專利名稱：單塔多碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術：
已有技術的太陽能發(fā)電系統(tǒng)由一個或多個太陽能塔組成，每個太陽能塔上設置著桁架，桁架上為由上、下兩個軌道組成的軌道，上軌道上與支撐軌道的支撐架連接，下軌道是固定的，在上、下軌道之間裝有滑輪，上、下軌道可實現(xiàn)相對旋轉(zhuǎn)，上軌道上設置許多的太陽能集熱器與太陽能聚光鏡，許多的太陽能集熱器與太陽能聚光鏡呈陳列狀排列，上軌道帶動其上的太陽能集熱器與太陽能聚光鏡對陽光進行跟蹤，各太陽能集熱器與太陽能聚光鏡自身進行高度角運動并將搜集到的能量匯集起來，向下送入太陽能塔內(nèi)的熱空氣混風箱，已有技術的太陽能塔體積龐大，營造費工費時，其上設計的眾多的太陽能集熱器與太陽能聚光鏡維修和保養(yǎng)都很困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，優(yōu)化裝置結構，降低制造成本。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是做為本發(fā)明的一種單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，單塔多碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括一個太陽能塔和太陽能聚光鏡組件構成，該太陽能聚光鏡組件包括太陽能聚光鏡、太陽能聚光鏡支撐軌道和方位角旋轉(zhuǎn)軌道，方位角旋轉(zhuǎn)軌道為圓形且水平設置，方位角旋轉(zhuǎn)軌道上傾斜固定著兩個太陽能聚光鏡支撐軌道，太陽能聚光鏡沿著太陽能聚光鏡支撐軌道設置并移動，太陽能塔垂直設置在方位角旋轉(zhuǎn)軌道的圓心部位，太陽能塔頂端上通過太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置在水平方向上設置著傳熱保溫管，傳熱保溫管兩外端設置著太陽能集熱器做為本發(fā)明的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)的一種改進，該太陽能集熱器與傳熱保溫管內(nèi)部相連通，傳熱保溫管向下連通太陽能塔內(nèi)的熱空氣混風箱，熱空氣混風箱分別連接著熱電轉(zhuǎn)換裝置和熱能存儲器，熱能存儲器又分別連接著引風機和鼓風機。做為本發(fā)明單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)的另一種改進，該太陽能聚光鏡支撐軌道和方位角旋轉(zhuǎn)軌道之間增設了支撐軌道的支撐架。且，兩條太陽能聚光鏡俯仰運行的支撐軌道為平行的下凹圓弧曲線結構。且，該太陽能聚光鏡是由多塊曲面或平板玻璃拼合而成的旋轉(zhuǎn)拋物面。且，由兩部分半面旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡構成的太陽能聚光鏡圍繞聚光換熱的太陽能塔根據(jù)太陽運行軌跡做雙軸跟蹤運行。且，該太陽能塔的頂部對稱分布的太陽能集熱器根據(jù)太陽運行軌跡做雙軸跟蹤運行。且，該太陽能聚光鏡的雙軸跟蹤和太陽能集熱器的雙軸跟蹤的運行角速度對應相同且同步。CN 102400868 A
說明書
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且，該熱能存儲器是在塔內(nèi)垂直布置。且，該太陽能塔頂部的兩個該太陽能集熱器經(jīng)中心管匯流后，一路可以直接被引入熱能存儲器內(nèi)，另一路可以直供各類發(fā)電設施運行。且，所述太陽能塔為鋼結構塔。本發(fā)明的有益效果是1、與原有的系統(tǒng)相比，由于大大減少了高溫熱風管道的長度，解決了當前熱空氣傳輸過程中造成的熱量損失問題；2、把蒸汽發(fā)生器置于塔上，縮短了高溫熱風傳輸管道的長度，最大限度地減少了 “高級”輸送管材和保溫材料的使用量；3、將蓄熱系統(tǒng)巧妙的置于集熱器支撐塔中，即節(jié)省了安排空間，又符合蓄熱器蓄放熱時流體運行最佳熱力學要求，并且有利于塔身的穩(wěn)固；4、這種單塔多碟式聚光集熱系統(tǒng)可以分別與蒸汽輪發(fā)電機組、空氣透平發(fā)電機組和斯特林發(fā)電機組配置應用。5、平臺重量大大減輕；6、桁架驅(qū)動及聚光鏡成本減低；7、垂直布置是熱能存儲器最佳布置方式，符合熱力學基本原理儲放熱效率高。


