本發(fā)明專利技術(shù)提供一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置，包括集熱裝置、熱交換器和熱能轉(zhuǎn)換利用裝置，所述集熱裝置與熱能轉(zhuǎn)換利用裝置通過熱交換器連接；所述集熱裝置包括碟式反光鏡、傳熱管道、集熱器、太陽能軌跡跟蹤器和支撐裝置，所述支撐裝置頂端設(shè)置太陽能軌跡跟蹤器，所述傳熱管道的一端連接太陽能軌跡跟蹤器，傳熱管道的另一端連接集熱器，所述碟式反光鏡的中心穿過傳熱管道固定在集熱器和太陽能軌跡跟蹤器之間，且所述集熱器位于碟式反光鏡的焦點(diǎn)處；本申請(qǐng)克服了陽光晝夜變化和天氣變化的局限，用于發(fā)電、熱能利用、熱電聯(lián)產(chǎn)、或者冷熱電三聯(lián)供，實(shí)現(xiàn)太陽能利用的高效、可控、可靠。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置，包括集熱裝置、熱交換器和熱能轉(zhuǎn)換利用裝置，所述集熱裝置與熱能轉(zhuǎn)換利用裝置通過熱交換器連接；所述集熱裝置包括碟式反光鏡、傳熱管道、集熱器、太陽能軌跡跟蹤器和支撐裝置，所述支撐裝置頂端設(shè)置太陽能軌跡跟蹤器，所述傳熱管道的一端連接太陽能軌跡跟蹤器，傳熱管道的另一端連接集熱器，所述碟式反光鏡的中心穿過傳熱管道固定在集熱器和太陽能軌跡跟蹤器之間，且所述集熱器位于碟式反光鏡的焦點(diǎn)處；本申請(qǐng)克服了陽光晝夜變化和天氣變化的局限，用于發(fā)電、熱能利用、熱電聯(lián)產(chǎn)、或者冷熱電三聯(lián)供，實(shí)現(xiàn)太陽能利用的高效、可控、可靠。【專利說明】一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置
本專利技術(shù)涉及太陽能光熱利用領(lǐng)域，尤其是一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置。
技術(shù)介紹
隨著全球能源危機(jī)的加劇，以及人類社會(huì)長(zhǎng)期開采使用化石燃料所帶來的環(huán)境污染、全球氣候變暖等問題日趨嚴(yán)重，發(fā)展可再生能源已經(jīng)成為世界上許多國(guó)家關(guān)切的問題。因此，開發(fā)太陽能熱利用、太陽能電池、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能、波浪能、地?zé)崮?、氫能、燃料電池等可再生能源和清潔能源，?duì)于優(yōu)化人類生活環(huán)境，改善世界能源現(xiàn)狀，解決人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。 可再生能源中，太陽能的利用是重要的一部分，作為一種經(jīng)濟(jì)性、儲(chǔ)量豐富、分布廣泛的可再生能源被列入未來新能源開發(fā)的框架內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，太陽輻射中到達(dá)地球陸地表面的輻射能大約為1.7X1013kw，相當(dāng)于目前全世界一年內(nèi)消耗的各種能源所產(chǎn)生的總能量的三萬五千多倍。太陽的壽命至少尚有40億年，相對(duì)與人類歷史而言，太陽不斷供給地球能量的時(shí)間可以說是無限的，而且這種能源分布只取決于緯度和氣候條件差異，也不屬于任何一個(gè)國(guó)家或地區(qū)，是人類的共同財(cái)富，因而在緩解能源危機(jī)、實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義。關(guān)于太陽能的利用，太陽能熱水器是最為成熟的一個(gè)，并且應(yīng)用范圍廣，很好起到了節(jié)約能源的作用，但是就世界能源形勢(shì)來說，還不能起到重要作用；利用太陽能進(jìn)行發(fā)電則是解決當(dāng)今世界資源、環(huán)境等問題的有效途徑之一。太陽能發(fā)電有直接光發(fā)電和間接光發(fā)電之分。前者直接利用太陽光進(jìn)行發(fā)電，比如目前較為成熟和廣泛應(yīng)用的光伏發(fā)電或者光感應(yīng)發(fā)電等；后者間接利用太陽能進(jìn)行發(fā)電，目前最具發(fā)展前景并且技術(shù)較為成熟的就是太陽能熱發(fā)電。太陽能熱發(fā)電方式與光伏發(fā)電相比系統(tǒng)具有容量大、單位造價(jià)低、效率高的優(yōu)點(diǎn)。太陽能熱發(fā)電可以根據(jù)聚光方式分為槽式系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)和碟式系統(tǒng)三大類。