專利名稱：一種太陽能集熱發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
一種太陽能集熱發(fā)電裝置 本實用新型涉及太陽能發(fā)電，尤其涉及一種太陽能集熱發(fā)電裝置。隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步，人們對能源提出越來越高的要求，尋找新能源成為當前人類面臨的迫切課題?，F(xiàn)有電力能源的來源主要有3種，即火電、水電和核電?；痣娦枰紵?、石油等化石燃料。一方面化石燃料蘊藏量有限、越燒越少，正面臨著枯竭的危險。據(jù)估計，全世界石油資源再有30年便將枯竭。另一方面燃燒燃料將排出二氧化碳和硫的氧化物，因此會導致溫室效應和酸雨，惡化地球環(huán)境。 水電要淹沒大量土地，有可能導致生態(tài)環(huán)境破壞，而且大型水庫一旦塌崩，后果將不堪設想。另外，一個國家的水力資源也是有限的，而且還要受季節(jié)的影響。核電在正常情況下固然是干凈的，但萬一發(fā)生核泄漏，后果同樣是可怕的。前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故，已使900萬人受到了不同程度的損害，而且這一影響并未終止。照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40分鐘照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費?？梢哉f，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽能發(fā)電絕對干凈，不產(chǎn)生公害。所以太陽能發(fā)電被譽為是理想的能源。太陽能轉(zhuǎn)換為電能可采用多種途徑，如目前普遍采用的太陽能電池板發(fā)電技術、聚光太陽能發(fā)電技術及還在研究階段的直接熱電技術；太陽能電池板發(fā)電技術已非常成就，其主要缺點是造價高、轉(zhuǎn)換效率低，且太陽能電池板的生產(chǎn)制造又是高能耗、高污染過程，從綜合發(fā)展看，不是太陽能利用的最佳模式。直接熱電技術還處在研究階段，還需較長時間的開發(fā)才能推廣應用。聚光太陽能發(fā)電繼風能、光電池之后，已經(jīng)開始嶄露頭角，有望成為解決能源匱乏、應對氣候變暖的有效技術手段。目前聚光太陽能發(fā)電主要以槽式、塔式、蝶式系統(tǒng)都有成功的應用案例，而槽式、塔式、蝶式系統(tǒng)對鏡面材料，制造工藝、控制精度都有較高的要求，對技術的推廣應用有較大難度。本實用新型要解決的技術問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單。生產(chǎn)安裝成本較低的太陽能集熱發(fā)電裝置。為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是，一種太陽能集熱發(fā)電裝置，包括集熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和熱交換蒸發(fā)器，集熱系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)通過熱交換蒸發(fā)器完成熱能傳遞，所述的集熱系統(tǒng)包括集熱裝置和導熱液泵，集熱裝置、導熱液泵和熱交換蒸發(fā)器串聯(lián)；所述的集熱裝置包括復數(shù)個集熱箱和與集熱箱匹配的太陽光跟蹤驅(qū)動裝置。以上所述的太陽能集熱發(fā)電裝置，所述的集熱箱包括上部開口的保溫箱體、玻璃蓋板菲涅爾透鏡和吸熱管束，所述的吸熱管束安裝在保溫箱體內(nèi)，吸熱管束的出入管伸出保溫箱體；玻璃蓋板封閉保溫箱體的上部的開ロ，菲涅爾透鏡安裝在玻璃蓋板的上方，聚焦在吸熱管束上。以上所述的太陽能集熱發(fā)電裝置，所述的太陽光跟蹤驅(qū)動裝置包括控制電路、底座、安裝在底座上的水平旋轉(zhuǎn)裝置和安裝在水平旋轉(zhuǎn)裝置上的傾角調(diào)整裝置；所述的水平旋轉(zhuǎn)裝置和傾角調(diào)整裝置分別由微處理器控制的電機驅(qū)動，所述的集熱箱安裝在傾角調(diào)整裝置上；所述的控制電路包括太陽光角度傳感器和微處理器，所述的太陽光角度傳感器接微處理器。以上所述的太陽能集熱發(fā)電裝置，所述的復數(shù)個集熱箱通過串、并聯(lián)接組成所述的集熱裝置，集熱箱之間通過軟管連接；集熱箱與集熱裝置的外接管路之間通過軟管連接。以上所述的太陽能集熱發(fā)電裝置，所述的發(fā)電系統(tǒng)包括透平機、發(fā)電機、冷凝器和エ質(zhì)泵，熱交換蒸發(fā)器、透平機、冷凝器和エ質(zhì)泵串聯(lián)，所述的發(fā)電機由透平機驅(qū)動。以上所述的太陽能集熱發(fā)電裝置，發(fā)電系統(tǒng)的做功エ質(zhì)為低溫有機エ質(zhì)。本實用新型太陽能集熱發(fā)電裝置在現(xiàn)有聚光太陽能發(fā)電技術基礎上提高了太陽能利用率，同時可以采用成熟的機加工エ藝，降低生產(chǎn)制造、安裝和使用的成本。
