專利名稱：太陽能集熱增壓發電系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于新能源技術領域，特別是涉及一種太陽能集熱增壓發電系統。
背景技術：
隨著社會的發展，然們對化石能源的需求越來越大，因而各種新能源被開發和應用用以緩解化石能源的短缺。太陽能由于資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染，而被廣泛的以用。但太陽能發電由于存在成本高、轉換效率低的問題大大的限制了其應用。

實用新型內容本實用新型的目的在于解決現有太陽能發電成本高、轉換效率低的技術問題，提供一種太陽能集熱增壓發電系統。為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下本實用新型的太陽能集熱增壓發電系統，該發電系統由太陽能集熱系統、動力轉化系統、壓力緩沖系統、增壓系統、壓縮氣體儲存裝置、壓差發電系統和控制系統組成。太陽能集熱系統與動力轉化系統輸入端連接，動力轉化系統輸出端與壓力緩沖系統連接，壓力緩沖系統的一輸出端接壓差發電系統，壓差發電系統的尾氣輸出端接動力轉化系統，另一輸出端通過增壓系統與壓縮氣體儲存裝置相連接，壓縮氣體儲存裝置輸出端與壓力緩沖系統連接；在壓力緩沖系統和壓縮空氣儲存裝置之間設有控制系統。將太陽能集熱系統產生的熱量傳遞到過動力轉化系統后，動力轉化系統產生具有一定壓力的壓縮氣體，壓縮氣體先進入壓力緩沖系統，通過壓力緩沖系統實現部分壓縮氣體的儲存和壓差發電系統的連接。壓力緩沖系統中的壓縮氣體達到一定壓力后經增壓系統增壓后進入壓縮氣體儲存裝置。當需要發電是通過控制系統使壓力緩沖系統中的壓縮氣體進入壓差發電系統驅動壓差電機發電，氣體經冷卻后回到動力轉化系統。當壓力緩沖系統中的氣體壓力降到一定程度后，再次通過控制系統使壓縮氣體儲存裝置中的壓縮氣體反饋給壓力緩沖系統使壓力緩沖系統中的壓縮氣體維持在一定壓力。所述動力轉化系統包括儲液罐和氣體發生裝置；太陽能集熱系統產生的熱量對氣體發生裝置中的液體加熱后，氣體發生裝置內部的液體就會氣化產生壓縮氣體，壓縮氣體經過管道送入壓力緩沖系統，在壓縮氣體送出的同時儲液罐中的液體進入氣體發生裝置補充氣化消耗的液體。所述的壓力緩沖系統由依次串聯的單向閥、壓力閥、壓力罐和壓力開關組成。動力轉化系統產生的壓縮氣體通過單向閥不斷地進入壓力閥，當壓力達到0. 4MPa時，壓力閥向壓力罐輸送壓縮氣體。當壓力罐中的氣體壓力達到0.4MI^后，不需要發電時壓力開關開啟壓力罐向增壓系統供應壓縮氣體，當需要發電時向壓差發電系統提供壓縮氣體。所述增壓系統可以實現對壓力緩沖裝置中的壓縮氣體進行增壓，使壓縮氣體的壓力由0. 4MPa增壓到0. SMPa并將增壓后的壓縮氣體通入壓縮氣體儲存裝置。[0010]所述壓差發系統用來把壓力緩沖系統輸送過來的壓縮氣體的能量轉變為電能。包括進氣口轉向開關、氣缸、活塞、連桿和凸輪、變速箱和發電機。壓力緩沖系統的輸出端與氣缸頂部的進氣口轉向開關連接，活塞與連桿和凸輪連接，連桿和凸輪與變速箱連接，變速箱連接發電機。壓力緩沖系統輸送過來的壓縮氣體通過氣缸頂部的進氣口轉向開關進入氣缸并推動位于其頂端的活塞運動，活塞在運動的同時帶動與其相連的連桿和凸輪運動，到達氣缸最大工作行程后壓縮氣體從排氣口排出，同時關閉氣口轉向開關，在連桿和凸輪運動的慣性下活塞回到氣缸頂端完成一個運動行程。從汽缸排出的氣體經冷凝后回到動力轉化系統；連桿和凸輪在運動的同時帶動與其相連的變速箱工作產生高的運動速度，進而帶動和它相連的發電機發電。所述控制系統可以控制何時壓縮氣體儲存裝置向壓力緩沖裝置輸送壓縮氣體和壓力緩沖裝置何時向壓差發電系統輸送壓縮氣體。