一种太阳能温室发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种安装到温室外部的太阳能温室发电系统，其是利用现有温室大棚结构，包括设置在温室承重墙的顶部空间上的粉末蓄热装置，通过与此配套制作的热泵发电装置进行发电用于民用住宅，或通过与此配套制作的热泵聚集热供暖装置来获得高值介质热量进行制暖用于民用住宅，从而克服了由于重新投资建设所需成本较大，投资建设周期长，且温室大棚利用时需结合温室结构具体情况进行设计施工，部分地区很难快速推广的技术难题。

Solar greenhouse power generation system

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能温室发电系统
本专利技术公开的一种安装到温室外部的太阳能温室发电系统，属于热泵发电或供暖设施加工

技术介绍
现有技术中，利用太阳能热源进行热泵发电或取暖供暖等技术，已得到普遍的推广。不过，在广大农村地区，由于重新投资建设所需成本较大，投资建设周期长，且温室大棚利用时需结合温室结构具体情况进行设计施工，农村地区很难快速推广，而在现有设施基础上进行改造又相当困难。尤其是在热泵发电和住宅供暖方面，现有的热泵发电或取暖供暖技术，热效比低、能耗高，用户接受起来较为困难。专利CN20121018752.0公开一种日光温室太阳能光伏发电利用装置及方法，多个与温室后立墙垂直面相平行的太阳能光伏发电玻璃或薄膜通过定位夹具间隔排列固定连接固定框架，确定温室的前后跨度、温室后立墙垂直面的高度、温室的左右开间总宽度、后立墙的平均吸热系数、太阳能光伏发电玻璃或薄膜与温室后立墙垂直面的距离；再选取太阳能光伏发电玻璃或薄膜，确定太阳能光伏发电玻璃或薄膜距离温室左右两侧墙的距离和距离温室地面的高度；最后根据公式确定太阳能光伏发电玻璃或薄膜的安装个数和每两个之间的间距；将照射到日光温室后立墙垂直面的部分太阳能转化为电能，提高了温室单位面积内太阳光的利用率，保证了种植作物能够正常获取光照，然而其需要新建框架结构进行建设，且能源利用率受光照影响较大，改造成本较高，结构复杂且利用率低。专利CN20151036377.1公开了一种可调透光率的光伏发电温室，包括东山墙、西山墙、一对侧面墙以及安装在东山墙、西山墙和侧面墙顶部的采光面骨架，所述的采光面骨架底部设置有采光覆盖薄膜，采光面骨架顶部平行设置有活动光伏组件和固定光伏组件，活动光伏组件可以相对于固定光伏组件移动或固定，以调整活动光伏组件与活动光伏组件之间的透光间隙大小。该光伏温室可以根据外界光照条件的不同和植物生长的不同要求而主动地改变采光面光伏组件的覆盖率，从而实现光伏温室主动控制采光率，同时也提高了光伏温室对不同作物和同一作物在不同生长期的适应性。然而其需要时刻对光伏组件进行调节，需要考虑因素较多，且其也需进行重新设计，改造成本较高，空间利用不足。
技术实现思路
为解决上述问题，本申请公开了一种利用太阳能的温室发电系统，在技术方面利用现有温室大棚闲置的有限空间(包括温室内部、温室外部、温室周边等空间)来实现利用阳光辐射热能作为热泵提取热量的热源进行发电或供暖，仅在现有温室大棚的基础上进行改造，投资成本低，利用效益相比现有技术有了很大提高。本专利技术的安装到温室外部的太阳能温室发电系统，其包括设置在温室承重墙的顶部空间上的粉末蓄热装置，其结构由外壳包裹绝热材料和真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜制成截面为梯形的箱体，箱体的底部抵靠在温室承重墙上，另一斜面抵靠在温室后坡面上形成稳定结构，在箱体内的内部下方设置有热泵用板式或管式吸热器，当使用板式吸热器时，在板式吸热器的上面架设隔板，在隔板与真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜之间放入粉末蓄热材料，用密封胶使真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜与绝热材料粘牢及密封。当使用管式吸热器时，可使粉末蓄热材料直接包裹吸热管，其内部不采用粉末蓄热材料时，可以采用吸热涂层，由此利用温室大棚承重墙上面闲置的空间配合起来所形成的粉末蓄热装置，进而利用太阳能光伏辐射热进行发电或供暖。本专利技术的安装到温室周边的太阳能温室发电系统，其包括设置到温室周边地面上用的蓄热装置，其结构由外壳包裹绝热材料和真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜制成截面为梯形的箱体，箱体的大部分可埋于地下部分，仅留真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜露出地表上方，在箱体内的下方设置热泵用板式或管式吸热器，当使用板式吸热器时，在板式吸热器的上面架设隔板，在隔板与真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜之间放入粉末蓄热材料，用密封胶使真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜与绝热材料粘牢及密封。当使用管式吸热器时，使粉末蓄热材料直接包裹吸热管，其内部不采用粉末蓄热材料时，可以采用吸热涂层。由此利用温室大棚周边闲置的空地或荒山荒地配合起来所制作的地面用粉末蓄热装置，进而利用太阳能光伏辐射热进行发电或供暖。本专利技术的安装到温室内部顶端的隔膜式太阳能温室发电系统，其是利用现有温室大棚结构，将单层或多层塑料膜阳光温室大棚内的内部顶端形成一隔膜式蓄热装置，用吊绳或吊具在阳光温室大棚内的内部顶端吊装一层或两层导流塑料隔膜，在导流塑料隔膜与铺设在温室大棚骨架上面的一层或两层大棚塑料膜之间，则通过骨架加强钢筋固定的支撑杆上面安装热泵用板式或管式吸热器，由此利用温室大棚所制作的隔膜式蓄热装置来获得太阳能光伏辐射热，通过与此配套制作的热泵发电装置进行发电用于民用住宅，或通过与此配套制作的热泵聚集热供暖装置来获得高值介质热量进行制暖用于民用住宅。与泵热交换器储蓄罐和泵热交换器底座联通的全包裹高效率换热管由外管、内管和在外管与内管两者之间装入的V型导热片所组成，使用时，通过泵热交换器储蓄罐以及泵热交换器底座的联通，在内管内通入冷介质，在外管和V型导热片之间通入热介质，或在内管内通入热介质，在外管和V型导热片之间通入冷介质。上述热泵发电装置包括热泵用板式或管式吸热器，其能够与蓄热装置或粉末蓄热装置或地面用粉末蓄热装置形成整体发电系统，其还包括发电机，气动马达，泵热交换器储蓄罐，压缩机，全包裹高效率换热管，集流罐，制冷液储蓄罐，尾气热交换器，冷凝器，暖气管，通过压缩机输送制冷液依次通过第四管道、泵热交换器储蓄罐、第五管道、制冷液储蓄罐、控制阀、尾气热交换器，进入到热泵用板式或管式吸热器内，从而进行压缩与膨胀，使制冷液在热泵用板式或管式吸热器内吸取太阳能辐射热蓄热装置内以空气或粉末蓄热材料所积蓄的辐射热，从而将热量向泵热交换器内聚集，聚集起来的介质热量通过全包裹高效率换热管的内管外部的外管与V型导热片的间隙，与经过泵和逆止阀注入到内管内的低于水沸点的低温液体进行热交换，气化产生的介质压力向泵热交换器储蓄罐内积蓄，积蓄的介质压力经由第二管道和压力流量控制器的控制来推动气动马达带动发电机运转进行发电，发出的电直接用于民用住宅，也可以储蓄后用于民用住宅。对于热泵聚集热供暖装置，通过压缩机输送制冷液依次通过第四管道、泵热交换器储蓄罐、第五管道、制冷液储蓄罐、控制阀，进入到热泵用板式或管式吸热器内，从而进行压缩与膨胀，使制冷液在热泵用板式或管式吸热器内吸取太阳能辐射热蓄热装置内以空气或粉末蓄热材料所积蓄的辐射热，从而将热量向泵热交换器内聚集，聚集起来的介质热量通过全包裹高效率换热管的内管外部的外管与V型导热片的间隙，与经过泵和逆止阀注入到内管内的低于水沸点的低温液体进行热交换，将所换取的热量通过暖气管的散热直接用于民用住宅供暖。采用上述技术方案后，本专利技术取得了如下技术效果：1)利用现有温室大棚结构进行改造，无需进行重新规划设计，充分利用现有空间(包括温室内部、温室外部、温室周边等区域)进行合理布局设计，提高了温室大棚占地面积的有价值土地利用率，减少了投资成本，加快了建设周期；2)通过对太阳能光伏蓄热装置进行合理设计，提高了其热能收集效率提高了热泵提取热量的热效比，突出解决了利用热泵技术进行发电；3)通过对发电装置和聚集热供暖装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装到温室外部的太阳能温室发电系统，其包括设置在温室承重墙的顶部空间上的粉末蓄热装置(C)，其结构由外壳(C1)包裹绝热材料(C5)和真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜(C2)制成截面为梯形的箱体，箱体的底部抵靠在温室承重墙上，另一斜面抵靠在温室后坡面上形成稳定结构，在箱体内的内部下方设置有热泵用板式或管式吸热器(E11)，当使用板式吸热器时，在板式吸热器的上面架设隔板(C6)，在隔板(C6)与真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜(C2)之间放入粉末蓄热材料(C3)，用密封胶(C4)使真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜(C2)与绝热材料(C5)粘牢及密封，当使用管式吸热器时，可使粉末蓄热材料(C3)直接包裹吸热管，其内部不采用粉末蓄热材料C3时，可以采用吸热涂层(C7)，由此利用温室大棚B承重墙上面闲置的空间配合起来所形成的粉末蓄热装置(C)来获得太阳能光伏辐射热，通过与此配套制作的热泵发电装置(E)进行发电用于民用住宅，或通过与此配套制作的热泵聚集热供暖装置(F)来获得高值介质热量进行制暖用于民用住宅。

