專利名稱:拋物面反射鏡下聚焦式相變儲能光熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
拋物面反射鏡下聚焦式相變儲能光熱發(fā)電系統(tǒng)技術領域高效太陽能光熱發(fā)電背景技術太陽能中高溫利用中熔鹽相變材料已得到廣泛研究并在某些領域得到應用,但小型的、效率較高的、低成本的、適合老百姓使用光熱發(fā)電技術并不成熟。
發(fā)明內容目前太陽能光熱發(fā)電普遍存在規(guī)模較大、成本較高、冷卻水資源短缺、能效較低等問題。物面反射鏡下聚焦式相變儲存能光熱發(fā)電系統(tǒng)可以解決上述問題。發(fā)明內容為改變點聚焦方式的聚焦位置,采用拋物面反射下聚焦式,采用聚光倍數在600-2000的高倍聚光產生高溫,采用500° -1000°的高溫相變熔鹽技術,具體為一大一小拋物面反射裝置位于上方且有共同的焦點,焦點在空間安裝部位重合,焦點處放置螺旋調焦裝置或固定,保溫箱內壁做成吸收層或另置一吸收器,轉動軸位于反射面和保溫箱之間,保溫箱位于下方,保溫箱內裝有固體相變材料,相變溫度500-100(TC,大拋物反射面與轉動軸連接,轉動軸與支架連接,通光孔位于大型拋物反射面的下方原點處,保溫箱內置換熱系統(tǒng),換熱系統(tǒng)與蒸發(fā)器或斯特林機相連,蒸發(fā)器與汽輪機相連,冷卻系統(tǒng)與熱水器相連,汽輪機或斯特林機與發(fā)電機相連。由于此方式熱轉化效率較高,可以達到塔式發(fā)電的70%,相變溫度較高,光熱發(fā)電的轉化率較高,整體效率較高,熱能得到充分利用,并能隨時發(fā)電,不受夜晚、陰雨天無光照限制,有能量儲存就能發(fā)電,能夠降低大型或小型太陽能利用成本及方便人們生產、生活使用。
附圖1為下水箱固定式相變中高溫太陽能結構示意圖。圖2為水箱隨拋物面轉動式箱變中高溫太陽能結構示意圖。、其中1、焦點處螺旋調焦裝置或固定裝置;2、小型拋物反射面或類拋物反射面;3、大型拋物反射面或類拋物反射面;4、邊緣反射光線;5、聚焦光線;6、轉動軸;7、保溫層;8、保溫箱;9、45°角;10、支架;11、吸收層;12、通光孔。
具體實施方式
結合附圖進行一下說明在圖1和圖2中,拋物面反射裝置2和3位于上方且有共同的焦點,其焦點在空間安裝部位重合,焦點處放置螺旋調焦裝置或固定裝置1,可輕微轉動使更多的太陽光反射光線通過通光孔12進入保溫箱8內,這主要考慮太陽光不僅是“平行光”,還有部分散射光,調焦的目的是在平行光聚焦的同時保證一部分散射光通過通光孔進入保溫箱內被介質反復吸收,增加吸收效率。調焦后可直接固定,消除調焦功能。保溫箱內壁做成吸收層或另置一吸收器,可以在吸收層的外部再加一層反射層保溫效果更好。轉動軸位于反射面3和保溫箱8之間,即通光孔附近,目的是減少反射面3的轉動空間范圍,同時在這個位置做成轉動軸也能使保溫箱轉動范圍較小。保溫箱也可以不動,例如圖1所示的保溫箱模式。保溫箱不動可以更好的利于個體間的鏈接。保溫箱8位于下方,其內裝有固體相變材料。達到一定溫度后會變成液體,儲存能量。這種裝置的連接方式為螺旋調節(jié)裝置1通過支架與反射面2和3連接,反射面3和轉動軸6連接,轉動軸6和支架連接 (圖幻,轉動軸6和固定保溫箱8連接且在保溫箱上部做成側面轉動軸(圖1所示)。通光孔12位于拋物反射面3的下方原點處及保溫箱8上面的開口也稱作通光孔。保溫箱通光孔可以加一個光控閥門,有光時開啟,無光時關閉,便于保溫。發(fā)電系統(tǒng)主要是通過保溫箱內儲存的相變材料隨時發(fā)電。太陽能熱發(fā)電的效率在于兩個因素一是熱吸收效率,二是熱儲存的溫度。熱吸收效率是提高熱發(fā)電效率的基礎, 熱儲存的溫度是提高熱電轉化效率的關鍵,因此,只要在高溫的相變材料之外,接上傳統(tǒng)的熱發(fā)電系統(tǒng)即可。