本发明公开了一种太阳能热发电和供热装置，它属于太能接收和应用装置，包括太阳能第一锅炉(1)、太阳能第二锅炉(2)、汽轮机(3)、发电机(4)、绿色制冷制热器(5)、第一水泵(9)、连接管(11)。该装置不用贵金属材料，降低产品成本，冬季能够采暖，其它季节能发电、能供应热水和蒸汽。该装置技术方案如下：一、该装置的真空玻璃集热管是重新设计的结构形式，玻璃管之间能密封连接。二、该装置从汽轮机(3)排出的乏汽进入绿色制冷制热器(5)，经过先降温后升温过程后，水温升为100℃左右，由第一水泵(9)送入太阳能第一锅炉(1)中。三、该装置从太阳能第二锅炉(2)出来的过热蒸汽的温度，比从太阳能第一锅炉(1)出来的饱和蒸汽的温度高200℃，该装置的发电热效率高达50％以上。
1.一种太阳能热发电和供热装置，包括太阳能第一锅炉(1)、太阳能第二锅炉(2)、汽轮机(3)、发电机(4)、绿色制冷制热器(5)、热电能应用系统(6)、辅助加热器(7)、储热器(8)、第一水泵(9)、第二水泵(10)或风机、连接管(11)、第一锅炉端盖(12)、(15)、真空玻璃集热管(13)、金属管(14)、第一单向阀门(16)、第二单向阀门(17)、第三单向阀门(18)、第四单向阀门(19)、第五单向阀门(20)、第六单向阀门(21)、第七单向阀门(22)、第八单向阀门(23)、第九单向阀门(24)、第十单向阀门(25)，太阳能第一锅炉(1)包括串联的多个真空玻璃集热管(13)、金属管(14)、端盖(12)、(15)，其特征是：真空玻璃集热管(13)一端外径大，另一端外径小，两个真空玻璃集热管(13)进行连接时，一个真空管小直径端部深入到另一真空管大直径端部内，再用卡环密封连接，金属管(14)安装在串联的真空玻璃集热管(13)内部，端盖(12)、(15)分别安装在太阳能第一锅炉(1)两端部，用卡环密封连接，从端盖(15)出来的金属管(14)进入太阳能第二锅炉(2)继续加热升温，从第二锅炉(2)出来的金属管(14)与第二单向阀门(17)一端相连接，第二单向阀门(17)另一端通过连接管(11)与并联的第四单向阀门(19)、第六单向阀门(21)、第八单向阀门(23)、第十单向阀门(25)一端相连接，从端盖(12)出来的金属管(14)与第一单向阀门(16)的一端相连接，第一单向阀门(16)的另一端通过连接管(11)，与并联的第三单向阀门(18)、第五单向阀门(20)、第七单向阀门(22)、第九单向阀门(24)一端相连接，第三单向阀门(18)另一端与储热器(8)一端相连接，储热器(8)另一端与第四单向阀门(19)另一端相连接，第五单向阀门(20)另一端与辅助加热器(7)一端相连接，辅助加热器(7)另一端与第六单向阀门(21)另一端相连接，第七单向阀门(22)另一端与第二水泵(10)或风机一端相连接，第二水泵(10)或风机另一端与热电能应用系统(6)的一端相连接，热电能应用系统(6)的另一端与第八单向阀门(23)另一端相连接，第九单向阀门(24)另一端与第一水泵(9)一端相连接，第一水泵(9)另一端与绿色制冷制热器(5)的一端相连接，绿色制冷制热器(5)的另一端与汽轮机(3)的一端相连接，汽轮机(3)的另一端与第十单向阀门(25)另一端相连接，汽轮机(3)的转动轴与发电机(4)转动轴相连接，太阳能第一锅炉(1)是对真空玻璃集热管(13)进行串联，并联而成的组合体，太阳能锅炉(2)是由多个太阳能第二集热器(2)并联、串联的组合体。
2.根据权利要求1所述的太阳能热发电和供热装置，其特征是太阳能第二锅炉(2)是由多个曲面镜或凸透镜并联、串联而成组合体。
3.根据权利要求1所述的太阳能热发电和供热装置，其特征是太阳能第二锅炉(2)的受光面积为受光总面积的15％。
