本發(fā)明涉及新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種對太陽能進行吸收并轉(zhuǎn)化為電能再利用的氣輪機式太陽能發(fā)電裝置及其方法。

背景技術(shù)：

目前，市場上熱水器品種繁多，有電熱水器、燃?xì)鉄崴鳌⒖諝庠礋崴鞯?，隨著城市化進程加快，世界能源危機告急，世界上許多國家掀起了開發(fā)利用太陽能的熱潮，太陽能作為一種綠色、可再生的清潔能源，被充分運用到家庭熱水、取暖領(lǐng)域，太陽能熱水器無疑成為熱水器行業(yè)的一個新星；與電熱水器和燃?xì)鉄崴飨啾?，太陽能熱水器有很多?yōu)點。太陽能是可再生能源，與常規(guī)能源相比，具有取之不盡、用之不竭等特點；只要有陽光，太陽能熱水器就可進行光熱轉(zhuǎn)換，太陽能熱水器一年四季均可運行。一次投資而長期受益是太陽能熱水器的顯著特點。一般情況下，太陽能熱水器主要部件使用壽命可達十五年以上，家庭采用太陽能熱水器供熱，可節(jié)省日常用于加熱水的電費、氣費90％，減少家庭開支，可在1～4年內(nèi)全部收回投資。使用太陽能不存在中毒和觸電的隱患，十分安全。

而汽輪機是一種以蒸汽為動力,并將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機械功的旋轉(zhuǎn)機械，是現(xiàn)代火力發(fā)電廠中應(yīng)用最廣泛的原動機，汽輪機具有單機功率大、效率高、壽命長等優(yōu)點。將二者結(jié)合起來用于發(fā)電，不會排放任何對環(huán)境有害的物質(zhì)，具有使用壽命長，成本回收周期短，能夠顯著提高對太陽能的利用率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述問題提供一種能夠高效地吸收、轉(zhuǎn)化太陽能的裝置，產(chǎn)生電能的同時不會向環(huán)境中排放任何有害物質(zhì)的氣輪機式太陽能發(fā)電裝置及其方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種氣輪機式太陽能發(fā)電裝置，包括太陽能熱水器、蓄能器、汽輪機、冷凝片、集液箱和液泵；

所述太陽能熱水器包括集熱器、蒸發(fā)室和保溫水箱，所述蒸發(fā)室與保溫水箱之間不相通；蒸發(fā)室的一端設(shè)有出氣口，另一端設(shè)有進液口；

所述太陽能熱水器的出氣口連接汽輪機，蓄能器并聯(lián)在太陽能熱水器與汽輪機之間；汽輪機連接冷凝片的一端，冷凝片的另一端連接集液箱；所述集液箱內(nèi)裝有工質(zhì)；液泵連接于集液箱與太陽能熱水器的進液口。

上述方案中，所述工質(zhì)為低沸點溶劑戊烷、乙醚、石油醚、二甲胺、二氯甲烷、二硫化碳、丙酮、甲醇中的任意一種。

上述方案中，所述工質(zhì)為戊烷。

上述方案中，所述太陽能熱水器為平板型或管型中。

上述方案中，還包括溢流閥；所述溢流閥繞過液泵并聯(lián)在太陽能與集液箱之間。

一種根據(jù)所述氣輪機式太陽能發(fā)電裝置的方法，包括以下步驟：

所述在太陽能熱水器穩(wěn)定工作之后，液泵從集液箱中抽取工質(zhì)戊烷經(jīng)過連接管道輸送至太陽能熱水器的蒸發(fā)室，戊烷汽化為高壓戊烷蒸汽，高壓戊烷蒸汽推動汽輪機發(fā)電，從汽輪機出來的戊烷蒸汽為低壓戊烷蒸汽，經(jīng)過冷凝片被液化為戊烷液體存入集液箱中，如果太陽能熱水器內(nèi)的壓力高于汽輪機的額定工作壓力，一部分戊烷蒸汽的氣壓能儲存在蓄能器之中，當(dāng)太陽能熱水器內(nèi)壓力低于汽輪機額定工作壓力時蓄能器向管道釋放儲存的戊烷蒸汽繼續(xù)推動汽輪機發(fā)電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，能夠高效的將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，同時不向環(huán)境中排放任何有害物質(zhì)。

2.本發(fā)明采用的太陽能熱水器與汽輪機組合式發(fā)電，使用壽命超過15年，在成本回收之后有很長的增值期。

3.本發(fā)明中太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能可以延長發(fā)電時間，彌補了太陽能電池在夜間無光照的條件下無法發(fā)電的不足。