圖1為本發(fā)明單塔多碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的主視2為本發(fā)明單塔多碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的側(cè)視3為本發(fā)明單塔多碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的俯視4為本發(fā)明單塔多碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的太陽能塔內(nèi)部剖視示意5為本發(fā)明單塔多碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)左測視立體示意6為本發(fā)明單塔多碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)前俯視立體示意中1 太陽能聚光鏡3 支撐軌道的支撐架5 太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置7 方位角旋轉(zhuǎn)軌道9 熱空氣混風箱
11 熱能存儲器13 鼓風機
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明單塔多碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)作進一步詳細說明本發(fā)明單塔多碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括一個太陽能塔6和太陽能聚光鏡組件構成，太陽能聚光鏡組件包括太陽能聚光鏡1、太陽能聚光鏡支撐軌道2和方位角旋轉(zhuǎn)軌道7， 太陽能聚光鏡支撐軌道2和方位角旋轉(zhuǎn)軌道7由導管架焊接而成，方位角旋轉(zhuǎn)軌道7為圓
2 太陽能聚光鏡俯仰運行的支撐軌道 4 太陽能集熱器 6 太陽能塔 8 傳熱保溫管 10 熱電轉(zhuǎn)換裝置 12 引風機形且水平設置并可旋轉(zhuǎn)，方位角旋轉(zhuǎn)軌道7上傾斜固定著兩個的太陽能聚光鏡支撐軌道2， 每條太陽能聚光鏡支撐軌道2設置有多個太陽能聚光鏡1，太陽能聚光鏡1可以為如圖所示的方形結構，也可以為圓形、六角形或其它形狀，太陽能聚光鏡1沿著太陽能聚光鏡支撐軌道2設置并可移動，太陽能塔6垂直設置在方位角旋轉(zhuǎn)軌道7的圓心部位，太陽能塔6頂端上通過太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置5在水平方向上設置著傳熱保溫管8，傳熱保溫管8兩外端設置著太陽能集熱器4。如圖2所示兩條太陽能聚光鏡支撐軌道2為平行的下凹曲線結構。為使太陽能聚光鏡支撐軌道2和方位角旋轉(zhuǎn)軌道7的連接更牢固，二者之間增設了支撐軌道的支撐架3，根據(jù)位置的需要，支撐軌道的支撐架3可以設置多個。太陽能聚光鏡1通過后面的支撐桁架和滑輪安裝在太陽能聚光鏡支撐軌道2上， 太陽能聚光鏡1可實現(xiàn)沿著太陽能聚光鏡支撐軌道2運動，實現(xiàn)俯仰角運動功能，此處可按現(xiàn)有技術處理。兩條太陽能聚光鏡俯仰運行的支撐軌道為平行的下凹圓弧曲線結構。為降低制造成本，太陽能聚光鏡1可以由多塊曲面或平板玻璃拼合而成的旋轉(zhuǎn)拋物面。太陽能聚光鏡支撐軌道2下方設置有支撐軌道的支撐架3并與支撐軌道的支撐架3焊接在一起，支撐軌道的支撐架3安裝在圓形的方位角旋轉(zhuǎn)軌道7上，方位角旋轉(zhuǎn)軌道 7與已有技術中的太陽能塔上方的旋轉(zhuǎn)裝置原理一致，即分為上下兩個軌道，上軌道上與支撐軌道的支撐架3連接，下軌道固定在地面上，在方位角軌道的上下軌道之間裝有滑輪，上下軌道可實現(xiàn)相對水平旋轉(zhuǎn)，并且整個方位角旋轉(zhuǎn)軌道7由控制系統(tǒng)控制可實現(xiàn)太陽能聚光鏡1對太陽的跟蹤。方位角旋轉(zhuǎn)軌道7在水平方向上轉(zhuǎn)動和太陽能聚光鏡1沿著太陽能聚光鏡支撐軌道2的移動，使得太陽能聚光鏡1能夠有效地跟蹤陽光的方向，由兩部分半面旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡構成的太陽能聚光鏡1圍繞聚光換熱的太陽能塔6根據(jù)太陽運行軌跡做雙軸跟蹤運行。