所述的控制系統由電力反饋裝置和壓力反饋裝置組成，在壓力緩沖系統和壓縮氣體儲存裝置之間設有壓力反饋裝置，在壓力緩沖系統和壓差發電系統之間設有電力反饋裝置。當電力反饋裝置發現用電緊張時就控制壓力緩沖裝置向壓差發電系統輸送壓縮氣體，反之則控制壓力緩沖系統向則向當壓縮氣體儲存裝置輸送壓縮氣體。當壓力反饋裝置發現壓力罐中的壓縮氣體壓力過低時控制壓縮氣體儲存裝置向壓力緩沖系統輸送壓縮氣體。本實用新型利用太陽能集熱系統增壓發電系統以太陽能集熱系統為熱源，通過傳熱系統將熱能導出，導出太陽能集熱系統產生的熱量并通過能量轉化系統產生具有一定壓力的氣體，氣體先進入壓力緩沖系統，再通過增壓系統增壓后的壓縮氣體進入壓差發電系統推動壓差電機發電，具有結構簡單、易于操作、造價低廉且不污染環境構，是一種綠色的新型發電項目。本實用新型的有益效果為可操作性強，可以充分的利用太陽能集熱系統產生的熱量來發電，且節能環保；具有結構簡單、便于應用、成本低就有良好的社會和經濟效益。

圖1是本實用新型的系統結構示意圖。圖2是本實用新型中動力轉化系統結構示意圖。圖3是本實用新型中壓力緩沖系統結構示意圖。圖4是本實用新型中壓差發電系統活塞第一行程結構示意圖。圖5是本實用新型中壓差發電系統活塞第二行程結構示意圖。圖6是本實用新型中壓差發電系統活塞第三行程結構示意圖。圖7是本實用新型中壓差發電系統活塞第四行程結構示意圖。圖8是本實用新型中控制系統結構示意圖。
具體實施方式
下面通過附圖以及具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。本實用新型的太陽能集熱增壓發電系統如圖1所示，該發電系統由太陽能集熱系統I、動力轉化系統II、壓力緩沖系統III、增壓系統IV、壓縮氣體儲存裝置V、壓差發電系統VI和控制系統νπ組成，太陽能集熱系統I與動力轉化系統II輸入端連接，動力轉化系統II 輸出端與壓力緩沖系統III連接，壓力緩沖系統III的一輸出端接壓差發電系統VI，壓差發電系統VI的尾氣輸出端接動力轉化系統II，另一輸出端通過增壓系統IV與壓縮氣體儲存裝置 V相連接，壓縮氣體儲存裝置V輸出端與壓力緩沖系統III連接；在壓力緩沖系統III和壓縮空氣儲存裝置V之間設有控制系統νπ。將太陽能集熱系統I產生的熱量傳遞到過動力轉化系統III后，動力轉化系統II產生具有一定壓力的壓縮氣體，壓縮氣體先進入壓力緩沖系統III，通過壓力緩沖系統III實現部分壓縮氣體的儲存和壓差發電系統VI的連接；壓力緩沖系統III中的壓縮氣體達到一定壓力后經增壓系統IV增壓后進入壓縮氣體儲存裝置V ；當需要發電是通過控制系統νπ使壓力緩沖系統III中的壓縮氣體進入壓差發電系統VI驅動壓差電機發電，氣體經冷卻后回到動力轉化系統II ；當壓力緩沖系統III中的氣體壓力降到一定程度后，再次通過控制系統νπ使壓縮氣體儲存裝置V中的壓縮氣體反饋給壓力緩沖系統III使壓力緩沖系統III中的壓縮氣體維持在一定壓力。如圖2所示，所述動力轉化系統II包括儲液罐1和氣體發生裝置2 ；太陽能集熱系統I產生的熱量對氣體發生裝置2中的液體加熱后，氣體發生裝置2內部的液體就會氣化產生壓縮氣體，壓縮氣體經過管道送入壓力緩沖系統III，在壓縮氣體送出的同時儲液罐1 中的液體進入氣體發生裝置補充氣化消耗的液體。如圖3所示，所述的壓力緩沖系統III由依次串聯的單向閥3、壓力閥4、壓力罐5 和壓力開關6組成。動力轉化系統II產生的壓縮氣體通過單向閥3不斷地進入壓力閥4， 當壓力達到0. 4MPa時，壓力閥4向壓力罐5輸送壓縮氣體；當壓力罐5中的氣體壓力達到 0. 后，不需要發電時壓力開關6開啟壓力罐6向增壓系統IV供應壓縮氣體，當需要發電時向壓差發電系統VI提供壓縮氣體。