在這三種系統(tǒng)中，槽式技術(shù)最為成熟，商業(yè)化程度也最高；塔式系統(tǒng)熱電站的太陽能利用率可以達(dá)到23%，但單位容量投資過大且降低造價(jià)很難，商業(yè)化程度不及槽式太陽能發(fā)電；碟式系統(tǒng)仍處于示范階段，有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的可能和前景。 眾所周知，太陽能是一種潔凈的新能源和可再生能源，開發(fā)利用可節(jié)省大量的化石能源，利用范圍廣闊，環(huán)保和安全性都很高。但由于其地面利用時(shí)有間歇性和隨機(jī)性，并且與氣候條件有關(guān)。在傳統(tǒng)的太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)組在陽光充足的日子早晨開機(jī)，下午停機(jī)，周而復(fù)始；陰雨、雪、沙塵天停機(jī)，年發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)不足2500小時(shí)；無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定地發(fā)電和供熱。由于頻繁開停機(jī)，發(fā)電設(shè)備的壽命消耗大于連續(xù)運(yùn)行機(jī)組；機(jī)組發(fā)電效率低于同容量、參數(shù)的連續(xù)運(yùn)行機(jī)組。而且，在寒冷地區(qū)在集熱場(chǎng)停止運(yùn)行時(shí)需要額外的設(shè)施對(duì)導(dǎo)熱工質(zhì)和儲(chǔ)熱工質(zhì)進(jìn)行防凍保護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置，利用傳熱流體將熱能收集并傳輸給安裝在地面的熱能利用裝置，克服了熱利用設(shè)備必須在焦點(diǎn)懸空安裝的限制和缺陷，并且可以集成儲(chǔ)熱裝置和備用鍋爐，克服了陽光晝夜變化和天氣變化的局限，用于發(fā)電、熱能利用、熱電聯(lián)產(chǎn)、或者冷熱電三聯(lián)供，實(shí)現(xiàn)太陽能利用的高效、可控、可靠。 為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案為:一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置，包括集熱裝置、熱交換器和熱能轉(zhuǎn)換利用裝置，所述集熱裝置與熱能轉(zhuǎn)換利用裝置通過熱交換器連接；所述集熱裝置包括碟式反光鏡、傳熱管道、集熱器、太陽能軌跡跟蹤器和支撐裝置，所述支撐裝置頂端設(shè)置太陽能軌跡跟蹤器，所述傳熱管道的一端連接太陽能軌跡跟蹤器，傳熱管道的另一端連接集熱器，所述碟式反光鏡的中心穿過傳熱管道固定在集熱器和太陽能軌跡跟蹤器之間，且所述集熱器位于碟式反光鏡的焦點(diǎn)處；所述將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置還包括儲(chǔ)熱裝置和備用鍋爐，所述儲(chǔ)熱裝置、備用鍋爐均通過三通閥分別連接至熱能轉(zhuǎn)換利用裝置；所述將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置包括多個(gè)集熱裝置，且多個(gè)集熱裝置串聯(lián)連接至熱能轉(zhuǎn)換利用裝置；所述將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置包括多個(gè)集熱裝置，且多個(gè)集熱裝置并聯(lián)連接至熱能轉(zhuǎn)換利用裝置；所述熱能轉(zhuǎn)換利用裝置為有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，所述將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置還包括依次與有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器串聯(lián)的汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱換熱器和循環(huán)栗;所述熱能轉(zhuǎn)換利用裝置為發(fā)生器，所述將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置還包括依次與發(fā)生器串聯(lián)的冷凝器、第一節(jié)流閥、蒸發(fā)器、吸收器、第二節(jié)流閥和熱交換器；所述熱能轉(zhuǎn)換利用裝置為有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，所述將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置還包括依次與有