一種追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法，屬于能源優(yōu)化利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是海洋大國(guó)，海岸線漫長(zhǎng)，可利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化?，F(xiàn)有太陽(yáng)能海水淡化技術(shù)主要有兩種方式:一是利用太陽(yáng)能發(fā)電以驅(qū)動(dòng)反滲透過(guò)程；二是利用太陽(yáng)能產(chǎn)生熱能來(lái)蒸餾海水使其相變蒸發(fā)。太陽(yáng)能反滲透法需要高壓泵、反滲透膜、換熱器、冷凝器等部件，因而系統(tǒng)復(fù)雜，初投資成本較高。而太陽(yáng)能蒸餾法簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟，且無(wú)需額外電能的輸入。因此，利用太陽(yáng)能進(jìn)行熱法海水淡化是一種節(jié)能、環(huán)保和低投入的海水淡化方式?？紤]到太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性、周期性、低能流密度的特性，對(duì)于熱法太陽(yáng)能海水淡化一般需要進(jìn)行聚光。塔式太陽(yáng)能聚光是一種規(guī)?；统墒斓奶?yáng)能聚光裝置，利用塔式太陽(yáng)能聚光進(jìn)行海水淡化已有相關(guān)專利的報(bào)道。申請(qǐng)日為2011年8月22日，申請(qǐng)?zhí)枮?01110241159.9的發(fā)明專利利用塔式太陽(yáng)能聚光裝置加熱傳熱工質(zhì)，而后將熱量傳遞給海水從而產(chǎn)生蒸汽。申請(qǐng)日為2013年6月21日，申請(qǐng)?zhí)枮?01310247198.9的發(fā)明專利在陽(yáng)光收集塔塔頂內(nèi)部鋪設(shè)儲(chǔ)能罐，通過(guò)該儲(chǔ)能裝置將能量分配給海水淡化、制鹽廠或發(fā)電設(shè)備?，F(xiàn)有發(fā)明專利大多利用蓄積的高溫?zé)崮荛g接加熱海水產(chǎn)生水蒸氣從而淡化獲得淡水或濃縮獲得海鹽，這種方式的系統(tǒng)存在多個(gè)換熱設(shè)備，影響了系統(tǒng)的熱效率。同時(shí)，此種類型的系統(tǒng)需要蓄積大量的熱能，因而需要布置大規(guī)模的境場(chǎng)且對(duì)每一個(gè)定日鏡均需要嚴(yán)格控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法，充分利用本裝置內(nèi)存在的聚光和非聚光形式的太陽(yáng)能。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是，包括集熱棚、設(shè)置在所述集熱棚中心的太陽(yáng)能煙囪和設(shè)置在所述集熱棚與煙囪結(jié)合處的風(fēng)力發(fā)電機(jī)；所述集熱棚邊緣設(shè)置有若干個(gè)定日鏡；所述集熱棚包括集熱棚蓋板、集熱棚支撐、蓄熱層和鹽水池；所述煙囪內(nèi)從上而下依次設(shè)置有冷凝器、淡水收集器、腔體式吸熱器和風(fēng)力透平；所述腔體式吸熱器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱盤管。
[0005]前述的一種追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是，所述集熱棚支撐用于支撐集熱棚蓋板的重量；所述集熱棚蓋板與蓄熱層、鹽水池之間形成空氣流道；所述集熱棚兩側(cè)設(shè)置有空氣入口。
[0006]前述的一種追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是，所述冷凝器的分布形式采用中心高周邊低，以利于淡水從邊緣流入淡水收集器內(nèi)；所述導(dǎo)熱盤管連接有輸水管；所述輸水管與鹽水池相連接；所述導(dǎo)熱盤管內(nèi)流有蓄熱池內(nèi)的鹽水。
[0007]前述的一種追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是，所述定日鏡采用兩維跟蹤太陽(yáng)方式，每一面定日鏡鏡面的傾角均不相同；所有的所述定日鏡組成境場(chǎng)將太陽(yáng)光線匯聚到所述腔體式吸熱器中；所述聚光區(qū)域?yàn)樵O(shè)置在煙囪側(cè)面開(kāi)口內(nèi)的內(nèi)腔式吸熱器。