4.根据权利要求1所述的太阳能热发电和供热装置，其特征是当该装置用于发电时，第三单向阀门(18)、第四单向阀门(19)、第五单向阀门(20)、第六单向阀门(21)、第七单向阀门(22)、第八单向阀门(23)关闭，第一单向阀门(16)、第二单向阀门(17)、第九单向阀门(24)、第十单向阀门(25)打开。
5.根据权利要求1所述的太阳能热发电和供热装置，其特征是：当该装置在冬季为用户供暖时，太阳光线充足情况下，第五单向阀门(20)、第六单向阀门(21)、第九单向阀门(24)、第十单向阀门(25)关闭，第一单向阀门(16)、第二单向阀门(17)、第三单向阀门(18)、第四单向阀门(19)、第七单向阀门(22)、第八单向阀门(23)打开。
6.根据权利要求1所述的太阳能热发电和供热装置，共特征是：当该装置在冬季为用户供暖时，太阳光线不足情况下，第三单向阀门(18)、第四单向阀门(19)、第九单向阀门(24)、第十单向阀门(25)关闭，第一单向阀门(16)、第二单向阀门(17)、第五单向阀门(20)、第六单向阀门(21)、第七单向阀门(22)、第八单向阀门(23)打开，如果是阴雨天，第一单向阀门(16)、第二单向阀门(17)、第三单向阀门(18)、第四单向阀门(19)、第九单向阀门(24)、第十单向阀门(25)关闭，第五单向阀门(20)、第六单向阀门(21)、第七单向阀门(22)、第八单向阀门(23)打开。
太阳能热发电和供热装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种太阳能接收和应用装置，具体地说，是以空气或蒸馏水为载热剂，将真空玻璃集热管、曲面镜或凸透镜串联、并联后的太阳能热发电和供热装置。
背景技术
[0002] 目前，中国大量使用的真空玻璃集热管等的组合体，称为太阳能热水器。它的水温在95℃以下，不能供应有压力的蒸汽，不能推动汽轮机带动发电机发电。20世纪未欧、美开发的一种太阳能电站，它是由太阳能固定聚焦器、接受器、热管传热器、化学蓄能器，热电转换器等组成。由于成本价格较高，贵金属材料用量太多，市场竞争力不大。只有样品，没有产品，我于2006年3月30日申请的发明专利，其名称为“太阳能发电和供暖装置”。由于使用现有真空玻璃集热管等原因，其热效率很低。
发明内容
[0003] 本发明太阳能热发电和供热装置，其目的在于克服现有上述技术不足，提供一种常年供应热水，冬季供应暖气，春、夏、秋季能发电而且发电的热效率比较高的太阳能装置。
[0004] 本发明太阳能热发电和供热装置有三大特点，一、该装置不使用太阳能热水器的真空玻璃集热管，而创造一种新型的结构形式，新型真空玻璃集热管之间，可密封连接。二、该装置的太阳能锅炉，由太阳能第一锅炉和太阳能第二锅炉组成，第一锅炉是对新型真空玻璃集热管进行串联、并联而成的组合体，第二锅炉是由多个曲面镜或凸透镜并联、串联而成的组合体。从第一锅炉出来的是饱和汽，从第二锅炉出来的是过热汽，过热汽比饱和汽的温度高200℃。三、该装置从汽轮机排出的乏汽，直接进入“绿色制冷制热器”，进入“绿色制冷制热器”的乏汽先降温后升温，从“绿色制冷制热器”出来的水温为100℃左右，上述三大特点能使该装置的热效率高达50％以上。
[0005] 本发明太阳能热发电和供热装置包括第一锅炉、第二锅炉、汽轮机、发电机、绿色制冷制热器、热电能应用系统、辅助加热器、储热器、水泵、风机、连接管、金属管、单向阀门。