【技术特征摘要】
1.一种安装到温室外部的太阳能温室发电系统，其包括设置在温室承重墙的顶部空间上的粉末蓄热装置(C)，其结构由外壳(C1)包裹绝热材料(C5)和真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜(C2)制成截面为梯形的箱体，箱体的底部抵靠在温室承重墙上，另一斜面抵靠在温室后坡面上形成稳定结构，在箱体内的内部下方设置有热泵用板式或管式吸热器(E11)，当使用板式吸热器时，在板式吸热器的上面架设隔板(C6)，在隔板(C6)与真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜(C2)之间放入粉末蓄热材料(C3)，用密封胶(C4)使真空玻璃或中空透明塑料板或多层塑料膜(C2)与绝热材料(C5)粘牢及密封，当使用管式吸热器时，可使粉末蓄热材料(C3)直接包裹吸热管，其内部不采用粉末蓄热材料C3时，可以采用吸热涂层(C7)，由此利用温室大棚B承重墙上面闲置的空间配合起来所形成的粉末蓄热装置(C)来获得太阳能光伏辐射热，通过与此配套制作的热泵发电装置(E)进行发电用于民用住宅，或通过与此配套制作的热泵聚集热供暖装置(F)来获得高值介质热量进行制暖用于民用住宅。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述热泵发电装置(E)包括热泵用板式或管式吸热器(E11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴联凯，
申请(专利权)人：吴联凯，
类型：发明
国别省市：浙江,33