專利名稱：蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能發(fā)電領(lǐng)域，涉及一種相變材料蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
太陽能發(fā)電已經(jīng)研究發(fā)展了很多年，一些示范發(fā)電項目已經(jīng)達到或超過20MW，主要發(fā)電方法有光電直接發(fā)電的光伏發(fā)電，有光熱產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動發(fā)電機的太陽能塔式發(fā)電，槽式發(fā)電等等。但太陽能、風(fēng)能等綠色能源之所以不能大量發(fā)展，主要問題就是調(diào)峰問題，由于太陽只能再白天提供太陽能，而且，隨陰天、下雨、風(fēng)沙等影響光線強度都會變化，這些變化影響了發(fā)電效率，使太陽能光伏發(fā)電一直出于不穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)電量時大時小，無法正常上網(wǎng)供電，即使非上網(wǎng)用電，也無法正常使用。再遇到連續(xù)陰天下雨，就會出現(xiàn)不能正常發(fā)電，或不能發(fā)電。國內(nèi)外眾多企業(yè)，研究人員竭盡全力，嘗試了電池，水電調(diào)峰等方法，始終 無法大功率蓄能，電池蓄能除成本高，壽命短外，還存在報廢時二次環(huán)境污染問題；水電調(diào)峰則除了要求地理位置靠近河流，水庫、湖泊外，同時也為水庫附近的生態(tài)環(huán)境、水利資源的保護帶來很多新的問題。同時，光伏發(fā)電極低的發(fā)電效率低也是一大難題，很多研究人員仍在嘗試各種提高效率的方法。利用光熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)生蒸汽發(fā)電的塔式、槽式發(fā)電，包括利用風(fēng)能的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，都存在發(fā)電不能穩(wěn)定的問題。不解決太陽能和風(fēng)能均勻供電問題，大規(guī)模利用太陽能和風(fēng)能發(fā)電，就不可能快速發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，以解決太陽能發(fā)電系統(tǒng)的低成本均衡調(diào)峰的穩(wěn)定輸出的技術(shù)問題。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，包括太陽能集熱裝置、相變材料儲存裝置、螺桿膨脹動力機和發(fā)電機；所述太陽能集熱裝置內(nèi)的熱介質(zhì)通過循環(huán)管線及泵輸至相變材料儲存裝置的熱交換器；所述螺桿膨脹動力機的驅(qū)動介質(zhì)，通過循環(huán)管線及泵輸至相變材料儲存裝置內(nèi)的熱交換器，由相變材料加熱該驅(qū)動介質(zhì)；該被加熱的驅(qū)動介質(zhì)輸至螺桿膨脹動力機，驅(qū)動螺桿膨脹動力機帶動發(fā)電機發(fā)電。所述太陽能集熱裝置內(nèi)的熱介質(zhì)還通過另一條循環(huán)管線及泵，直接與螺桿膨脹動力機的驅(qū)動介質(zhì)管線相連，構(gòu)成直接供熱的回路，在該直接供熱的回路管線上設(shè)有閥門。所述相變材料儲存裝置根據(jù)需要選擇一個或多個，該相變材料儲存裝置有保溫層。保溫層是雙層不銹鋼板內(nèi)部抽真空或填充有隔熱材料，該隔熱材料包括氣凝膠、聚苯板、聚異氰酸酯、聚丙烯酰胺、玻化微珠或巖棉中的一種。保溫層是由隔熱材料外掛于相變材料儲存裝置上。每個相變材料儲存裝置包括循環(huán)吸熱介質(zhì)側(cè)熱交換器和循環(huán)驅(qū)動介質(zhì)側(cè)熱交換器；或內(nèi)置循環(huán)驅(qū)動介質(zhì)蒸發(fā)器；在采用多個相變材料儲存裝置時，采用并聯(lián)或串聯(lián)連接；在太陽能集熱裝置的熱管與太陽能集熱介質(zhì)存儲箱之間、太陽能集熱介質(zhì)存儲箱與相變材料儲存裝置、相變材料儲存裝置與螺桿膨脹動力機驅(qū)動介質(zhì)箱、螺桿膨脹動力機驅(qū)動介質(zhì)箱與螺桿膨脹動力機之間的循環(huán)管線上分別設(shè)有閥門；所有的循環(huán)管路和介質(zhì)存儲箱均有保溫處理層。所述的相變材料儲存裝置設(shè)置在地面或地下。所述相變材料儲存裝置、螺桿膨脹動力機驅(qū)動介質(zhì)箱、太陽能集熱介質(zhì)存儲箱均設(shè)置有溫度計和壓力表。所述的螺桿膨脹動力機，采用單循環(huán)驅(qū)動和雙循環(huán)驅(qū)動。本發(fā)明所具有的積極有益效果