[0006] 本发明太阳能热发电和供热装置，其中所述太阳能第一锅炉包括串联的多个真空玻璃集热管、金属管、端盖，金属管安装在真空玻璃集热管内部，真空玻璃集热管一端部外径小，另一端部外径大，两个真空玻璃集热管进行连接时，一个真空管小直径端部深入到另一真空管大直径端部内，再用卡环密封连接，安装金属管的串联真空玻璃集热管两端部盖上端盖，再用卡环密封连接。其中所述的第二锅炉是由曲面镜或凸透镜组成的聚光系统。其中所述的“绿色制冷制热器”，是中国发明专利，专利号为ZL01101969.7，火电厂使用“绿色制冷制热器”其功能有二个，一方面能取代现有的冷凝器、冷却塔，另一方面能回收乏汽的热量。
[0007] 本发明太阳能热发电和供热装置，具有独特创造性的特点是：第一、真空玻璃集热管(13)不是利用现有真空玻璃集热管，而是新设计的一种管子，这种管子的连接方式不仅节省材料，而且使太阳能接收效率大为提高。第二、如果只采用第一锅炉去发电，其热效率低，由于增加了第二锅炉，不是用饱和汽发电，而是用过热汽去发电，过热汽比饱和汽的温度高200℃左右，第二锅炉的受光面积只占总受光面积的15％，蒸汽体积增加50％。第三、只需将太阳能锅炉放在空闲的房顶上，其它设备均放在屋内，重量很轻，不会损伤屋顶。第四、由于使用了绿色制冷制热器，不仅省掉了冷凝器、冷却塔，还能回收乏汽热量80％以上，使该装置发电的热效率高达50％以上。
附图说明
[0008] 图一为本发明的太阳能热发电和供热装置的总体结构示意图。
[0009] 图二为本发明的太阳能热发电和供热装置的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
[0010] 如图一所示的太阳能热发电和供热装置的总体结构示意图。其中包括太阳能第一锅炉(1)、太阳能第二锅炉(2)、汽轮机(3)、发电机(4)、绿色制冷制热器(5)、连接管(11)。
[0011] 如图二所示太阳能热发电和供热装置的一个实施例结构示意图。其中包括太阳能第一锅炉(1)、太阳能第二锅炉(2)、汽轮机(3)、发电机(4)、绿色制冷制热器(5)、热电能应用系统(6)、辅助加热器(7)、储热器(8)、第一水泵(9)、第二水泵(10)、或风机、连接管(11)、第一锅炉端盖(12)、(15)、真空玻璃集热管(13)、金属管(14)、第一单向阀门(16)、第二单向阀门(17)、第三单向阀门(18)、第四单向阀门(19)、第五单向阀门(20)、第六单向阀门(21)、第七单向阀门(22)、第八单向阀门(23)、第九单向阀门(24)、第十单向阀门(25)。太阳能第一锅炉(1)包括串联的多个真空玻璃集热管(13)、金属管(14)、端盖(12)、(15)，每个真空玻璃集热管(13)一端外径大，另一端外径小，两个真空玻璃集热管(13)进行连接时，一个真空管小直径端部深入到另一真空管大直径端部内，再用卡环密封连接，金属管(14)安装在串联的真空玻璃集热管(13)内部，端盖(12)、(15)分别安装在太阳能第一锅炉(1)两端部，用卡环密封连接，从端盖(15)出来的金属管(14)进入太阳能第二锅炉(2)继续加热升温，从第二锅炉(2)出来的金属管(14)与第二单向阀门(17)一端相连接，第二单向阀门(17)另一端通过连接管(11)与并联的第四单向阀门(19)、第六单向阀门(21)、第八单向阀门(23)、第十单向阀门(25)一端相连接，从端盖(12)出来的金属管(14)与第一单向阀门(16)的一端相连接，第一单向阀门(16)的另一端通过连接管(11)、与并联的第三单向阀门(18)、第五单向阀门(20)、第七单向阀门(22)、第九单向阀门(24)一端相连接，第三单向阀门(18)另一端与储热器(8)一端相连接，储热器(8)另一端与第四单向阀门(19)另一端相连接，第五单向阀门(20)另一端与辅助加热器(7)一端相连接，辅助加热器(7)另一端与第六单向阀门(21)另一端相连接，第七单向阀