圖。
具體實施例方式
參照附圖l-8，集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)包括太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置l、低 溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置2、組合式多熱源快速熱水器3、多熱源的超導(dǎo)取暖器4、 全自動傳感控制器、氣液分離器、循環(huán)泵。太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置1通過管道 和電磁控制閥I分別與低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置2、組合式多熱源快速熱水器3、 多熱源的超導(dǎo)取暖器4相連。低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置2的排氣口 2-7通過電磁 控制閥II和管道分別與組合式多熱源快速熱水器3和氣液分離器相連，組合式 多熱源快速熱水器3的介質(zhì)出口 3-16通過電磁控制閥III和管道分別與多熱源的 超導(dǎo)取暖器4和氣液分離器相連，多熱源的超導(dǎo)取暖器4的介質(zhì)出口 4-7與氣 液分離器相連。氣液分離器中的氣體出口通過管道與太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置1 介質(zhì)循環(huán)接口 1-7相連，氣液分離器中的液體出口通過管道與循環(huán)泵進(jìn)口相連， 循環(huán)泵出口通過管道與太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置1的介質(zhì)循環(huán)接口 1-7相連。所述的太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置1采用平板式太陽能聚熱器或真空玻璃管式 太陽能聚熱器。
所述的平板式太陽能聚熱器包括平板金屬熱交換器1-20、保溫層1-16和箱
體1-22。平板金屬熱交換器1-20包括金屬熱交換基板，超導(dǎo)介質(zhì)儲管1-25、 集汽管1-17、超導(dǎo)介質(zhì)1-26;在金屬熱交換基板上設(shè)置有多凸起流體通道1-21， 多凸起流體通道1-21上部和集汽管1-17連接，多凸起流體通道1-21下部和超 導(dǎo)介質(zhì)儲管卜25連接。金屬熱交換器1-20和保溫層1-16密封固定在箱體1-22 內(nèi)，安裝完成后，在超導(dǎo)介質(zhì)儲管1-25內(nèi)注入有超導(dǎo)介質(zhì)1-26。
所述的真空玻璃管式太陽能聚熱器包括真空玻璃管或太陽能真空集熱管
1-14、多曲面異形金屬熱交換管1-8、超導(dǎo)介質(zhì)1-10、蒸發(fā)器、邊框1-9、上殼 體1-1和下外殼體1-13。
蒸發(fā)器具有全封閉承壓箱體1-4,在全封閉承壓箱體l-4內(nèi)裝有若干根多曲 面異形金屬散熱管1-5，若干根多曲面異形金屬散熱管1-5下端通過熱交換管連 接頭固定在全封閉承壓箱體1-4底部，該管上端裝有封頭，全封閉承壓箱體卜4 內(nèi)裝有流體介質(zhì)1-6，所說的流體介質(zhì)1-6可采用超導(dǎo)介質(zhì)、水或空氣。全封閉 承壓箱體1-4設(shè)置有汽化通道接口 1-2和介質(zhì)循環(huán)接口 1-7。全封閉承壓箱體 1-4外部裝有上殼體1-1，在上殼體1-1與全封閉承壓箱體1-4之間裝有保溫層 1-3。
多曲面異形金屬熱交換管1-8上端固定有連接頭，該連接頭通過螺釘或連 接螺紋與多曲面異形金屬熱交換1-8下端的連接頭密封連接，多曲面異形金屬 熱交換管1-8下端裝有抽真空接頭1-11，多曲面異形金屬熱交換管1-8與蒸發(fā) 器內(nèi)多曲面異形金屬散熱管1-5密封連通，通過抽真空接頭1-11抽真空后加注 有超導(dǎo)介質(zhì)1-10。真空玻璃管或太陽能真空集熱管1-14套裝在多曲面異形金屬熱交換管1-8 外部，并通過密封條密封，太陽能真空集熱管1-14下端固定在下殼體1-13的 限位墊1-12上。上殼體1-1與卜殼體1-13之間裝有邊框卜9，通過邊框1-9將 上殼體1-1與下殼體1-13連接固定。