但是目前的汽輪機多是大功率的,極少有小功率的,對于家庭或者是小規(guī)模的熱發(fā)電的發(fā)展受限于汽輪機或斯特林機。但機械技術發(fā)展已經非常成熟,原則上講不應對小規(guī)模發(fā)電形成制約因素,因此此種方法可以提高小型太陽能光熱發(fā)電的效率及降低小型太陽能光熱發(fā)電的成本,熱儲存以后的熱發(fā)電技術幾乎與現(xiàn)行的熱發(fā)電形式相同 即保溫箱8內置換熱系統(tǒng),換熱系統(tǒng)與蒸發(fā)器或斯特林機相連,蒸發(fā)器與汽輪機相連,汽輪機做功后的乏汽冷卻系統(tǒng)與熱水器相連,汽輪機或斯特林機與發(fā)電機相連。綜上所述拋物面反射鏡下聚焦式相變儲存能光熱發(fā)電系統(tǒng)屬于中高溫綜合利用領域,其特征是拋物面反射裝置2和3位于上方且有共同的焦點,焦點在空間安裝部位重合,焦點處放置螺旋調焦裝置或固定裝置1,可輕微轉動,或調焦后固定,消除調焦裝置,保溫箱內壁做成吸收層或另置一吸收器,轉動軸位于反射面3和保溫箱8之間,保溫箱8位于下方,保溫箱內8裝有固體相變材料,相變溫度500-1000°C,螺旋調焦裝置或固定裝置1通過支架與反射面2和3連接,反射面3和轉動軸6連接,轉動軸6和支架連接,通光孔12位于拋物反射面3的下方原點處,保溫箱8內置換熱系統(tǒng),換熱系統(tǒng)與蒸發(fā)器或斯特林機相連,蒸發(fā)器與汽輪機相連,汽輪機做功后的乏汽冷卻系統(tǒng)與熱水器相連,汽輪機或斯特林機與發(fā)電機相連。
權利要求1.拋物面反射鏡下聚焦式相變儲能光熱發(fā)電系統(tǒng),屬于中高溫綜合利用領域,其特征是拋物面反射裝置(2和3)位于上方且有共同的焦點,焦點在空間安裝部位重合,焦點處放置螺旋調焦裝置(1 ),可輕微轉動,或調焦后固定,消除調焦裝置,保溫箱內壁做成吸收層或另置一吸收器,轉動軸位于反射面(3)和保溫箱(8)之間,保溫箱(8)位于下方,保溫箱內(8)裝有固體相變材料,相變溫度500-1000°C,螺旋調焦裝置或固定裝置(1)通過支架與反射面(2和3)連接,反射面(3)和轉動軸(6)連接,轉動軸(6)和支架連接,通光孔(12) 位于拋物反射面(3)的下方原點處,保溫箱內置換熱系統(tǒng),換熱系統(tǒng)與蒸發(fā)器或斯特林機相連,蒸發(fā)器與汽輪機相連,汽輪機做功后的冷卻系統(tǒng)與熱水器相連,汽輪機或斯特林機與發(fā)電機相連。
專利摘要拋物面反射鏡下聚焦式相變儲能光熱發(fā)電系統(tǒng)屬于中高溫綜合利用領域,主要解決小規(guī)模高效光熱發(fā)電的問題,主要結構是一大一小拋物面反射裝置位于上方且有共同的焦點,焦點在空間安裝部位重合,焦點處放置螺旋調焦裝置或固定,保溫箱內壁做成吸收層或另置一吸收器,轉動軸位于反射面和保溫箱之間,保溫箱位于下方,保溫箱內裝有固體相變材料,相變溫度500-1000℃,大拋物反射面與轉動軸連接,轉動軸與支架連接,通光孔位于大型拋物反射面的下方原點處,保溫箱內置換熱系統(tǒng),換熱系統(tǒng)與蒸發(fā)器或斯特林機相連,蒸發(fā)器與汽輪機相連,冷卻系統(tǒng)與熱水器相連,汽輪機或斯特林機與發(fā)電機相連。由于此方式熱轉化效率較高,可以達到塔式發(fā)電的70%,相變溫度較高,光熱發(fā)電的轉化率較高,整體效率較高,熱能得到充分利用,并能隨時發(fā)電,不受夜晚、陰雨天無光照限制,有能量儲存就能發(fā)電,能夠降低大型或小型太陽能利用成本及方便人們生產、生活使用。
文檔編號G02B7/198GK202040033SQ201120127410
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權日2011年4月21日
發(fā)明者馮益安 申請人:馮益安