該太陽能塔6的頂部對稱分布的太陽能集熱器4根據(jù)太陽運行軌跡做雙軸跟蹤運行。 且，該太陽能聚光鏡1的雙軸跟蹤和太陽能集熱器4的雙軸跟蹤的運行角速度對應相同且同步。如圖3所示，太陽能塔6頂端上水平設置著傳熱保溫管8的長度使得其上太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置5位于太陽能聚光鏡1水平位置的中點上。借助太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置5的轉(zhuǎn)動，使得太陽能集熱器4與太陽能聚光鏡1的水平位置保持相對靜止。同時，太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置5還能使傳熱保溫管8軸向轉(zhuǎn)動，帶動太陽能集熱器4對準太陽能聚光鏡1的焦點。太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置5與方位角旋轉(zhuǎn)軌道7是同樣原理，太陽能集熱器4通過方位角旋轉(zhuǎn)和高度角旋轉(zhuǎn)，能夠改集太陽光線帶來的能量，太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置5由控制系統(tǒng)控制可實現(xiàn)太陽能集熱器4跟蹤太陽能聚光鏡1的功能，同時太陽能集熱器4與傳熱保溫管8內(nèi)部相連通，傳熱保溫管8向下連通太陽能塔6內(nèi)的熱空氣混風箱9，傳熱保溫管8 與太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置5相連，并可以實現(xiàn)同時與傳熱保溫管8的先對轉(zhuǎn)動，即可實現(xiàn)高度角方向的運動，太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置5的方位角方向和高度角方向的合成運動保證太陽能集熱器4始終與太陽能聚光鏡1的焦點對齊，保證太陽能從太陽能集熱器4進入流經(jīng)傳熱保溫管8，最后進入太陽能塔6內(nèi)部的熱空氣混風箱9。如圖4所示，熱空氣混風箱9向下分別連接著熱電轉(zhuǎn)換裝置10和熱能存儲器11， 熱能存儲器11又向下分別連接著引風機12和鼓風機13，該熱能儲存器11是在塔內(nèi)垂直布置。且，該太陽能塔6頂部的兩個該太陽能集熱器4經(jīng)中心管匯流后，一路可以直接被引入熱能儲存器11內(nèi)，另一路可以直供各類發(fā)電設施運行。熱電轉(zhuǎn)換裝置10為蒸汽發(fā)生器或空氣透平機或斯特靈機，即熱空氣混風箱9中的熱空氣可以蒸汽發(fā)生器連接，產(chǎn)生熱空氣推動發(fā)電器發(fā)電，也可以直接與空氣透平機或斯特靈發(fā)電機連接直接發(fā)電。但不需要發(fā)電時或者熱空氣混風箱9中的熱量除了發(fā)電還有剩余時，多余熱量存儲到熱能存儲器中11中，在熱量存儲過程中，引風機12開啟將熱空氣從熱空氣混風箱9引入熱能存儲器11，熱能存儲在熱能存儲器11中。當熱能存儲器11需要釋放熱量時，鼓風機13開啟，引風機12關閉，鼓風機向熱能存儲器11鼓風，將熱量從熱能存儲器11中帶出，引入至熱空氣混風箱9，供發(fā)電使用。所述太陽能塔6可以為磚混結構， 也可以為鋼結構塔，且為降低太陽能塔6的高度，也可以將引風機12和鼓風機13移到塔外的空地上。本發(fā)明的技術效果如下首先，平臺上的重量(只有聚光鏡)大大降低；其次，桁架和驅(qū)動成本降低；再次，聚光鏡可以由分片的平板玻璃組成，聚光鏡成本降低；并且，太陽能集熱器可以采用吸入空氣的方式，減少了 10%透射玻璃的損失，也減少了一臺風機；太陽能集熱器集熱溫度降低，輸入能量增加；并且，管道內(nèi)的總流量增加，熱損降低，管道成本降低；并且，旋轉(zhuǎn)連接點減少；另外，暖管問題基本不存在。
權利要求