I.采用太陽能集熱裝置集熱，用所吸收太陽能加熱相變材料，相變材料相變儲蓄熱能，再利用相變材料相變放熱，加熱驅(qū)動螺桿膨脹動力機的介質(zhì)到所蓄要的溫度壓力；白天也可以用太陽能集熱裝置集熱，用所吸收太陽能加熱驅(qū)動螺桿膨脹動力機的介質(zhì)，利用所加熱的介質(zhì)驅(qū)動螺桿膨脹動力機發(fā)電。2.根據(jù)安裝本裝置地區(qū)氣象情況和用戶需求，使用合理數(shù)量的相變材料，如該地區(qū)可能連續(xù)陰天2天，為均衡發(fā)電，需要使用相變材料的用量夠儲蓄能量供三天發(fā)電使用，如果客戶要求蓄能夠5天發(fā)電使用，則使用相變材料數(shù)量應(yīng)能蓄能量供五天發(fā)電使用。3.無廢氣廢物排放，無污染，環(huán)保節(jié)能，可以連續(xù)均衡發(fā)電，也可以根據(jù)客戶需要發(fā)電或停止發(fā)電。


圖I為本發(fā)明的一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的另一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明通過相變材料相態(tài)的轉(zhuǎn)換儲蓄白天所吸收的太陽能，再利用相變材料所積蓄的熱能加熱驅(qū)動螺桿膨脹動力機的介質(zhì)，用被加熱的介質(zhì)驅(qū)動螺桿膨脹動力機帶動發(fā)電機發(fā)電，發(fā)電均衡穩(wěn)定。整個系統(tǒng)即可以全天均衡發(fā)電，也可以再需要發(fā)電時候發(fā)電，使用方便安全，發(fā)電量均衡一直，環(huán)?？煽?，太陽能利用率較高。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案詳細說明如下實施例I參照圖I所示，一種相變材料蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，主要包括太陽能集熱裝置，相變材料儲存裝置，螺桿膨脹動力機，發(fā)電機等；在太陽能集熱裝置和相變材料儲存裝置間有管路連接，用于循環(huán)太陽能集熱裝置內(nèi)的介質(zhì)傳遞熱能給相變材料，使相變材料相變蓄能；在相變材料儲存裝置和螺桿膨脹動力機之間有管路連接，用于循環(huán)螺桿膨脹動力機內(nèi)的驅(qū)動介質(zhì)，驅(qū)動介質(zhì)在相變材料儲存裝置內(nèi)的熱交換器內(nèi)被相變材料加熱到合適溫度壓力，驅(qū)動螺桿膨脹動力機帶動發(fā)電機發(fā)電。所述的太陽能集熱裝置可以是管式太陽能熱水器，或板式太陽能熱水器，里面的的介質(zhì)可以是水或無機物水溶液或液體有機物，或液體有機物的混合物，也可以使有機物與無機物的液體混合物，所述的相變材料選用現(xiàn)有技術(shù)市售產(chǎn)品，可以是有機物或無機物或有機物與無機物的純物質(zhì)或混合物，可以是純金屬或合金，合金可以是二種到多種金屬的混合物，包括并不限于十四烷，十五烷，十六烷，十四烷與十六烷及無機鹽，無機鹽水溶液，無機鹽飽和水溶液，無機鹽過飽和水溶液的純凈物或二元混合物或多元混合物，錫鉛共晶合金。錫鉛鎘共晶合金，鉍鎘錫共晶合金，鉍鉛錫共晶合金，鉍鉛鎘共晶合金，錫鉛鎘鉍共晶合金，鉍錫鉛鎘銦共晶合金，鉍鉛錫汞共晶合金。有機物可以是石蠟，二元混合物可以是十六烷的質(zhì)量含量在50 90%時的十四烷與十六烷，所用無機鹽，無機鹽水溶液，無機鹽飽和水溶液，無機鹽過飽和水溶液的純凈物或二元混合物或多元混合物包括六水合硝酸鋅，六水合氯化鈣，三水醋酸鈉，十水合硫酸鈉，十水合碳酸鈉，十二水合磷酸氫二鈉，十水合四硼酸二鈉，硝酸鉀，硫酸鈉水溶液與十水合硫酸鈉混合物等的鹽或水溶液；所用成核劑包括高嶺土、石墨粉、及鋁等輕金屬粉末；加入成核劑并攪拌均勻，成核劑與無機鹽，無機鹽水溶液，無機鹽飽和水溶液，無機鹽 過飽和水溶液的重量百分比為0. I 20%。實施例2參照圖2所示，一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，主要包括太陽能集熱裝置，相變材料儲存裝置，螺桿膨脹動力機，發(fā)電機等；在太陽能集熱裝置和螺桿膨脹動力機之間有管路連接，用于循環(huán)太陽能集熱裝置內(nèi)的介質(zhì)在白天太陽能集熱時用所吸收能量的一部分加熱驅(qū)動螺桿膨脹動力機的介質(zhì)，加熱到合適溫度壓力的驅(qū)動介質(zhì)，驅(qū)動螺桿膨脹動力機帶動發(fā)電機發(fā)電。在太陽能集熱裝置和相變材料儲存裝置之間有管路連接，用于循環(huán)太陽能集熱裝置內(nèi)的介質(zhì)傳遞熱能給相變材料，使相變材料相變蓄能，在相變材料儲存裝置和螺桿膨脹動力機之間有管路連接，用于在夜晚或陰天或太陽能集熱裝置不能提供足夠熱能給驅(qū)動循環(huán)螺桿膨脹動力機介質(zhì)時，循環(huán)螺桿膨脹動力機內(nèi)的驅(qū)動介質(zhì)，驅(qū)動介質(zhì)在相變材料儲存裝置內(nèi)的熱交換器內(nèi)被相變材料加熱到合適溫度壓力，驅(qū)動螺桿膨脹動力機帶動發(fā)電機發(fā)電。
