太陽能驅(qū)動的兩用聯(lián)合系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及太陽能發(fā)電和供熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能驅(qū)動的兩用聯(lián) 合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能作為一種環(huán)保無污染的低品位能源，已獲得廣泛的關(guān)注?，F(xiàn)有的太陽能技 術(shù)充分利用了太陽能高能量的特點，收集太陽能并進行光熱、光電等轉(zhuǎn)換，以解決一部分供 暖供電問題。
[0003] 然而，現(xiàn)有的太陽能裝置只能在單一設(shè)備上進行單一使用，如太陽能熱水器就只 能提供熱量，為水加熱供洗浴使用，但是家庭中的基本用電還是不能滿足；而太陽能電池板 則只能單一的供電，而不能對水系統(tǒng)進行加熱以滿足家庭用水要求；所以現(xiàn)有單一的太陽 能利用設(shè)備不能滿足家庭日益多樣化的需求，并且受時間、地域等的限制很大，無法長久的 穩(wěn)定、高效運行，同時由于太陽能設(shè)備受到季節(jié)的約束，利用率不足，容易造成設(shè)備閑置等 問題（如夏季，熱水需求小，太陽能熱水設(shè)備處于閑置狀態(tài)）。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種水電兩用，能降低能耗，改善太陽 能的間歇性與不穩(wěn)定性，使接收到的太陽能得到充分利用的太陽能驅(qū)動的兩用聯(lián)合系統(tǒng)。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種太陽能驅(qū)動的兩用 聯(lián)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括加熱裝置、熱交換裝置和供電、供暖兩用裝置；
[0006] 所述的加熱裝置包括集熱器，保溫水箱；集熱器設(shè)置有出水口和進水口，保溫水箱 設(shè)置有第一進水口、第二進水口、第一出水口和第二出水口；所述的集熱器的出水口與保 溫水箱的第一進水口通過管道連接，集熱器的進水口與保溫水箱的第一出水口通過管道連 接；且集熱器的進水口與保溫水箱的第一出水口相互連接的管道上設(shè)置有集熱循環(huán)泵；
[0007] 所述的熱交換裝置包括蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的上端設(shè)置有進口和出口；所述的蒸發(fā)器 的進口與保溫水箱的第二出水口通過管道連接，蒸發(fā)器的出口與保溫水箱的第二進水口通 過管道連接；
[0008] 所述的供電、供暖兩用裝置包括與蒸發(fā)器連通的輸入管道和輸出管道，所述的輸 出管道通過管道并聯(lián)有螺桿膨脹機和螺桿壓縮機，所述的螺桿膨脹機和螺桿壓縮機均通過 一個單向閥與切換閥通過管道相連接，切換閥上設(shè)置有第一出口管和第二出口管，所述的 第一出口管與散熱器的一端連接，散熱器的另一端與通過設(shè)有膨脹閥的管道與蒸發(fā)器相連 接；所述的第二出口管與冷卻裝置相連接，冷卻裝置的另一端通過設(shè)有工質(zhì)泵的管道與蒸 發(fā)器連接；所述的供電、供暖兩用裝置的上述連接管道內(nèi)流動有工質(zhì)。