所述的低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置2包括缸體、外殼體2-1、轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)輪軸2-18。 缸體外部裝有外殼體2-1，外殼體2-1左右兩側(cè)分別裝有左端蓋2-22和右端蓋 2-3，外殼體2-1設(shè)置有進(jìn)氣口 2-12和排氣口 2-7;缸體由缸體I 2-2和缸體 112-15組成，缸體內(nèi)設(shè)有缸腔，缸腔為偏心圓弧形缸腔，缸腔內(nèi)裝有轉(zhuǎn)輪，缸 體設(shè)置有進(jìn)氣通道2-13和排氣通道2-6，進(jìn)氣通道2-13與排氣通道2-6分別與 外殼體2-1設(shè)置的進(jìn)氣口 2-12和排氣口 2-7相連通。在缸體上設(shè)置有殘余氣體 與冷凝液出口 2-11。
轉(zhuǎn)輪包括若干塊齒形葉片本體2-10、滑塊2-4、套筒2-8和套筒端蓋。在 套筒2-8外圓周上裝有若干塊齒形葉片本體2-10，在兩齒形葉片本體2-10之間 設(shè)置有滑塊槽，在滑塊槽中裝有滑塊2-4，在套筒2-8兩端裝有套筒端蓋，套筒 2-8中心通過套筒端蓋和鍵銷固定安裝在轉(zhuǎn)輪軸2-18上。
轉(zhuǎn)輪軸2-18兩端通過軸承分別安裝在左端蓋2-22與右端蓋2-3上，在左 端蓋2-22與右端蓋2-3外側(cè)分別裝有左軸承蓋2-20和右軸承蓋2-19，在轉(zhuǎn)輪 軸2-18動力輸出端裝有密封盤2-17。密封盤2-17可以采用迷宮式環(huán)形密封盤。 在轉(zhuǎn)輪軸2-18上可以裝有若干個轉(zhuǎn)輪，若干轉(zhuǎn)輪分別裝在不同大小缸體內(nèi)。齒 形葉片本體2-10呈扇形、中空，在齒形葉片本體2-10圓弧面上設(shè)置有若干個 齒形葉片2-5。
所述的組合式多熱源快速熱水器3包括外殼體3-6、保溫層3-2、承壓箱體3-7、熱交換裝置3-9、快速電加熱裝置3-8、安全閥3-3、承壓箱體進(jìn)水口 3-11、 承壓箱體出水口 3-15和控制面板。承壓箱體3-7外裝有外殼體3-6,外殼體3-6 與承壓箱體3-7之間裝有保溫層3-2，承壓箱體3-7內(nèi)裝有熱交換裝置3-9，在 承壓箱體3-7與外殼體3-6之間的保溫層3-2內(nèi)裝有快速電熱裝置3-8，在外殼 體3-6 —側(cè)裝有控制面板，控制面板上裝有顯示器、指示燈、控制開關(guān)、微調(diào) 按鈕。所述的指示燈包括工作指示、報警指示。所述的顯示器采用液晶顯示屏。 在承壓箱體3-7上部裝有安全閥3-3，承壓箱體3-7設(shè)置有進(jìn)水口 3-11與承壓 箱體出水口 3-15。
所述的多熱源的超導(dǎo)取暖器4包括異形散熱管4-1 、上框4-3、控制面板4-5、 電加熱裝置、熱交換裝置、箱體4-9、抽真空接口4-12、超導(dǎo)介質(zhì)4-13和支撐 邊框4-14。在異形散熱管4-1的上端裝有上封頭4-4，在異形散熱管4-1的下 端裝有下接頭4-8，多根異形散熱管4-l通過下接頭4-8與箱體4-9對接，多根 異形散熱管4-1之間裝有限位塊4-2，抽真空接口 4-12安裝于箱體4-9 一側(cè)。 箱體4-9內(nèi)裝有電加熱裝置和熱交換裝置，箱體4-9通過兩側(cè)支撐邊框4-14與 上框4-3相連。控制面板安裝于邊框4-14一側(cè)，控制面板上裝有顯示器、指示 燈、控制開關(guān)。
所述的氣液分離器采用上海精濾機電科技有限公司生產(chǎn)的ST型高效氣液分 離器。
所述的超導(dǎo)介質(zhì)采用市售型號為2-2超導(dǎo)介質(zhì)(山東濰坊市華豐新產(chǎn)品研 究所生產(chǎn))、低溫導(dǎo)熱油以及導(dǎo)熱液，該導(dǎo)熱液在低溫35。C到5(TC左右時迅速 汽化。在負(fù)壓情況下，啟動溫度更低。在啟動電加熱的狀態(tài)下，熱能不斷散發(fā)， 使得超導(dǎo)介質(zhì)迅速吸熱升溫汽化并沸騰起來，沿管內(nèi)壁向上運動，速度是水的數(shù)十倍以上。
所述的全自動傳感控制器市售配套的全自動傳感控制器，包括溫度傳感器、 壓力傳感器、流量傳感器、單片機、控制電路板。 所述的循環(huán)泵采用MP型系列循環(huán)泵。
所述的電磁控制閥I、電磁控制閥II、電磁控制閥III可以采用GHD45X系列 電磁控制閥。
權(quán)利要求
