專利名稱：常溫太陽能熱力發電裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新能源發電裝置，尤其是一種常溫太陽能熱力發電裝置。
背景技術：
地球上的能源絕大部分都來源于太陽，不管風能、水能、生物能還是化石能源一煤炭、石油、天然氣、可燃冰。在能源日益緊張的今天，新的可再生綠色潔凈發電技術日益受到重視。現在，新能源中，水力、風力等太陽能發電技術以及太陽光發電的直接利用技術一光電池、鏡面聚熱發電技術已相當成熟；水力發電開發潛力已不大；而風力、太陽光太過分散，使得風力、太陽光的直接發電裝置占地面積龐大、一次性投資極高。地球大氣每天都在重復吸收并發散太陽輻射的能量，而吸收太陽光熱能的環境流體一空氣中、水中的太陽熱能每天更新，幾乎取之不盡用之不竭。因而人們都在加緊研究新的間接利用太陽能熱能的環境流體一空氣中、水中的熱力發電技術。其中低溫太陽能熱力發電技術是最有潛力前途的高新技術。目前，公知的熱泵式低溫熱能發電裝置采用熱泵系統富集空氣中、水中的低溫太陽熱能再采用朗肯循環系統發電。其中熱泵系統主要包括壓縮機、吸熱器、節流器、蒸發器；朗肯循環系統主要包括吸熱器、循環泵、蒸發器、膨脹發電機組。該熱泵式低溫太陽能熱力發電技術不僅熱泵運行需消耗能量，而且朗肯循環發電系統的吸熱器所耗損的大量熱量會流出系統不被有效利用。它投資高、尤其熱效率低。
發明內容
為了克服現有的熱泵式低溫熱能發電裝置投資高、尤其熱效率低的不足，本發明提供一種常溫太陽能熱力發電裝置，該常溫太陽能熱力發電裝置使工質在超臨界狀態下膨脹，高壓超臨界流體經過膨脹節流做功同時降溫降壓來獲得冷量，充分循環利用系統內冷量，達到工質冷凝功耗小，使常溫太陽能熱力發電裝置無需外界冷源、熱電效率高、能量轉換密度高、單位功率投資低、成本低、副產冷氣不耗電的目的。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是該常溫太陽能熱力發電裝置主要包括增壓泵、換熱器、吸熱器、膨脹發電機組、節流閥、氣液分離器、壓縮機等，發電機與膨脹發動機相連組成膨脹發電機組，它還包括系統內相連接的管道、附件及檢測和控制裝置，常溫太陽能熱力發電裝置中增壓泵、換熱器、吸熱器、膨脹發電機組、換熱器、節流閥、氣液分離器依次連接，常溫太陽能熱力發電裝置中氣液分離器、換熱器、壓縮機、換熱器、節流閥依次連接，主要工藝流程為氣液分離器中的液態工質由增壓泵加壓后進入換熱器，再進入吸熱器輸出冷量給空氣，同時吸收空氣的熱量，使工質成為高壓超臨界流體，高壓超臨界流體再進入膨脹發電機組膨脹做功發電降溫降壓為氣態工質，氣態工質經換熱器過冷再經節流閥節流制冷后經過換熱器或不經過換熱器回到氣液分離器，形成發電工作循環；氣液分離器中經換熱的氣體工質由壓縮機加壓后再經換熱器放熱冷卻后經節流閥節流制冷后回到氣液分離器，形成制冷工作循環。循環工質可以是氮氣或混合工質。吸熱器可以采用微通道管式高效換熱器。增壓泵可以采用多級隔膜泵。膨脹發電機組主軸與增壓泵主軸可以相連接。膨脹發電機組主軸與壓縮機主軸可以相連接。該常溫太陽能熱力發電裝置也可以安裝于車船及其他機械設備作為直接動力裝置或充電裝置。該常溫太陽能熱力發電裝置也可以用于余熱廢熱地熱等中低溫熱源發電；用于余熱廢熱地熱等中低溫熱源發電時可用二氧化碳或混合工質。該常溫太陽能熱力發電裝置副產冷氣。該常溫太陽能熱力發電裝置啟動電力使用蓄電池或電網電力，發電電力除自用外上傳電網。本發明的有益效果是，該常溫太陽能熱力發電裝置使工質在超臨界狀態下膨脹， 高壓超臨界流體經過膨脹節流做功同時降溫降壓來獲得冷量，充分循環利用系統內冷量， 達到工質冷凝功耗小，使常溫太陽能熱力發電裝置無需外界冷源、熱電效率高、能量轉換密度高、單位功率投資低、成本低、副產冷氣不耗電。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1是本發明較佳實施例之一的工作流程示意圖。圖2是本發明另一較佳實施例的工作流程示意圖。圖中1.膨脹發電機組、2.換熱器、3.節流閥、4.增壓泵、5.氣液分離器、6.節流閥、7.壓縮機、8.吸熱器。