[0009] 采用上述結(jié)構(gòu)，本實用新型結(jié)合熱泵、有機朗肯循環(huán)原理提出了一種太陽能驅(qū)動 的兩用聯(lián)合系統(tǒng)，將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能儲存在循環(huán)水中，并采用低沸點有機工質(zhì)，夏天通過 工質(zhì)的壓力差推動機械裝置發(fā)電，冬天利用太陽能作為熱泵的蒸發(fā)器熱源，提高熱泵效率， 并將采集到的熱供給到家庭中，實現(xiàn)了太陽能向機械能和熱能的高效轉(zhuǎn)化，可用于代替其 它供電和供暖設(shè)備，使兩者在同一設(shè)備中實現(xiàn)。從而降低能耗，改善了太陽能的間歇性與不 穩(wěn)定性的不足，使接受到的太陽能能得到充分利用，同時減少電能損耗。以冬天為例，真空 管面積只需達到27m2,達到一定換熱量，便可使熱負荷為10kw?h的散熱器工作24h，每天 節(jié)約電約240kw?h。同樣以夏季為例，白天真空管內(nèi)溫度達90°C，蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)進行熱交 換以后溫度達80°C，壓強達265kpa，以選用工質(zhì)R113為例，可實現(xiàn)每天發(fā)電10kw*h左右， 且在運行過程中，工質(zhì)處于密閉環(huán)境循環(huán)利用，無任何有害排放。
[0010] 夏季供電系統(tǒng)：（1)輸出裝置：被真空管即太陽能集熱器加熱至一定溫度的循環(huán) 水與蒸發(fā)器中的低沸點工質(zhì)進行熱交換，工質(zhì)在外部高溫環(huán)境下受熱汽化，形成高溫高壓 氣體，經(jīng)過溫度感應(yīng)器后開關(guān)控制器打開，通過螺桿膨脹機膨脹做功，提供機械能用以發(fā) 電。（2)回流裝置：切換閥門使經(jīng)過螺桿膨脹機的工質(zhì)流向冷卻裝置，使工質(zhì)充分冷凝液 化，由工質(zhì)泵將液體工質(zhì)抽至上層，通過節(jié)流閥回到蒸發(fā)器中，完成一個循環(huán)。注：發(fā)出電量 通過電力外供電路向外供電，發(fā)電量不足時由市電輔助供電電路補充電力。
[0011] 冬季供暖系統(tǒng)：（1)輸出裝置：加熱至一定溫度的循環(huán)水與蒸發(fā)器中的低沸點工 質(zhì)進行熱交換，使蒸發(fā)器中工質(zhì)在外部高溫環(huán)境下受熱汽化，氣體工質(zhì)經(jīng)抽氣泵通過螺桿 壓縮機被壓縮，切換閥門使工質(zhì)壓向散熱器中，由于散熱器外部環(huán)境為低溫低壓狀態(tài)，散熱 器中的氣體工質(zhì)冷凝放熱，熱量用以供暖；（2)回流裝置：散熱器中氣體工質(zhì)冷凝放熱后經(jīng) 膨脹閥回到蒸發(fā)器中，完成一整個循環(huán)。
[0012] 作為優(yōu)選，所述的蒸發(fā)器內(nèi)部設(shè)置有盤管和多個折流板，所述的盤管沿蒸發(fā)器的 長度方向延伸、彎折，且沿蒸發(fā)器的徑向多層分布；所述的盤管的進口端與蒸發(fā)器的進口相 連接、出口端與蒸發(fā)器的出口相連接；所述的折流板的外輪廓與蒸發(fā)器的內(nèi)壁貼合固定，并 與盤管長度延伸方向垂直，折流板上設(shè)有有供盤管穿過的孔，且相鄰兩折流板為對向設(shè)置， 每個折流板的自由端與相對的蒸發(fā)器的內(nèi)壁之間設(shè)置有間隙；所述的蒸發(fā)器的側(cè)壁設(shè)置有 分別與輸入管道連接的輸入口、與輸出管道連接的輸出口；采用上述結(jié)構(gòu)，折流板的設(shè)置可 以保證流體在殼體內(nèi)曲折流動多次，增加其與盤管內(nèi)的水之間的換熱效果；折流板的設(shè)置 還可以支撐蒸發(fā)器的管束，防止管束振動和彎曲。
[0013] 作為優(yōu)選，所述的保溫水箱的第二出口與蒸發(fā)器連接的管道上設(shè)置有流速控制 器；采用該裝置可以有效的控制水的流速，有效控制供熱量或發(fā)電量。
[0014] 作為優(yōu)選，所述的與蒸發(fā)器連通的輸出管道上設(shè)置有溫度感應(yīng)器和開關(guān)控制器， 從而通過循環(huán)水的溫度有效控制開關(guān)開啟。