[0008]一種利用權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行方法，其特征是，空氣由所述集熱棚兩端的空氣入口進(jìn)入系統(tǒng)后流過(guò)蓄熱層、鹽水池、風(fēng)力透平、腔體式吸熱器、淡水收集器后在冷凝器處凝結(jié)為淡水，淡水由淡水收集器收集。
[0009]前述的一種追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行方法，其特征是，所述定日鏡將太陽(yáng)光聚集到腔體式吸熱器內(nèi)，加熱空氣流以及導(dǎo)熱盤管內(nèi)的鹽水；所述導(dǎo)熱盤管內(nèi)的工質(zhì)通過(guò)輸水管流動(dòng)到鹽水池內(nèi)加熱空氣和鹽水池內(nèi)的鹽水，而后通過(guò)輸水管回到導(dǎo)熱盤管內(nèi)，以此循環(huán)。
[0010]前述的一種追日太陽(yáng)能煙囪鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行方法，其特征是，空氣流推動(dòng)所述風(fēng)力透平發(fā)電，發(fā)出電能經(jīng)過(guò)逆變器后儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)，所述蓄電池內(nèi)的電源用于驅(qū)動(dòng)導(dǎo)熱盤管內(nèi)的工質(zhì)做功，富余電能存儲(chǔ)在蓄電池內(nèi)留作無(wú)太陽(yáng)時(shí)候使用。
[0011]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:本系統(tǒng)具有太陽(yáng)能煙囪和太陽(yáng)能塔的雙重優(yōu)勢(shì)，存在聚光和非聚光兩種耦合利用太陽(yáng)能的方式，能夠有效降低集熱棚面積和煙囪高度，充分回收多種型式的能量，提供了系統(tǒng)的熱效率。采用非聚光型式的太陽(yáng)能熱氣流系統(tǒng)、定日鏡聚光系統(tǒng)和增濕-除濕海水淡化系統(tǒng)，三個(gè)系統(tǒng)合理組合，充分利用了太陽(yáng)能的熱量，利用太陽(yáng)能熱氣流系統(tǒng)產(chǎn)生電能和強(qiáng)大上升氣流蒸發(fā)鹽水池內(nèi)的海水，利用定日鏡聚光系統(tǒng)在煙囪內(nèi)進(jìn)一步加熱空氣同時(shí)將部分熱量導(dǎo)入鹽水池提高鹽水溫度從而增強(qiáng)蒸發(fā)，利用增濕-除濕的海水淡化方案進(jìn)行海水淡化。采用的定日鏡聚光系統(tǒng)使得集熱棚半徑不會(huì)過(guò)大，煙囪尚度也不會(huì)過(guò)尚，從而提尚了系統(tǒng)的可靠性和安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中附圖標(biāo)記的含義:
1-煙囪，2-冷凝器，3-淡水收集器，4-腔體式吸熱器，5-導(dǎo)熱盤管，6-輸水管，7-集熱棚支撐，8-鹽水池，9-空氣流道，10-集熱棚蓄熱層，11-非聚光復(fù)合模式集熱棚入口，12-風(fēng)力透平，13-集熱棚蓋板，14-聚光-非聚光模式集熱棚空氣入口，15-太陽(yáng)光線，16-定日鏡鏡面，17-定日鏡兩維跟蹤軸。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0015]本發(fā)明涉及的一種追日太陽(yáng)能煙囪I鹽、水、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，工作原理詳細(xì)分析如下:
由定日鏡將太陽(yáng)光聚集在腔體式吸熱器4，腔體式吸熱器4內(nèi)部溫度升高，該位置內(nèi)部空氣由于溫度升高密度降低，由于煙囪I效應(yīng)開(kāi)始上浮，空氣由非聚光復(fù)合模式集熱棚入口 11和聚光-非聚光模式集熱棚空氣入口 14進(jìn)入系統(tǒng)。空氣沿如圖箭頭所指方向流動(dòng)時(shí)，在集熱棚與煙囪I結(jié)合處經(jīng)過(guò)風(fēng)力透平12，帶動(dòng)風(fēng)力透平12旋轉(zhuǎn)，從而發(fā)出電量。
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