4.本發(fā)電方案可以在交通環(huán)境閉塞難以通電的山區(qū)使用，應(yīng)用范圍廣闊。

5.本發(fā)明方案利用低沸點的戊烷作為能量傳遞工質(zhì)，能夠大大提高熱能轉(zhuǎn)化為電能的效。

附圖說明

圖1：是本發(fā)明一實施方式的整體結(jié)構(gòu)布置圖；

圖2：是本發(fā)明一實施方式的太陽能熱水器機構(gòu)示意圖；

圖3：是土2的a-a剖視圖。

圖中，1、太陽能熱水器；101、集熱器；102、出氣口；103、進液口；104、蒸發(fā)室；105、保溫水箱；2、蓄能器；3、汽輪機；4、冷凝片；5、集液箱；6、液泵；7、溢流閥。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。

圖1所示為本發(fā)明所述氣輪機式太陽能發(fā)電裝置的一種實施方式，所述氣輪機式太陽能發(fā)電裝置，包括太陽能熱水器1、蓄能器2、汽輪機3、冷凝片4、集液箱5、液泵6、溢流閥7和工質(zhì)。

如圖2和3所示，所述太陽能熱水器1包括集熱器101、蒸發(fā)室104和保溫水箱105，所述蒸發(fā)室104與保溫水箱105之間不相通；蒸發(fā)室104的一端設(shè)有出氣口102，另一端設(shè)有進液口103；

所述太陽能熱水器1的出氣口102連接汽輪機3，蓄能器2并聯(lián)在太陽能熱水器1與汽輪機3之間；汽輪機3連接冷凝片4的一端，冷凝片4的另一端連接集液箱5；所述集液箱5內(nèi)裝有工質(zhì)；液泵6連接于集液箱5與太陽能熱水器1的進液口103；所述溢流閥7繞過液泵6并聯(lián)在太陽能1與集液箱5之間。

所述工質(zhì)為低沸點溶劑戊烷、乙醚、石油醚、二甲胺、二氯甲烷、二硫化碳、丙酮、甲醇中的任意一種。

優(yōu)選的，所述工質(zhì)為戊烷。

本發(fā)明所述發(fā)電裝置建設(shè)在流動水域附近，利用流動的冷水將戊烷蒸汽在冷凝片4內(nèi)液化。所述冷凝片4的冷卻媒介為流動水域的冷水，所述流動水域為江水、河水、溪水、泉水或海水。

所述太陽能熱水器1為平板型或管型中。此實施例中，所述太陽能熱水器1為平板型，所述集熱器101為平臺集熱器。

一種根據(jù)所述氣輪機式太陽能發(fā)電裝置的方法，包括以下步驟：

所述在太陽能熱水器1穩(wěn)定工作之后，液泵6從集液箱5中抽取工質(zhì)戊烷經(jīng)過連接管道輸送至太陽能熱水器1的蒸發(fā)室104，戊烷汽化為高壓戊烷蒸汽，高壓戊烷蒸汽推動汽輪機3發(fā)電，從汽輪機3出來的戊烷蒸汽為低壓戊烷蒸汽，經(jīng)過冷凝片4被液化為戊烷液體存入集液箱5中，如果太陽能熱水器1內(nèi)的壓力高于汽輪機3的額定工作壓力，一部分戊烷蒸汽的氣壓能儲存在蓄能器2之中，當(dāng)太陽能熱水器1內(nèi)壓力低于汽輪機3額定工作壓力時蓄能器2向管道釋放儲存的戊烷蒸汽繼續(xù)推動汽輪機3發(fā)電。如果太陽能熱水器1內(nèi)壓力大于設(shè)定的安全壓力上限時，一部分戊烷可以從溢流閥7回流至集液箱5中，通過這一套裝置達到高效利用太陽能發(fā)電的效益。

本發(fā)明裝置將太陽能熱水器1能夠高效地吸收太陽能并以熱能形式儲存，和戊烷低沸點，常溫常壓下36.1℃，的特點相結(jié)合，利用太陽能熱水器1中熱水將戊烷汽化形成高壓戊烷蒸汽去推動汽輪機3發(fā)電，該發(fā)電裝置能夠彌補太陽能電池不能在夜間發(fā)電的不足，結(jié)構(gòu)及連接方式簡單，成本低，熱能利用率高。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書是按照各個實施例描述的，但并非每個實施例僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施例或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。