[0015] 作為優(yōu)選，所述的螺桿膨脹機的末端設(shè)置有發(fā)電機，采用該結(jié)構(gòu)將能量及時發(fā)電 轉(zhuǎn)出。；所述的螺桿壓縮機的末端設(shè)置有電動機。
[0016] 作為優(yōu)選，所述的工質(zhì)泵與蒸發(fā)器連接的管道上設(shè)置有節(jié)流閥。
[0017] 作為優(yōu)選，所述的膨脹閥與蒸發(fā)器相連接的管道上設(shè)置有單向閥。防止工質(zhì)的倒 流。
[0018] 本實用新型所述的工質(zhì)為三氯三氟乙烷或二氯甲烷；優(yōu)選為三氯三氟乙烷；采用 上述工質(zhì)可以更有效的進行冷熱交換，充分實現(xiàn)本實用新型的水電兩用，能降低能耗，改善 太陽能的間歇性與不穩(wěn)定性，使接收到的太陽能得到充分利用的效果。
[0019] 本實用新型泵的驅(qū)動能量來自電源供電。
[0020] 本實用新型的上述裝置流程特點：
[0021] (1)本裝置夏天利用朗肯循環(huán)原理發(fā)電，冬天利用熱泵原理通過散熱片將熱能散 發(fā)至房間，達到了充分利用所收集太陽能，將太陽能跨季兩用的目的。
[0022] (2)本裝置采用密封管道系統(tǒng)，使得工質(zhì)可以多次循環(huán)利用，避免產(chǎn)生額外經(jīng)濟負 擔或生態(tài)污染。
[0023] (3)本裝置利用壓力差、溫度差以及工質(zhì)的狀態(tài)變化形成循環(huán)，以避免工作過程中 消耗額外的能源。
[0024] (4)本裝置利用溫度感應(yīng)器與單向閥，確定了各種溫度的工質(zhì)與水的流向，避免了 用途不同的工質(zhì)與水流向紊亂。
[0025] (5)本裝置利用可再生的太陽能作為驅(qū)動的能源，以最經(jīng)濟的方式產(chǎn)生最大的效 益。
[0026] (6)本裝置根據(jù)吸收的太陽能熱量的多少，通過循環(huán)水溫度，由速度控制器控制蒸 發(fā)器內(nèi)循環(huán)水流速。
【附圖說明】
[0027] 圖1本實用新型太陽能驅(qū)動的跨季兩用聯(lián)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖2本實用新型太陽能驅(qū)動的跨季兩用聯(lián)合系統(tǒng)的蒸發(fā)器剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖3圖2的折流板的A-A向剖視圖結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面通過【具體實施方式】進一步詳細描述本實用新型，但本實用新型不僅僅局限于 以下實施例。
[0031] 如附圖1-3所示：一種太陽能驅(qū)動的兩用聯(lián)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括加熱裝置、熱交換 裝置和供電、供暖兩用裝置；
[0032] 所述的加熱裝置包括集熱器1，保溫水箱5 ;集熱器設(shè)置有出水口 1. 1和進水口 1. 2,保溫水箱設(shè)置有第一進水口 5. 1、第二進水口 5. 2、第一出水口 5. 3和第二出水口 5. 4 ; 所述的集熱器的出水口 1. 1與保溫水箱的第一進水口 5. 1通過管道連接，集熱器的進水口 1. 2與保溫水箱的第一出水口 5. 3通過管道連接；且集熱器的進水口 1. 2與保溫水箱的第 一出水口 5. 3相互連接的管道上設(shè)置有集熱循環(huán)泵10 ;
[0033] 所述的熱交換裝置包括蒸發(fā)器6,蒸發(fā)器的上端設(shè)置有進口6. 1和出口6.2 ;所述 的蒸發(fā)器的進口與保溫水箱的第二出水口5. 4通過管道連接，蒸發(fā)器的出口6. 2與保溫水 箱的第二進水口5. 2通過管道連接；
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