所述增壓系統IV可以實現對壓力緩沖裝置III中的壓縮氣體進行增壓，使壓縮氣體的壓力由0. 4MPa增壓到0. SMPa并將增壓后的壓縮氣體通入壓縮氣體儲存裝置V。如圖Γ7所示，所述壓差發系統VI用來把壓力緩沖系統III輸送過來的壓縮氣體的能量轉變為電能。包括進氣口轉向開關7、氣缸8、活塞9、連桿和凸輪10、變速箱11和發電機12。壓力緩沖系統III的輸出端與氣缸8頂部的進氣口轉向開關7連接，活塞9與連桿和凸輪10連接，連桿和凸輪10與變速箱11連接，變速箱11連接發電機12。壓力緩沖系統III輸送過來的壓縮氣體通過氣缸8頂部的進氣口轉向開關7進入氣缸8推動位于其頂端的活塞9運動，活塞在運動的同時帶動與其相連的連桿和凸輪10運動，到達氣缸8最大工作行程后壓縮氣體從排氣口排出，同時關閉氣口轉向開關7，在連桿和凸輪10運動的慣性下活塞9回到氣缸8頂端完成一個運動行程。從汽缸8排出的氣體經冷凝后回到動力轉化系統II ；連桿和凸輪10在運動的同時帶動與其相連的變速箱11工作產生高的運動速度，進而帶動和它相連的發電機12發電。 如圖8所示，所述控制系統ΥΠ可以控制何時壓縮氣體儲存裝置V向壓力緩沖裝置 III輸送壓縮氣體和壓力緩沖裝置III何時向壓差發電系統VI輸送壓縮氣體。所述的控制系統νπ由電力反饋裝置13和壓力反饋裝置14組成，在壓力緩沖系統III和壓縮氣體儲存裝置 V之間設有壓力反饋裝置14，在壓力緩沖系統III和壓差發電系統VI之間設有電力反饋裝置 13。當電力反饋裝置13發現用電緊張時就控制壓力緩沖裝置III向壓差發電系統VI輸送壓
5縮氣體，反之則控制壓力緩沖系統III向則向當壓縮氣體儲存裝置V輸送壓縮氣體；當壓力反饋裝置14發現壓力罐中的壓縮氣體壓力過低時控制壓縮氣體儲存裝置V向壓力緩沖系統III輸送壓縮氣體。本實用新型的工作原理及工作過程如下將太陽能集熱系統I產生的熱量傳遞到過動力轉化系統III后，動力轉化系統II產生具有一定壓力的壓縮氣體，壓縮氣體先進入壓力緩沖系統III，通過壓力緩沖系統III實現部分壓縮氣體的儲存和壓差發電系統VI的連接；壓力緩沖系統III中的壓縮氣體達到一定壓力后經增壓系統IV增壓后進入壓縮氣體儲存裝置V。當需要發電是通過控制系統νπ使壓力緩沖系統III中的壓縮氣體進入壓差發電系統VI驅動壓差電機發電，氣體經冷卻后回到動力轉化系統II ；當壓力緩沖系統III中的氣體壓力降到一定程度后，再次通過控制系統νπ使壓縮氣體儲存裝置V中的壓縮氣體反饋給壓力緩沖系統III使壓力緩沖系統III中的壓縮氣體維持在一定壓力。如圖1所示。太陽能集熱系統I產生的熱量對氣體發生裝置2中的液體加熱后，氣體發生裝置 2內部的液體就會氣化產生就有一定壓力的壓縮氣體，壓縮氣體經過管道送入壓力緩沖系統III，在壓縮氣體送出的同時儲液罐1中的液體進入氣體發生裝置補充氣化消耗的液體； 如圖2所示。動力轉化系統II產生的壓縮氣體通過單向閥3不斷地進入壓力閥4，當壓力達到 0. 4MPa時，壓力閥4向壓力罐5輸送壓縮氣體；當壓力罐5中的氣體壓力達到0. 4ΜΙ^后， 不需要發電時壓力開關6開啟壓力罐5向增壓系統IV供應壓縮氣體，當需要發電時向壓差發電系統VI提供壓縮氣體；如圖3所示。增壓系統IV可以實現對壓力緩沖系統III中的壓縮氣體進行增壓，使壓縮氣體的壓力由0. 4ΜΙ^增壓到0. SMI^a并將增壓后的壓縮氣體通入壓縮氣體儲存裝置V ；如圖4所示。