以下結(jié)合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進ー步詳細的說明。圖I是本實用新型實施例太陽能集熱發(fā)電裝置的系統(tǒng)原理圖。圖2是本實用新型實施例太陽能集熱發(fā)電裝置集熱箱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型實施例太陽能集熱發(fā)電裝置太陽光跟蹤驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖。在圖I至圖3所示的本實用新型太陽能集熱發(fā)電裝置的實施例中，包括集熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和熱交換蒸發(fā)器5，集熱系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)通過熱交換蒸發(fā)器5完成熱能傳遞，集熱系統(tǒng)包括集熱裝置和導熱液泵4，集熱裝置、導熱液泵4和熱交換蒸發(fā)器5串聯(lián)。發(fā)電系統(tǒng)包括透平機6、發(fā)電機7、冷凝器8和エ質(zhì)泵9，熱交換蒸發(fā)器5、透平機6、冷凝器和エ質(zhì)泵串聯(lián)，發(fā)電機7由透平機6驅(qū)動；集熱裝置加熱后的導熱液進入熱交換蒸發(fā)器5后與發(fā)電系統(tǒng)的做功エ質(zhì)交換熱量，做功エ質(zhì)汽化去透平機6做功，導熱液放熱降溫后由導熱液泵4再次送入集熱裝置吸收太陽光熱能。集熱裝置由多個集熱箱I和與集熱箱I匹配的太陽光跟蹤驅(qū)動裝置組成。太陽光跟蹤驅(qū)動裝置驅(qū)動集熱箱1，改變集熱箱I角度，使集熱箱I的受熱面與太陽光垂直，高效率的利用太陽光熱能。集熱箱I包括上部開ロ的保溫箱體10、玻璃蓋板11、菲涅爾透鏡12和吸熱管束3，吸熱管束3安裝在保溫箱體10內(nèi)，吸熱管束3的出入管伸出保溫箱體10 ;玻璃蓋板11封閉保溫箱體10的上部的開ロ，菲涅爾透鏡12安裝在玻璃蓋板11的上方，太陽光透過菲涅爾透鏡12聚焦在吸熱管束3上。集熱箱I采用菲涅爾透鏡12，太陽光在箱內(nèi)聚焦，高溫聚集在集熱箱I的內(nèi)部，在生產(chǎn)過程中，工作人員可進行正常維護，不會出現(xiàn)灼傷等意外；吸熱管束3安裝在集熱箱I內(nèi)部，其傳導、輻射出的熱量仍聚焦在箱體內(nèi)部，當太陽能照射強度降低時，箱內(nèi)熱空氣對吸熱管進行加熱，可以提高太陽能利用率。每個集熱箱I都安裝一套太陽光跟蹤驅(qū)動裝置。太陽光跟蹤驅(qū)動裝置包括控制電路、底座201、安裝在底座上的水平旋轉(zhuǎn)裝置202和安裝在水平旋轉(zhuǎn)裝置202上的傾角調(diào)整裝置203 ;水平旋轉(zhuǎn)裝置202和傾角調(diào)整裝置203分別由步進電機驅(qū)動，集熱箱I安裝在傾角調(diào)整裝置203上?？刂齐娐钒ㄌ柟饨嵌葌鞲衅骱臀⑻幚砥鳎柟饨嵌葌鞲衅鹘游⑻幚砥?，步進電機的轉(zhuǎn)角由微處理器控制。太陽光跟蹤驅(qū)動裝置通過對太陽光照射角的識別，計算出控制角度數(shù)據(jù)，通過控制電路驅(qū)動步進電機，水平旋轉(zhuǎn)裝置202和安裝在水平旋轉(zhuǎn)裝置上的傾角調(diào)整裝置203協(xié)同調(diào)整集熱箱I 二維角度，使太陽光與集熱箱I的吸熱面垂直，最大效率的吸收太陽光。多個集熱箱I通過串、并聯(lián)接組成集熱裝置以擴展容量，集熱箱I之間通過軟管連接；集熱箱I與集熱裝置的外接管路之間通過軟管連接，加熱后的導熱液匯入熱交換蒸發(fā)器5，聯(lián)接管道及到熱交換蒸發(fā)器5的主管道需要做好保溫處理，以減少熱損失。
