一種太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統的製作方法

2023-06-15 07:00:11

專利名稱：一種太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統。二、背景技術現有的單循環螺杆膨脹動力系統都是針對高溫高壓流體的回收，雙循環螺杆膨脹機可回收溫度和壓力相對低的流體，但是循環效率及其低，實用性受到很大局限，且動力技術是通過其他加熱技術來蒸發低沸點工質作為循環，耗能嚴重且循環效率地下。三、實用新型內容本實用新型為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種結構簡單、循環效率高、節能環保的太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為一種太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統，包括蒸發器、冷凝器和螺杆膨脹動力機，所述的蒸發器、冷凝器和螺杆膨脹動力機依次連接為閉合的一工質循環通路，所述的蒸發器上還連接有熱水循環通路，所述的熱水循環通路由熱水泵和太陽能集熱裝置形成一閉合迴路。所述的冷凝器上連接有冷卻循環管道，冷卻循環管道的入口設置有冷卻水泵。所述的熱水循環通路的熱水泵與蒸發器之間還並接有生活用水管道。與現有技術相比，本實用新型具有的優點和效果如下本實用新型結構簡單，循環效率高，節能環保，且能源來源於太陽能，低碳、環保，屬於免費、清潔的能源，而且是取之不盡，用之不竭。

圖1為本實用新型的結構示意圖。五具體實施方式
參見圖1 一種太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統，包括蒸發器3、冷凝器4 和螺杆膨脹動力機1，所述的蒸發器3、冷凝器4和螺杆膨脹動力機1依次連接為閉合的一工質循環通路8，所述的蒸發器上還連接有熱水循環通路9，所述的熱水循環通路9由熱水泵6和太陽能集熱裝置形成一閉合迴路，所述的冷凝器4上連接有冷卻循環管道10，冷卻循環管道10的入口設置有冷卻水泵7，所述的熱水循環通路9的熱水泵6與蒸發器3之間還並接有生活用水管道11。本實用新型利用太陽能加熱水，然後與低沸點工質換熱，再將低沸點工質引入螺杆膨脹機做功。首先太陽能裝置是有保溫蓄熱作用的，可以供夜間或者陰雨天熱水需求，太陽能加熱的水與低沸點工質換熱後一部分作為生活熱水引出，另一部分通過熱水泵送到太陽能集水箱繼續加熱，構成一個循環，所述的工質循環通路，蒸發器和冷凝器之間設有工質泵，所述的冷卻循環通路，冷卻水或者冷卻空氣的入口端設有冷卻水泵。工作原理利用太陽能加熱水與低沸點工質換熱，低沸點工質的氣液兩相變化來通過螺杆膨脹機做功。熱水循環通路9，首先往太陽能裝置2注滿水，通過真空集熱管吸收太陽能加熱水到一定溫度，加熱後的水進入蒸發器3與管道內的低沸點工質進行換熱後， 溫度下降一部分通過管道供給人們作生活用熱水，一部分通過熱水泵送入集水箱繼續加
3熱，可通過管道上調節閥進行調節分配。在工質循環通路8，蒸發器2管道內的低沸點工質被熱水加熱，使工質溫度升高，到達飽和溫度，成為飽和汽或者氣液兩相，然後進入螺杆膨脹機1膨脹做功，驅動發電機發電或者推動壓縮機，泵或者其他耗能設備。做完工後的氣液混合工質從螺杆機流出進入冷凝器4，在冷凝器4內通過冷卻水或冷卻空氣使氣液混合物的蒸汽冷凝，在經過工質泵5返回到蒸發器3。這種系統消耗的是綠色，免費的太陽能，設備緊湊，發電效率高。例如目前市場上的太陽能集熱效率Jl1可以達到0. 75，保溫效率η2為0. 95，螺杆膨脹機為江西華電生產的，發電效率為0. 8，假設流量為100t/h，冷凝溫度為20°C，每年按7200小時運行考慮，扣除熱水泵和工質泵以及冷卻泵的消耗，每小時一噸熱水的流量可以發到0. 9KW的電。按電價0. 56 元計算0. 9 X 7200 X 100 X0. 56 = 36. 28 萬元 / 年本實用新型技術具有以下顯著效果(1)完全符合節能減排的要求，零排放；(2) 所有通路都是一種閉合的循環通路，更體現一種循環能源的概念；(3)夜間的時候通過保溫水箱的熱水作為低沸點工質的換熱，而且還可以採用其他餘熱資源換熱已加強它晚間的發電效率；(4)所需熱水條件相對寬鬆，常壓下60°C以上的熱水就可以；(5)由於所有熱水循環通路是在管道裡的，對水的品質沒有影響，可以作為生活熱水使用；(6)循環效率高 太陽能加熱效率高，85°C的每噸熱水可以在每小時發電IKW以上。
權利要求1.一種太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統，包括蒸發器(3)、冷凝器(4)和螺杆膨脹動力機(1)，所述的蒸發器(3)、冷凝器(4)和螺杆膨脹動力機(1)依次連接為閉合的一工質循環通路(8)，其特徵在於所述的蒸發器(3)上連接熱水循環通路(9)，所述的熱水循環通路(9)由熱水泵(6)和太陽能集熱裝置形成一閉合迴路。
2.根據權利要求1所述的一種太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統，其特徵在於所述的冷凝器(4)上連接冷卻循環管道(10)，冷卻循環管道(10)的入口設置冷卻水泵 (7)。
3.根據權利要求1所述的一種太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統，其特徵在於所述的熱水循環通路(9)的熱水泵(6)與蒸發器(3)之間並接生活用水管道(11)。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統。一種太陽能加熱低沸點工質螺杆膨脹動力系統，包括蒸發器、冷凝器和螺杆膨脹動力機，所述的蒸發器、冷凝器和螺杆膨脹動力機依次連接為閉合的—工質循環通路，所述的蒸發器上還連接有熱水循環通路，所述的熱水循環通路由熱水泵和太陽能集熱裝置形成一閉合迴路。本實用新型結構簡單，循環效率高，節能環保，且能源來源於太陽能，低碳、環保，屬於免費、清潔的能源，而且取之不盡，用之不竭。
文檔編號F03G6/06GK202012456SQ20112011873
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月21日 優先權日2011年4月21日
發明者李媛, 王江濤, 耿迺弟, 賀鈞, 靳強 申請人:西安華新能源工程有限公司