1、一種集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，其特征在于包括太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置、低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置、組合式多熱源快速熱水器、多熱源的超導(dǎo)取暖器、全自動傳感控制器、氣液分離器、循環(huán)泵；太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置通過管道和電磁控制閥I分別與低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置、組合式多熱源快速熱水器、多熱源的超導(dǎo)取暖器相連；低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置的排氣口通過電磁控制閥II和管道分別與組合式多熱源快速熱水器和氣液分離器相連，組合式多熱源快速熱水器的介質(zhì)出口通過電磁控制閥III和管道分別與多熱源的超導(dǎo)取暖器和氣液分離器相連，多熱源的超導(dǎo)取暖器的介質(zhì)出口與氣液分離器相連；氣液分離器中的氣體出口通過管道與太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置介質(zhì)循環(huán)接口相連，氣液分離器中的液體出口通過管道與循環(huán)泵進(jìn)口相連，循環(huán)泵出口通過管道與太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置的介質(zhì)循環(huán)接口相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，其特征在于所述的太 陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置采用平板式太陽能聚熱器或真空玻璃管式太陽能聚熱器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，其特征在于所述的平 板式太陽能聚熱器包括平板金屬熱交換器、連接板、保溫層和箱體；平板金屬 熱交換器包括金屬熱交換基板，超導(dǎo)介質(zhì)儲管、集汽管、超導(dǎo)介質(zhì)；在金屬熱 交換基板上設(shè)置有多凸起流體通道，多凸起流體通道上部和集汽管連接，多凸 起流體通道下部和超導(dǎo)介質(zhì)儲管連接；金屬熱交換器和保溫層密封固定在箱體內(nèi)，在超導(dǎo)介質(zhì)儲管內(nèi)注入有超導(dǎo)介質(zhì)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，其特征在于所述的真空玻璃管式太陽能聚熱器包括真空玻璃管或太陽能真空集熱管、多曲面異形金 屬熱交換管、超導(dǎo)介質(zhì)、蒸發(fā)器、邊框、上殼體和下外殼體；蒸發(fā)器具有全封閉承壓箱體，在全封閉承壓箱體內(nèi)裝有若干根多曲面異形 金屬散熱管，若干根多曲面異形金屬散熱管下端通過熱交換管連接頭固定在全 封閉承壓箱體底部，該管上端裝有封頭，全封閉承壓箱體內(nèi)裝有流體介質(zhì)，全 封閉承壓箱體設(shè)置有汽化通道接口和介質(zhì)循環(huán)接口 ，全封閉承壓箱體外部裝有 上殼體，在上殼體與全封閉承壓箱體之間裝有保溫層；多曲面異形金屬熱交換管上端固定有連接頭，該連接頭通過螺釘或連接螺 紋與多曲面異形金屬熱交換下端的連接頭密封連接，多曲面異形金屬熱交換管 下端裝有抽真空接頭，多曲面異形金屬熱交換管與蒸發(fā)器內(nèi)多曲面異形金屬散 熱管密封連通，通過抽真空接頭抽真空后加注有超導(dǎo)介質(zhì)；真空玻璃管或太陽能真空集熱管套裝在多曲面異形金屬熱交換管外部，并 通過密封條密封，太陽能真空集熱管下端固定在下殼體的限位墊上；上殼體與 下殼體之間裝有邊框，通過邊框?qū)⑸蠚んw與下殼體連接固定。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，其特征在于所述的全 封閉承壓箱體內(nèi)裝有流體介質(zhì)采用超導(dǎo)介質(zhì)、水或空氣。