·[0032]發(fā)電系統(tǒng)采用有機朗肯循環(huán)，使用低沸點有機工質(zhì)，如R245fa，低沸點有機工質(zhì)不僅減少了以水為工質(zhì)朗肯循環(huán)的水質(zhì)處理設備，同時由于有機工質(zhì)的汽化特點，透平機組體積減小，相對成本降低；低沸點工質(zhì)的汽化溫度低，可提高太陽能利用率，同時由于有機工質(zhì)的具有較低的冰點溫度，可在深冬季節(jié)安全運行，擴大了本裝置的應用范圍，使用不同的有機工質(zhì)可在溫度較低的環(huán)境下應用。本實用新型可以在太陽能資源豐富的地區(qū)建立太陽能電站，利用較大的地理空間安裝數(shù)個太陽能集熱箱；若在同一水平面安裝時，依安裝布局對集熱箱的吸熱管進行串并聯(lián)接，并安裝合理的導熱液泵，若太陽能集熱箱安裝在不同的水平面，需依地勢按流體力學合理布局進行相應的串并聯(lián)接，并對導熱液泵進行合理的計算選擇。本實用新型以上實施例太陽能集熱發(fā)電裝置在現(xiàn)有聚光太陽能發(fā)電技術基礎上提高了太陽能利用率，同時可以采用成熟的機加工工藝，降低生產(chǎn)制造、安裝和使用的成本。
權利要求1.一種太陽能集熱發(fā)電裝置，包括集熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和熱交換蒸發(fā)器，集熱系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)通過熱交換蒸發(fā)器完成熱能傳遞，其特征在于，所述的集熱系統(tǒng)包括集熱裝置和導熱液泵，集熱裝置、導熱液泵和熱交換蒸發(fā)器串聯(lián)；所述的集熱裝置包括復數(shù)個集熱箱和與集熱箱匹配的太陽光跟蹤驅(qū)動裝置。
2.根據(jù)權利要求I所述的太陽能集熱發(fā)電裝置，其特征在于，所述的集熱箱包括上部開口的保溫箱體、玻璃蓋板菲涅爾透鏡和吸熱管束，所述的吸熱管束安裝在保溫箱體內(nèi)，吸熱管束的出入管伸出保溫箱體；玻璃蓋板封閉保溫箱體的上部的開口，菲涅爾透鏡安裝在玻璃蓋板的上方，聚焦在吸熱管束上。
3.根據(jù)權利要求I所述的太陽能集熱發(fā)電裝置，其特征在于，所述的太陽光跟蹤驅(qū)動裝置包括控制電路、底座、安裝在底座上的水平旋轉(zhuǎn)裝置和安裝在水平旋轉(zhuǎn)裝置上的傾角調(diào)整裝置；所述的水平旋轉(zhuǎn)裝置和傾角調(diào)整裝置分別由微處理器控制的電機驅(qū)動，所述的集熱箱安裝在傾角調(diào)整裝置上；所述的控制電路包括太陽光角度傳感器和微處理器，所述的太陽光角度傳感器接微處理器。
4.根據(jù)權利要求3所述的太陽能集熱發(fā)電裝置，其特征在于，所述的復數(shù)個集熱箱通過串、并聯(lián)接組成所述的集熱裝置，集熱箱之間通過軟管連接；集熱箱與集熱裝置的外接管路之間通過軟管連接。
5.根據(jù)權利要求I所述的太陽能集熱發(fā)電裝置，其特征在于，所述的發(fā)電系統(tǒng)包括透平機、發(fā)電機、冷凝器和工質(zhì)泵，熱交換蒸發(fā)器、透平機、冷凝器和工質(zhì)泵串聯(lián)，所述的發(fā)電機由透平機驅(qū)動。
6.根據(jù)權利要求5所述的太陽能集熱發(fā)電裝置，其特征在于，發(fā)電系統(tǒng)的做功工質(zhì)為低溫有機工質(zhì)。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能集熱發(fā)電裝置，包括集熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和熱交換蒸發(fā)器，集熱系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)通過熱交換蒸發(fā)器完成熱能傳遞，所述的集熱系統(tǒng)包括集熱裝置和導熱液泵，集熱裝置、導熱液泵和熱交換蒸發(fā)器串聯(lián)；所述的集熱裝置包括復數(shù)個集熱箱和與集熱箱匹配的太陽光跟蹤驅(qū)動裝置。本實用新型在現(xiàn)有聚光太陽能發(fā)電技術基礎上提高了太陽能利用率，同時可以采用成熟的機加工工藝，降低生產(chǎn)制造、安裝和使用的成本。
文檔編號F24J2/24GK202521896SQ20122010793
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權日2012年3月21日
發(fā)明者楊忠民 申請人:深圳市庫馬克新技術股份有限公司