具體實施例方式在圖1所示實施例中，該常溫太陽能熱力發電裝置主要包括增壓泵(4)、換熱器 (2)、吸熱器(8)、膨脹發電機組(1)、節流閥(3)、氣液分離器(5)、壓縮機(7)、節流閥(6) 等，發電機與膨脹發動機相連組成膨脹發電機組(1)，它還包括系統內相連接的管道、附件及檢測和控制裝置，常溫太陽能熱力發電裝置中增壓泵(4)、換熱器(2)、吸熱器(8)、膨脹發電機組(1)、換熱器(2)、節流閥(3)、氣液分離器(5)依次連接，常溫太陽能熱力發電裝置中氣液分離器(5)、換熱器(2)、壓縮機(7)、換熱器(2)、節流閥(6)依次連接，主要工藝流程為氣液分離器(5)中的液態工質由增壓泵(4)加壓后進入換熱器(2)，再進入吸熱器(8)輸出冷量給空氣，同時吸收空氣的熱量，使工質成為高壓超臨界流體，高壓超臨界流體再進入膨脹發電機組(1)膨脹做功發電降溫降壓為氣態工質，氣態工質經換熱器(2)過冷再經節流閥(3)節流制冷后回到氣液分離器(5)，形成發電工作循環；氣液分離器(5)中氣體工質經換熱器(2)輸冷吸熱再由壓縮機(7)加壓后再經換熱器(2)放熱冷卻后經節流閥(6)節流制冷后回到氣液分離器(5)，形成制冷工作循環。循環工質是氮氣。吸熱器(8)采用微通道管式高效換熱器。增壓泵(4)采用多級隔膜泵。膨脹發電機組(1)主軸與增壓泵(4)主軸相連接。膨脹發電機組(1)主軸與壓縮機(7)主軸相連接。在圖2所示實施例中，該常溫太陽能熱力發電裝置主要包括增壓泵(4)、換熱器 (2)、吸熱器(8)、膨脹發電機組(1)、節流閥(3)、氣液分離器(5)、壓縮機(7)、節流閥(6) 等，發電機與膨脹發動機相連組成膨脹發電機組(1)，它還包括系統內相連接的管道、附件及檢測和控制裝置，主要工藝流程為氣液分離器(5)中的液態工質由增壓泵(4)加壓后進入換熱器(2)，再進入吸熱器(8)輸出冷量給空氣，同時吸收空氣的熱量，使工質成為高壓超臨界流體，高壓超臨界流體再進入膨脹發電機組(1)膨脹做功發電降溫降壓為氣態工質， 氣態工質經換熱器(2)過冷再經節流閥(3)節流制冷后經過換熱器(2)回到氣液分離器(5)，形成發電工作循環；氣液分離器(5)中的氣體工質由壓縮機(7)加壓后再經換熱器(2) 放熱冷卻后經節流閥(6)節流制冷后經換熱器(2)后回到氣液分離器(5)，形成制冷工作循環。循環工質是氮氣。吸熱器(8)采用微通道管式高效換熱器。增壓泵(4)采用多級隔膜泵。膨脹發電機組(1)主軸與增壓泵(4)主軸相連接。膨脹發電機組(1)主軸與壓縮機(7) 主軸相連接。
權利要求
1.一種常溫太陽能熱力發電裝置主要包括吸熱器、膨脹發電機組、換熱器、節流閥、壓縮機、增壓泵；它還包括系統內相連接的管道、附件及檢測和控制裝置，其特征是增壓泵、 換熱器、吸熱器、膨脹發電機組、換熱器、節流閥、氣液分離器依次連接。
2.根據權利要求1所述的常溫太陽能熱力發電裝置，其特征是該常溫太陽能熱力發電裝置的吸熱器采用微通道管式高效換熱器。
3.根據權利要求1所述的常溫太陽能熱力發電裝置，其特征是該常溫太陽能熱力發電裝置的增壓泵采用多級隔膜泵。
4.根據權利要求1所述的常溫太陽能熱力發電裝置，其特征是該常溫太陽能熱力發電裝置膨脹發電機組主軸與增壓泵主軸之間相連接，膨脹發電機組主軸與壓縮機主軸相連接。
5.根據權利要求1所述的常溫太陽能熱力發電裝置，其特征是該常溫太陽能熱力發電裝置能安裝于車船及其他機械設備作為直接動力裝置或充電裝置。
6.根據權利要求1所述的常溫太陽能熱力發電裝置，其特征是該常溫太陽能熱力發電裝置能用于余熱廢熱地熱等中低溫熱源發電。
全文摘要
一種新能源常溫太陽能熱力發電裝置，其工作流程為氣液分離器中的液態工質經增壓泵加壓后去換熱器回收冷量，再經吸熱器成為高壓超臨界流體，膨脹做功發電，工質經換熱器預冷后節流膨脹降溫回氣液分離器，形成發電工作循環；氣液分離器中的氣態工質經過經換熱加壓再冷卻，再節流膨脹降溫降壓輸出冷量，形成制冷循環。它也可以用于余熱廢熱地熱等中低溫熱源發電。它使工質在超臨界狀態下膨脹做功同時降溫降壓來獲得冷量，充分循環利用系統內冷量，達到工質冷凝功耗小，無需外界冷源、熱電效率高、能量轉換密度高、單位功率投資低、成本低、副產冷氣不耗電。它成功突破了低溫太陽能熱力發電熱效率低的關鍵難點技術。
文檔編號F03G6/00GK102338049SQ20111027985
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月20日 優先權日2011年9月20日
發明者羅良宜 申請人:羅良宜