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器串聯(lián)的汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱換熱器和循環(huán)栗;所述熱能轉(zhuǎn)換利用裝置為發(fā)生器，所述將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置還包括依次與發(fā)生器串聯(lián)的冷凝器、第一節(jié)流閥、蒸發(fā)器、吸收器、第二節(jié)流閥和熱交換器；所述儲(chǔ)熱裝置為儲(chǔ)熱罐，所述儲(chǔ)熱罐的儲(chǔ)熱介質(zhì)采用石蠟或熔融鹽。 通過以上技術(shù)方案，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)具有以下有益效果:1、最大限度的利用太陽能資源，降低了污染物排放，減少了化石燃料的消耗。太陽能為可再生能源，作為熱能利用裝置的熱源，促進(jìn)了新能源的利用，對(duì)低碳社會(huì)、可持續(xù)發(fā)展起了關(guān)鍵作用。 2、碟式太陽能集熱系統(tǒng)中，反光鏡焦點(diǎn)處不再懸掛傳統(tǒng)的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，而只掛有集熱器，并通過傳熱管道與傳熱流體，將熱量離線并集中收集到安裝在地面的儲(chǔ)熱裝置與熱能利用裝置，克服了熱利用設(shè)備必須在焦點(diǎn)懸空安裝的限制和缺陷，使得碟式太陽能集熱裝置的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)易，緊湊，又能高效地收集太陽能，不易流失。 3、該系統(tǒng)集成儲(chǔ)熱裝置和備用鍋爐，當(dāng)太陽能輻射條件差時(shí)，可連續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行，克服了陽光晝夜變化和天氣變化的局限性，運(yùn)行合理，簡(jiǎn)化系統(tǒng)，降低投資。 4、可根據(jù)供電功率、供電溫度、流量等要求，選擇碟式太陽能集熱裝置的串并聯(lián)方式。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本專利技術(shù)采用串聯(lián)方式的一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用的裝置的原理圖；圖2為本專利技術(shù)采用并聯(lián)方式的一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用的裝置的原理圖；圖3為本專利技術(shù)采用串聯(lián)方式的一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中用于有機(jī)郎肯循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)的原理圖；圖4為本專利技術(shù)采用串聯(lián)方式的一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中用于吸收式制冷裝置的原理圖；圖5為本專利技術(shù)采用并聯(lián)方式的一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中用于有機(jī)郎本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置，其特征在于：包括集熱裝置、熱交換器和熱能轉(zhuǎn)換利用裝置，所述集熱裝置與熱能轉(zhuǎn)換利用裝置通過熱交換器連接；所述集熱裝置包括碟式反光鏡、傳熱管道、集熱器、太陽能軌跡跟蹤器和支撐裝置，所述支撐裝置頂端設(shè)置太陽能軌跡跟蹤器，所述傳熱管道的一端連接太陽能軌跡跟蹤器，傳熱管道的另一端連接集熱器，所述碟式反光鏡的中心穿過傳熱管道固定在集熱器和太陽能軌跡跟蹤器之間，且所述集熱器位于碟式反光鏡的焦點(diǎn)處；所述將碟式太陽能集熱器的熱能進(jìn)行離線和集中利用裝置還包括儲(chǔ)熱裝置和備用鍋爐，所述儲(chǔ)熱裝置、備用鍋爐均通過三通閥分別連接至熱能轉(zhuǎn)換利用裝置。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳九法，牛宇謙，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：陳九法，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32
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