[发明专利]太阳能热水器发电装置及其使用方法有效
申请号: | 201410467301.5 | 申请日: | 2014-09-15 |
公开(公告)号: | CN104265386A | 公开(公告)日: | 2015-01-07 |
发明(设计)人: | 魏新利;李文龙;马新灵;李水莲;孟祥睿 | 申请(专利权)人: | 郑州大学 |
主分类号: | F01K25/10 | 分类号: | F01K25/10;F01K13/02;F03G6/00;F24J2/00 |
代理公司: | 郑州德勤知识产权代理有限公司 41128 | 代理人: | 黄军委 |
地址: | 450001 *** | 国省代码: | 河南;41 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳能热水器 发电 装置 及其 使用方法 | ||
技术领域
本发明涉及到一种太阳能热能综合利用的装置及其使用方法,具体涉及到一种太阳能热水器发电装置及其使用方法。
背景技术
众所周知,太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源。太阳能的利用可以减少煤炭、石油等化石燃料的消耗,同时对减轻环境污染、降低生态破坏具有重要意义。因此,普及和推广太阳能,是节约能源、保护环境的有效途径之一。
太阳能热水器是太阳能利用中的一种,它可直接将太阳能转换为水的热能,很方便地供人们洗漱、沐浴,因此得到了广泛的应用。但在阳光充足的夏秋季节,热水器水箱内的水在很短时间内就可达到90℃以上的高温,致使吸热管无法再吸收利用太阳能。而且,夏秋季节气温本身就较高,人们对热水的利用度也不高,从而造成了热水器内的大量热水没有被利用,最终散失到环境中,导致收集的热量又被白白浪费掉。这两方面都使太阳能热水器的整体能效不高。
发明内容
有鉴于此,为了解决上述技术问题,本发明提供一种太阳能热水器发电装置及其使用方法。
本发明的目的在于通过将太阳能热水器和有机朗肯循环技术结合,保证在利用太阳能热能输出生活用热水的同时,还能发电,提高了太阳能热能利用率。另外,太阳能热水器和有机朗肯循环技术再与自动控制系统相结合,还可以提供一种全自动太阳能热水器发电装置。
本发明提供一种太阳能热水器发电装置,包括太阳能热水系统、安装有发电机的有机朗肯循环系统和冷却系统,所述太阳能热水系统包括安装有水箱的生活用热水系统、与所述水箱连接的发电用热水系统,和与所述水箱的冷水出口和热水进口连接的太阳能热水器;所述有机朗肯循环系统包括与所述水箱连接的蒸发器,和与所述冷却系统连接的冷凝器;其中,所述太阳能热水器发电装置还包括安装在所述水箱中并测定所述水箱的温度的双温双控温控器,所述双温双控温控器与所述发电用热水系统、所述有机朗肯系统和所述冷却系统连接,并能依据所述水箱的温度控制所述发电用热水系统、所述有机朗肯系统和所述冷却系统的开关。
所述太阳能热水系统的发电用热水系统为主要由热源水泵、与所述热源水泵的出水口连接的热源水泵温控阀门、所述水箱和所述蒸发器依次连接构成循环回路。其中,所述热源水泵和所述热源水泵温控阀门与所述双温双控温控器连接,且所述双温双控温控器能根据所述水箱的温度控制所述热源水泵和所述热源水泵温控阀门的开关。所述水箱为高位水箱,处于比较高的位置,优选地,所述水箱在空间的安装位置高于所述蒸发器的安装位置。
所述有机朗肯循环系统包括与所述冷凝器连接的有机工质储罐、与所述有机工质储罐的工质输出口连接的有机工质泵,和与所述蒸发器连接的有机工质泵温控阀门。所述有机工质泵温控阀门的工质输出口与所述蒸发器连接。所述有机工质泵和所述有机工质泵温控阀门与所述双温双控温控器连接,且所述双温双控温控器能根据所述水箱的温度控制所述有机工质泵和所述有机工质泵温控阀门的开关。优选地,所述有机工质泵在空间的安装位置低于所述有机工质储罐的空间安装位置。
所述有机朗肯循环系统中采用沸点比较低的有机工质。所述有机工质可以为R123,R123在标况下沸点为27.7℃,30℃时其对应的饱和压力为0.11MPa,50℃时其对应的饱和压力为0.21MPa,80℃时其对应的饱和压力为0.49MPa。在有机朗肯循环系统中,所述蒸发器内的两种工质分别为太阳能热水和有机工质R123。例如,当所述蒸发器内两种工质的传热温差为10℃,则所述太阳能热水器内90℃的热水可将R123加热至80℃的压力为0.49MPa的饱和蒸气;在所述冷凝器内也很容易被冷却系统冷却为正常压强下的液体。因此R123是一种比较适用于太阳能热水器发电系统的工质。在有机朗肯循环系统中,所述蒸发器内的两种工质都是比较清洁的工质时,所述蒸发器可以选择能效较高的板式换热器,其换热方式可以为逆流换热。因此,有机朗肯循环发电技术就是利用低品位热能的有效途径之一,它利用低沸点有机工质将100℃甚至40~50℃的低温热能转换为高品位的电能。
所述冷却系统包括与所述冷凝器连接的循环水储罐、与所述循环水储罐的出水口连接的冷却水泵,和分别与所述冷却水泵和所述冷凝器连接的冷却水泵温控阀门,且所述循环水储罐、所述冷却水泵、所述冷却水泵温控阀门和所述冷凝器依次连接构成循环回路。其中,所述冷却水泵和所述冷却水泵温控阀门与所述双温双控温控器连接,且所述双温双控温控器能根据所述水箱的温度控制所述冷却水泵和所述冷却水泵温控阀门的开关。优选地,所述冷却水泵在空间的安装位置低于所述循环水储罐的空间安装位置。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于郑州大学,未经郑州大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201410467301.5/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:防腐型路灯
- 下一篇:住院病人使用便携式移动设备托架