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，其特征在于所述的低 溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置包括缸體、外殼體、轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)輪軸；缸體外部裝有外殼體， 外殼體左右兩側(cè)分別裝有左端蓋和右端蓋，外殼體設(shè)置有進(jìn)氣口和排氣口；缸 體由缸體I和缸體II組成，缸體內(nèi)設(shè)有缸腔，缸腔為偏心圓弧形缸腔，缸腔內(nèi) 裝有轉(zhuǎn)輪，缸體設(shè)置有進(jìn)氣通道和排氣通道，進(jìn)氣通道與排氣通道分別與外殼 體設(shè)置的進(jìn)氣口和排氣口相連通，在缸體上設(shè)置有殘余氣體與冷凝液出口；轉(zhuǎn)輪包括若干塊齒形葉片本體、滑塊、套筒和套筒端蓋；在套筒外圓周上 裝有若干塊齒形葉片本體，在兩齒形葉片本體之間設(shè)置有滑塊槽，在滑塊槽中裝有滑塊，在套筒兩端裝有套筒端蓋，套筒中心通過套筒端蓋和鍵銷固定安裝 在轉(zhuǎn)輪軸上；轉(zhuǎn)輪軸兩端通過軸承分別安裝在左端蓋與右端蓋上，在左端蓋與右端蓋外 側(cè)分別裝有左軸承蓋和右軸承蓋，在轉(zhuǎn)輪軸動力輸出端裝有密封盤。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，其特征在于在轉(zhuǎn)輪軸 上裝有若干個轉(zhuǎn)輪，若干個轉(zhuǎn)輪分別裝在不同大小缸體內(nèi)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，其特征在于齒形葉片 本體呈扇形、中空，在齒形葉片本體圓弧面上設(shè)置有若干個齒形葉片。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，其特征在于所述的組 合式多熱源快速熱水器組合式多熱源快速熱水器包括外殼體、保溫層、承壓箱 體、熱交換裝置、快速電加熱裝置、安全閥、承壓箱體進(jìn)水口進(jìn)水口、承壓箱 體出水口和控制面板；承壓箱體外裝有外殼體，外殼體與承壓箱體之間裝有保 溫層，承壓箱體內(nèi)裝有熱交換裝置，在承壓箱體與外殼體之間的保溫層內(nèi)裝有 快速電熱裝置，在外殼體一側(cè)裝有控制面板，在承壓箱體上部裝有安全閥，承 壓箱體設(shè)置有進(jìn)水口與承壓箱體出水口。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，其特征在于所述的 多熱源的超導(dǎo)取暖器包括異形散熱管、上框、控制面板、電加熱裝置、熱交換 裝置、箱體、抽真空接口、超導(dǎo)介質(zhì)和支撐邊框；在異形散熱管的上端裝有上 封頭，在異形散熱管的下端裝有下接頭，多根異形散熱管通過下接頭與箱體對 接，多根異形散熱管之間裝有限位塊，抽真空接口安裝于箱體一側(cè)；箱體內(nèi)裝 有電加熱裝置和熱交換裝置，箱體通過兩側(cè)支撐邊框與上框相連。控制面板安 裝于邊框一側(cè)，控制面板上裝有顯示器、指示燈、控制開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種集熱式太陽能光熱電系統(tǒng)，將太陽光能和熱能轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)生活所需的電能、熱能等能源。包括太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置、低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置、組合式多熱源快速熱水器、多熱源的超導(dǎo)取暖器、全自動傳感控制器、氣液分離器、循環(huán)泵；太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置通過管道和電磁控制閥I分別與低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置、組合式多熱源快速熱水器、多熱源的超導(dǎo)取暖器相連；低溫流體能量轉(zhuǎn)換裝置的排氣口通過電磁控制閥II和管道分別與組合式多熱源快速熱水器和氣液分離器相連，組合式多熱源快速熱水器的介質(zhì)出口通過電磁控制閥III和管道分別與多熱源的超導(dǎo)取暖器和氣液分離器相連；氣液分離器中的氣體通過管道與太陽能熱超導(dǎo)聚熱裝置介質(zhì)循環(huán)接口相連。
文檔編號F24J2/30GK101586881SQ20091002938
公開日2009年11月25日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者姜春來, 靖 李, 李勇強, 李勇良 申請人:無錫意凱順得科技有限公司