阅读说明：本技术 一种基于有机朗肯循环技术的被动传热式太阳房系统 (Passive heat transfer type solar house system based on organic Rankine cycle technology ) 是由 冯永强 王欣 刘锦茂 何志霞 李龙 刘玉状 王玉 姚林 董宇航 于 2020-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于有机朗肯循环技术的被动传热式太阳房系统,该系统包括三个子系统,一是被动太阳房系统、二是有机朗肯循环发电系统、三是储电及调压放电系统,本发明将太阳房与有机朗肯循环相结合,形成房屋建筑供暖取电的“自给自足”。同时在有机朗肯循环发电系统和用户之间增加了储电及调压放电系统,避免了高品位能源的浪费。(The invention provides a passive heat transfer type solar house system based on an organic Rankine cycle technology, which comprises three subsystems, namely a passive solar house system, an organic Rankine cycle power generation system and an electricity storage and voltage regulation discharge system. Meanwhile, an electricity storage and pressure regulation discharge system is additionally arranged between the organic Rankine cycle power generation system and a user, so that waste of high-grade energy is avoided.)

一种基于有机朗肯循环技术的被动传热式太阳房系统

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，具体涉及一种基于有机朗肯循环技术的被动传热式太阳房系统。

背景技术

目前我国村镇住宅建造技术简单，普遍缺乏科学性，甚至忽视最起码的热工性能及防潮防腐措施，导致住宅保温隔热性能差、舒适度低。在冬季寒冷地区，许多农村住宅仍使用火炕、火墙和火炉等分散式采暖方式，热效率只有15 ％左右；住宅外墙、屋面和门窗等仍采用传统做法，房屋维护结构保温性能差，外墙和屋面传热系数分别比建筑节能设计标准大50％以上，从而导致采暖耗能浪费严重。

发明内容

本发明的目的是在于更加充分利用太阳能资源同时改进农村房屋建设保暖隔热性能，提供一种基于有机朗肯循环技术的被动传热式太阳房系统，结构设计合理，利用太阳能资源实现农村房屋用电取暖的“自给自足”。本发明采用的技术方案是：

一种基于有机朗肯循环技术的被动传热式太阳房系统，该系统具有三个子系统，一是被动太阳房系统、二是有机朗肯循环发电系统、三是储电及调压放电系统。

被动太阳房系统与有机朗肯循环发电系统相耦合，为有机朗肯循环发电系统提供热源。有机朗肯循环发电系统发出的电量供给用户使用。为了避免使用过程电量的浪费，在有机朗肯循环发电系统和用户之间增加了储电及调压放电系统。

进一步，被动太阳房系统主要包括常温空气入口,热空气出口,内置的空气流道，太阳能吸收传热材料，隔热材料，热空气传输管道。所述有机朗肯循环发电系统主要包括：换热器、膨胀机、冷凝器、工质泵、发电机。储电及调压放电系统主要包括储电设备和调压设备。

进一步，吸热材料均匀的铺放在屋顶和墙面的表层，通过吸收太阳能加热空气流道中的空气。同时为了避免房间内部温度过高，在空气流道和墙壁、屋顶之间铺放隔热材料。

进一步，为了加快该系统内空气的流动,在常温空气入口段放置一个空气泵。

进一步，被加热的空气通过热空气传输管道流至换热器，在换热器中与有机朗肯循环发电系统的工质换热。

进一步，有机朗肯循环发电系统的工质采用R245fa、R123或R245fa与R123 的混合物。

热空气传输管道在与换热器换热后视情况排放或是再被通入房间供暖。

此外，热空气与有机朗肯循环发电系统的工质换热后，视情况还可以为房屋供暖。这样，通过对太阳能的充分利用，实现房屋供暖取电的“自给自足”。

本发明的优点：本发明将太阳房与有机朗肯循环相结合，形成房屋建筑供暖取电的“自给自足”。同时在有机朗肯循环发电系统和用户之间增加了储电及调压放电系统，避免了高品位能源的浪费。

附图说明

图1为本发明的系统简化示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

这里要说明的是，本申请中的连接可以是管路的直接连接，也可以是间接连接；

实施例：如图1所示，本发明实施例提出了一种基于有机朗肯循环技术的被动传热式太阳房系统，该系统具有三个子系统，一是被动太阳房系统Ⅰ、二是有机朗肯循环发电系统Ⅱ、三是储电及调压放电系统Ⅲ。

被动太阳房系统与有机朗肯循环发电系统相耦合，为有机朗肯循环发电系统提供热源。有机朗肯循环发电系统发出的电量供给用户使用。为了避免使用过程电量的浪费，在有机朗肯循环发电系统和用户之间增加了储电及调压放电系统。

被动太阳房系统主要包括常温空气入口1,热空气出口2,内置空气流道3，太阳能吸收传热材料4，隔热材料5，热空气传输管道6。有机朗肯循环发电系统主要包括：换热器7、膨胀机8、冷凝器9、储液罐10，工质泵11、发电机 12。所述储电及调压放电系统主要包括储电设备14和调压设备13。

太阳能吸收传热材料4均匀的铺放在屋顶和墙面的表层，通过吸收太阳能加热内置空气流道中3的空气。同时为了避免房间内部温度过高，在空气流道和墙壁、屋顶之间铺放隔热材料5。

常温空气入口1安装有空气泵15。

空气流道3与热换器通热空气传输管道6相连通。被加热的空气通过热空气传输管道6流至换热器7，在换热器7中与有机朗肯循环发电系统的工质换热。

有机朗肯循环发电系统的工质采用R245fa、R123或R245fa与R123的混合物。

热空气传输管道在与换热器换热后视情况排放或是再被通入房间供暖。

该系统的具体实施流程为：空气泵14将空气泵入太阳房内置的空气流道3 中，在空气流道3中充分吸收太阳能而变成热空气。热空气经过热空气流道3 与有机朗肯循环发电系统的工质进行换热。工质吸热变成高温蒸汽进入膨胀机8 做功，膨胀机8旋转通过皮带带动发电机12发电。发出来的电量通过调压器，为不同电器提供电量，并且把多余的电量用储电设备储藏。此外，热空气与有机朗肯循环发电系统的工质换热后，视情况还可以为房屋供暖。这样，通过对太阳能的充分利用，实现房屋供暖取电的“自给自足”。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。