[实用新型]太阳能油热炉发电热水系统

说明书

技术领域

太阳能利用。

背景技术

光伏板发电只发电不热水；太阳能热水器只产热水不发电。对于散居的农牧民、小居民点，日常生活既需要照明看电视乃至使用家用电器的电，又需要生活用热水，一个小型太阳能电热设备便可满足。

发明内容

太阳能油热炉发电热水系统要解决的技术问题是：利用油吸收太阳能，使水汽化发电，冷水冷却发电后的蒸汽变成热水。

采用的技术方案是：太阳能集热器吸收太阳能，油热炉产生水蒸气，汽轮机发电机组发电，冷凝器产生热水。

太阳能油热炉发电热水系统(图1)由发电和热水两部分组成。发电部分由集热器1、油热炉2、汽轮机6、发电机7、冷凝器8、蓄电器12、回流泵14组成。热水部分由冷凝器8、自动阀9、自来水管11、出水管13及其洗浴热水管道组成。

集热器1与油热炉2相连，吸收太阳热向油热炉2供热，使其产生过热蒸汽。油热炉2与汽轮机6、冷凝器8、回流泵14串联，形成汽水循环系统，驱动汽轮机6。发电机7经联轴器与汽轮机6同轴配置，被其带动发电。蓄电器12与发电机7相连，经其输出电力或将其充电备用。自动阀9装于冷凝器8内，与自来水管11相连，及时给冷凝器8补水。出水管13上连冷凝器8，下连洗浴热水管道，供应洗浴用热水。

太阳能油热炉发电热水系统的有益效果是：1.油的汽化温度远高于水，用热油汽化水产生蒸汽，简单便捷。2.油的比热容又远低于水，升温快，降温也快，即传热快，适合利用太阳能发电。3.系统所含的运动机件，只有做匀速旋转运动的汽轮机6、发电机7的转子和回流泵14的叶轮，故障率低，适合分散使用的条件。

附图说明

图1示太阳能油热炉发电热水系统结构原理图。

图中：1——集热器；2——油热炉；3——膨胀室；4——吸热管；5——保温层；6——汽轮机；7——发电机；8——冷凝器；9——自动阀；10——凝水管；11——自来水管；12——蓄电器；13——出水管；14——回流泵。

具体实施方式

集热器1是一组并连的太阳能玻璃真空管，装在集热器1的架上。每支玻璃真空管的敞口端均插入油热炉2的内胆。

按每平方米阳光投射面积可发电100瓦计，每户用电1000瓦计，集热器1的有效集热面积不应小于10m²。集热器1按有效集热面积成一系列。

油热炉2由内胆、吸热管4、保温层5、膨胀室3和外壳组成。吸热管4呈螺旋状置于内胆里；进出口端伸出外壳；进口端经带加水口的回流泵14，与冷凝器8内的凝水管10相连；出口端与汽轮机6的进汽端相连。内胆顶端有带加油口的膨胀室3。内胆与外壳之间有保温层5。

油热炉2所用油，采用餐渣液再生的植物油，即俗称的地沟油，其沸点在226～257℃之间。

冷凝器8由内胆、凝水管10、保温层和外壳组成。凝水管10呈螺旋状置于内胆里。进出口端伸出外壳，进口端与汽轮机6的排汽端相连；出口端经回流泵14，与油热炉2的吸热管4的进口端相连。内胆与外壳之间有保温层。

汽轮机6、发电机7、蓄电器12采用传统产品结构。汽轮机发电机组最小型号的额定功率1000瓦。吸热管4的长度、凝水管10的长度电算后实验确定，应使吸热管4产生的过热蒸汽达汽轮机6的额定进汽温度；凝水管10的出口水温兼顾有利油热炉2汽化水和冷凝器8的供热水温达70℃。蓄电器12以光伏板发电配用的改装设计。热水管道同现行太阳能热水器。

回流泵14采用管道泵，由蓄电器12驱动。自动阀9采用浮子阀。

油热炉2是个热交换器。内胆充满油。吸热管4内，在回流泵14的驱动下，前段流动着水，后段流动着被热油汽化的水蒸气。集热器1的太阳能玻璃真空管因插入其内胆，也充满油。太阳光加热玻璃真空管内的油，因油的汽化温度可达400～500℃，不易汽化，故使吸热管4中的水升温、汽化、增压。从出口端导入汽轮机6，驱动其转子高速旋转。与汽轮机6同轴配置的发电机7随之旋转发电。发电机7发出的电，或直接使用，或存入蓄电器12。

冷凝器8也是个热交换器。内胆充满水。凝水管10里，前段流动着汽轮机6排出的发电后的水蒸气，末尾流动着水蒸汽冷凝成的水。冷凝水被回流泵14注回油热炉2的吸热管4。内胆里的水冷却凝水管10里的水蒸气后变成热水，经热水管道供应生活用热水。

太阳能油热炉发电热水系统运行前，先经膨胀室3的加油口给油热炉2加上油；经回流泵14的加水口给吸热管4等构成的汽水循环系统加上水；再经自来水管11、自动阀9，给冷凝器8加上水，并靠自动阀9自动补充。太阳光照射集热器1之后，油热炉2产生的水蒸气驱动汽轮机6，带动发电机7发电。冷凝器8提供热水。