门(22)另一端与第二水泵(10)或风机一端相连接，第二水泵(10)或风机另一端与热电能应用系统(6)的一端相连接，热电能应用系统(6)的另一端与第八单向阀门(23)另一端相连，第九单向阀门(24)另一端与第一水泵(9)一端相连接，第一水泵(9)另一端与绿色制冷制热器(5)的一端相连接，绿色制冷制热器(5)的另一端与汽轮机(3)的一端相连接，汽轮机(3)的另一端与第十单向阀门(25)另一端相连接，汽轮机(3)的转动轴与发电机(4)的转动轴相连接，太阳能第一锅炉(1)是由多个串联的真空玻璃集热管(13)并联而成的组合体，太阳能第二锅炉(2)是由多个曲面镜或凸透镜并联、串联而成的组合体。
[0012] 本发明太阳能热发电和供热装置，当该装置用于发电时：单向阀门的开、闭及水的运行线路是这样的。第三单向阀门(18)、第四单向阀门(19)、第五单向阀门(20)、第六单向阀门(21)、第七单向阀门(22)、第八单向阀门(23)均关闭，第一单向阀门(16)、第二单向阀门(17)、第九单向阀门(24)、第十单向阀门(25)打开。水由第一水泵(9)出来，经过第九单向阀门(24)、第一单向阀门(16)、进入金属管(14)内加热，加热后的饱和蒸汽，从第一锅炉(1)出来，进入第二锅炉(2)、从第二锅炉(2)出来的高温过热蒸汽，经过第二单向阀门(17)、第十单向阀门(25)进入汽轮机(3)作功发电，作功后的乏汽进入绿色制冷制热器(5)。乏汽在绿色制冷制热器(5)先冷凝后加热，从绿色制冷制热器(5)出来的水温为100℃左右。热水进入第一水泵(9)，第一水泵(9)出来的热水进入第一锅炉(1)循环运行。
[0013] 本发明太阳能热发电和供热装置，当该装置在冬季用于供暖时，单向阀门的开、闭及水或空气的运行线路是这样的：第九单向阀门(24)、第十单向阀门(25)关闭，晴天的时候，第五单向阀门(20)、第六单向阀门(21)也关闭，第一单向阀门(16)、第二单向阀门(17)、第三单向阀门(18)、第四单向阀门(19)、第七单向阀门(22)、第八单向阀门(23)打开。水或空气由第二水泵(10)或风机出来，经第七单向阀门(22)、第一单向阀门(16)进入第一锅炉(1)加热后，再进入第二锅炉(2)继续加热升温，热水或热空气从第二锅炉(2)出来，经过第二单向阀门(17)、第八单向阀门(23)进入热电能应用系统(6)，从热电能应用系统(6)出来的水或空气经第二水泵(10)或风机进行循环运行。如果是阴雨天，第一单向阀门(16)、第二单向阀门(17)、第三单向阀门(18)、第四单向阀门(19)、第九单向阀门(24)、第十单向阀门(25)关闭，第五单向阀门(20)、第六单向阀门(21)、第七单向阀门(22)、第八单向阀门(23)打开。从第二水泵(10)出来的水经过第七单向阀门(22)、第五单向阀门(20)进入辅助加热器(7)加热后，热水经过第六单向阀门(21)、第八单向阀门(23)进入热电能应用系统(6)，从热电能应用系统(6)出来的水进入第二水泵(10)进行循环运行。虽然不是阴雨天，如果太阳光不充足时，第三单向阀门(18)、第四单向阀门(19)、第九单向阀门(24)、第十单向阀门(25)关闭，第一单向阀门(16)、第二单向阀门(17)、第五单向阀门(20)、第六单向阀门(21)、第七单向阀门(22)、第八单向阀门(23)打开。从第二水泵(10)或风机出来的一部分水或空气经过第五单向阀门(20)进入辅助加热器(7)加热，，另一部分水或空气经过第一单向阀门(16)进入第一、第二锅炉加热，加热后的热水或热空气经过第八单向阀门(23)进入热电能应用系统(6)，从热电能应用系统(6)出来的水或空气再进入第二水泵(10)或风机进行循环运行。