權(quán)利要求
1.一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，其特征在于，包括太陽能集熱裝置、相變材料儲存裝置、螺桿膨脹動力機和發(fā)電機；所述太陽能集熱裝置內(nèi)的熱介質(zhì)通過循環(huán)管線及泵輸至相變材料儲存裝置的熱交換器；所述螺桿膨脹動力機的驅(qū)動介質(zhì)，通過循環(huán)管線及泵輸至相變材料儲存裝置內(nèi)的熱交換器，由相變材料加熱該驅(qū)動介質(zhì)；該被加熱的驅(qū)動介質(zhì)輸至螺桿膨脹動力機，驅(qū)動螺桿膨脹動力機帶動發(fā)電機發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，其特征在于，所述太陽能集熱裝置內(nèi)的熱介質(zhì)還通過另一條循環(huán)管線及泵，直接與螺桿膨脹動力機的驅(qū)動介質(zhì)管線相連，構(gòu)成直接供熱的回路，在該直接供熱的回路管線上設(shè)有閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，其特征在于，所述相變材料儲存裝置根據(jù)需要選擇一個或多個，該相變材料儲存裝置有保溫層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，其特征在于，保溫層是雙層不銹鋼板內(nèi)部抽真空或填充有隔熱材料，該隔熱材料包括氣凝膠、聚苯板、聚異氰酸酯、聚丙烯酰胺、?；⒅榛驇r棉中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，其特征在于，保溫層是由隔熱材料外掛于相變材料儲存裝置上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，其特征在于，每個相變材料儲存裝置包括循環(huán)吸熱介質(zhì)側(cè)熱交換器和循環(huán)驅(qū)動介質(zhì)側(cè)熱交換器；或內(nèi)置循環(huán)驅(qū)動介質(zhì)蒸發(fā)器；在采用多個相變材料儲存裝置時，采用并聯(lián)或串聯(lián)連接；在太陽能集熱裝置的熱管與太陽能集熱介質(zhì)存儲箱之間、太陽能集熱介質(zhì)存儲箱與相變材料儲存裝置、相變材料儲存裝置與螺桿膨脹動力機驅(qū)動介質(zhì)箱、螺桿膨脹動力機驅(qū)動介質(zhì)箱與螺桿膨脹動力機之間的循環(huán)管線上分別設(shè)有閥門；所有的循環(huán)管路和介質(zhì)存儲箱均有保溫處理層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，其特征在于，所述的相變材料儲存裝置設(shè)置在地面或地下。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，其特征在于，所述相變材料儲存裝置、螺桿膨脹動力機驅(qū)動介質(zhì)箱、太陽能集熱介質(zhì)存儲箱均設(shè)置有溫度計和壓力表。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，其特征在于，所述的螺桿膨脹動力機，采用單循環(huán)驅(qū)動和雙循環(huán)驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蓄能調(diào)峰谷全天候太陽能均衡發(fā)電裝置，該裝置利用太陽能集熱裝置吸收太陽能，通過相變材料相態(tài)的轉(zhuǎn)換儲蓄白天所吸收的太陽能，再利用相變材料所積蓄的熱能加熱驅(qū)動螺桿膨脹動力機的驅(qū)動介質(zhì)，用被加熱的驅(qū)動介質(zhì)驅(qū)動螺桿膨脹動力機帶動發(fā)電機發(fā)電。本發(fā)明的整個系統(tǒng)即可以全天均衡穩(wěn)定發(fā)電，也可以在需要發(fā)電時候發(fā)電，具有使用方便安全，發(fā)電量均衡一致，環(huán)?？煽亢吞柲芾寐瘦^高等優(yōu)點。
文檔編號F03G6/06GK102797651SQ20121031022
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者李光武 申請人:李光武