1.一種單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)包括一個太陽能塔和太陽能聚光鏡組件構成，其特征是所述太陽能聚光鏡組件包括太陽能聚光鏡(I)、太陽能聚光鏡俯仰運行的支撐軌道( 和方位角旋轉(zhuǎn)軌道(7)，方位角旋轉(zhuǎn)軌道(7)為圓形且水平設置并可旋轉(zhuǎn)，方位角旋轉(zhuǎn)軌道(7)上傾斜固定著兩個弧形的太陽能聚光鏡俯仰運行的支撐軌道O)，太陽能聚光鏡(1)沿著太陽能聚光鏡支撐軌道( 設置并移動，太陽能塔(6)垂直設置在方位角旋轉(zhuǎn)軌道(7)的圓心部位，太陽能塔(6)頂端上通過太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置( 在水平方向上設置著傳熱保溫管(8)，傳熱保溫管(8)兩外端設置著太陽能集熱器⑷。
2.根據(jù)權利要求1所述的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述太陽能集熱器⑷與傳熱保溫管⑶內(nèi)部相連通，傳熱保溫管⑶向下連通太陽能塔(6)內(nèi)的熱空氣混風箱(9)，熱空氣混風箱(9)分別連接著熱電轉(zhuǎn)換裝置(10)和熱能存儲器(11)，熱能存儲器(11)又分別連接著引風機(12)和鼓風機(13)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述太陽能聚光鏡俯仰運行的支撐軌道( 和方位角旋轉(zhuǎn)軌道(7)之間增設了支撐軌道的支撐架 ⑶。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是兩條所述太陽能聚光鏡俯仰運行的支撐軌道O)為平行的下凹圓弧曲線結構。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述太陽能聚光鏡(1)是由多塊曲面或平板玻璃拼合而成的旋轉(zhuǎn)拋物面。
6.根據(jù)權利要求1所述的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是由兩部分半面旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡構成的太陽能聚光鏡⑴圍繞聚光換熱的太陽能塔(6)根據(jù)太陽運行軌跡做雙軸跟蹤運行。
7.根據(jù)權利要求1所述的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述太陽能塔 (6)的頂部對稱分布的太陽能集熱器(4)根據(jù)太陽運行軌跡做雙軸跟蹤運行。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述太陽能聚光鏡(1)的雙軸跟蹤和集熱器⑷的雙軸跟蹤的運行角速度對應相同且同步。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述熱能存儲器(11)是在塔內(nèi)垂直布置。
10.根據(jù)權利要求1或2所述的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是太陽能塔 (6)頂部的兩個所述太陽能集熱器(4)經(jīng)中心管匯流后，一路可以直接被引入熱能存儲器(II)內(nèi)，另一路可以直供各類發(fā)電設施運行。
11.根據(jù)權利要求1所述的單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述太陽能塔 (6)為鋼結構塔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)，單塔多碟式太陽能聚光發(fā)電系統(tǒng)包括一個太陽能塔和太陽能聚光鏡組件構成，該太陽能聚光鏡組件包括太陽能聚光鏡、太陽能聚光鏡俯仰角支撐軌道和方位角旋轉(zhuǎn)軌道，方位角旋轉(zhuǎn)軌道為圓形且水平設置并可旋轉(zhuǎn)，方位角旋轉(zhuǎn)軌道上傾斜固定著兩個太陽能聚光鏡俯仰旋轉(zhuǎn)支撐軌道，太陽能聚光鏡沿著太陽能聚光鏡俯仰支撐軌道設置并圍繞塔頂集熱器俯仰旋轉(zhuǎn)中心線做圓周移動，太陽能塔垂直設置在方位角旋轉(zhuǎn)軌道的圓心部位，太陽能塔頂端上通過太陽能塔上旋轉(zhuǎn)裝置在水平方向上設置著傳熱保溫管，傳熱保溫管兩外端通過塔心，對稱部置著太陽能集熱器。
文檔編號F24J2/06GK102400868SQ201010279188
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月13日 優(yōu)先權日2010年9月13日
發(fā)明者劉曉冰, 曹文嬌, 羅納德·德比, 陸鈞 申請人:彩熙太陽能環(huán)保技術(天津)有限公司