壓力緩沖系統III)輸送過來的壓縮氣體通過氣缸8頂部的進氣口轉向開關7進入氣缸8并推動位于其頂端的活塞9運動，活塞在運動的同時帶動與其相連的連桿和凸輪10 運動，到達氣缸最大工作行程后壓縮氣體從排氣口排出，同時關閉氣口轉向開關7，在連桿和凸輪10運動的慣性下活塞9回到氣缸頂端完成一個運動行程；從汽缸8排出的氣體經冷凝后回到動力轉化系統II ；連桿和凸輪在運動的同時帶動與其相連的變速箱11工作產生高的運動速度，進而帶動和它相連的發電機12發電；如圖Γ7所示。當電力反饋裝置13發現用電緊張時就控制壓力緩沖系統III向壓差發電系統VI輸送壓縮氣體，反之則控制壓力緩沖系統III向則向當壓縮氣體儲存裝置V輸送壓縮氣體；當壓力反饋裝置14發現壓力罐5中的壓縮氣體壓力過低時控制壓縮氣體儲存裝置V向壓力緩沖系統III輸送壓縮氣體。如圖8所示。本專利可操作性強，可以充分的利用太陽能集熱系統產生的熱量來發電，且節能環保；具有結構簡單、便于應用、成本低就有良好的社會和經濟效益。
權利要求1.一種太陽能集熱增壓發電系統，其特點在于該發電系統由太陽能集熱系統(I )、動力轉化系統(II)、壓力緩沖系統(III)、增壓系統(IV)、壓縮氣體儲存裝置(V)、壓差發電系統 (VI)和控制系統(νπ)組成，太陽能集熱系統(I )與動力轉化系統(II)輸入端連接，動力轉化系統(II)輸出端與壓力緩沖系統(III)連接，壓力緩沖系統(III)的一輸出端接壓差發電系統(VI)，壓差發電系統(VI)的尾氣輸出端接動力轉化系統(II)，另一輸出端通過增壓系統 (IV)與壓縮氣體儲存裝置(V)相連接，壓縮氣體儲存裝置(V)輸出端與壓力緩沖系統(III) 連接；在壓力緩沖系統(III)和壓縮空氣儲存裝置(V)之間設有控制系統(νπ)。
2.根據權利要求1所述的太陽能集熱增壓發電系統，其特點在于所述動力轉化系統(11)包括儲液罐(1)和氣體發生裝置(2)；太陽能集熱系統(I)產生的熱量對氣體發生裝置(2)中的液體加熱后，氣體發生裝置(2)內部的液體就會氣化產生壓縮氣體，壓縮氣體經過管道送入壓力緩沖系統(III)，在壓縮氣體送出的同時儲液罐(1)中的液體進入氣體發生裝置補充氣化消耗的液體。
3.根據權利要求1或2所述的太陽能集熱增壓發電系統，其特點在于所述的壓力緩沖系統(III)由依次串聯的單向閥(3)、壓力閥(4)、壓力罐(5)和壓力開關(6)組成。
4.根據權利要求3所述的太陽能集熱增壓發電系統，其特點在于所述的壓差發電系統(VI)包括進氣口轉向開關(7)、氣缸(8)、活塞(9)、連桿和凸輪(10)、變速箱(11)和發電機(12);壓力緩沖系統(III)的輸出端與氣缸(8)頂部的進氣口轉向開關(7)連接，活塞(9) 與連桿和凸輪(10)連接，連桿和凸輪(10)與變速箱(11)連接，變速箱(11)連接發電機(12)。
5.根據權利要求4所述的太陽能集熱增壓發電系統，其特點在于所述的控制系統 (ΥΠ)由電力反饋裝置(13)和壓力反饋裝置(14)組成，在壓力緩沖系統(III)和壓縮氣體儲存裝置(V)之間設有壓力反饋裝置(14)，在壓力緩沖系統(III)和壓差發電系統(VI)之間設有電力反饋裝置(13)。
專利摘要一種太陽能集熱增壓發電系統，該發電系統由太陽能集熱系統、動力轉化系統、壓力緩沖系統、增壓系統、壓縮氣體儲存裝置、壓差發電系統和控制系統組成。本實用新型以太陽能集熱管為熱源，通過傳熱系統將熱能導出，導出太陽能集熱管產生的熱量并通過能量轉化系統產生具有一定壓力的氣體，氣體先進入壓力緩沖系統，再通過增壓系統增壓后的壓縮氣體進入壓差發電系統推動壓差電機發電，具有結構簡單、易于操作、造價低廉等特點。
文檔編號F03G6/06GK201972868SQ201020620069
公開日2011年9月14日 申請日期2010年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者李偉, 陳志軍, 魏永豪 申請人:陳志軍