[实用新型]一种太阳能加热低沸点工质螺杆膨胀动力系统

说明书

一、技术领域：

本实用新型涉及一种太阳能加热低沸点工质螺杆膨胀动力系统。

二、背景技术：

现有的单循环螺杆膨胀动力系统都是针对高温高压流体的回收，双循环螺杆膨胀机可回收温度和压力相对低的流体，但是循环效率及其低，实用性受到很大局限，且动力技术是通过其他加热技术来蒸发低沸点工质作为循环，耗能严重且循环效率地下。

三、实用新型内容：

本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种结构简单、循环效率高、节能环保的太阳能加热低沸点工质螺杆膨胀动力系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为 ：一种太阳能加热低沸点工质螺杆膨胀动力系统，包括蒸发器、冷凝器和螺杆膨胀动力机，所述的蒸发器、冷凝器和螺杆膨胀动力机依次连接为闭合的—工质循环通路，所述的蒸发器上还连接有热水循环通路，所述的热水循环通路由热水泵和太阳能集热装置形成一闭合回路。

所述的冷凝器上连接有冷却循环管道，冷却循环管道的入口设置有冷却水泵。

所述的热水循环通路的热水泵与蒸发器之间还并接有生活用水管道。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下：本实用新型结构简单，循环效率高，节能环保，且能源来源于太阳能，低碳、环保，属于免费、清洁的能源，而且是取之不尽，用之不竭。

四、附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

五、具体实施方式：

参见图1：一种太阳能加热低沸点工质螺杆膨胀动力系统，包括蒸发器3、冷凝器4和螺杆膨胀动力机1，所述的蒸发器3、冷凝器4和螺杆膨胀动力机1依次连接为闭合的—工质循环通路8，所述的蒸发器上还连接有热水循环通路9，所述的热水循环通路9由热水泵6和太阳能集热装置形成一闭合回路，所述的冷凝器4上连接有冷却循环管道10，冷却循环管道10的入口设置有冷却水泵7，所述的热水循环通路9的热水泵6与蒸发器3之间还并接有生活用水管道11。

本实用新型利用太阳能加热水，然后与低沸点工质换热，再将低沸点工质引入螺杆膨胀机做功。首先太阳能装置是有保温蓄热作用的，可以供夜间或者阴雨天热水需求，太阳能加热的水与低沸点工质换热后一部分作为生活热水引出，另一部分通过热水泵送到太阳能集水箱继续加热，构成一个循环，所述的工质循环通路，蒸发器和冷凝器之间设有工质泵，所述的冷却循环通路，冷却水或者冷却空气的入口端设有冷却水泵。

工作原理：利用太阳能加热水与低沸点工质换热，低沸点工质的气液两相变化来通过螺杆膨胀机做功。热水循环通路9，首先往太阳能装置2注满水，通过真空集热管吸收太阳能加热水到一定温度，加热后的水进入蒸发器3与管道内的低沸点工质进行换热后，温度下降一部分通过管道供给人们作生活用热水，一部分通过热水泵送入集水箱继续加热，可通过管道上调节阀进行调节分配。在工质循环通路8，蒸发器2管道内的低沸点工质被热水加热，使工质温度升高，到达饱和温度，成为饱和汽或者气液两相，然后进入螺杆膨胀机1膨胀做功，驱动发电机发电或者推动压缩机，泵或者其他耗能设备。做完工后的气液混合工质从螺杆机流出进入冷凝器4，在冷凝器4内通过冷却水或冷却空气使气液混合物的蒸汽冷凝，在经过工质泵5返回到蒸发器3。这种系统消耗的是绿色，免费的太阳能，设备紧凑，发电效率高。

例如：目前市场上的太阳能集热效率η₁可以达到0.75，保温效率η₂为0.95，螺杆膨胀机为江西华电生产的，发电效率为0.8，假设流量为100t/h，冷凝温度为20℃，每年按7200小时运行考虑，扣除热水泵和工质泵以及冷却泵的消耗，每小时一吨热水的流量可以发到0.9KW的电。

按电价0.56元计算：0.9×7200×100×0.56＝36.28万元／年

本实用新型技术具有以下显著效果：（1）完全符合节能减排的要求，零排放；（2）所有通路都是一种闭合的循环通路，更体现一种循环能源的概念；（3）夜间的时候通过保温水箱的热水作为低沸点工质的换热，而且还可以采用其他余热资源换热已加强它晚间的发电效率；（4）所需热水条件相对宽松，常压下60℃以上的热水就可以；（5）由于所有热水循环通路是在管道里的，对水的品质没有影响，可以作为生活热水使用；（6）循环效率高：太阳能加热效率高，85℃的每吨热水可以在每小时发电1KW以上。