溫差發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種溫差發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境和能源問題日益嚴(yán)峻，開發(fā)可再生清潔能源，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展已成為各國共同面臨的重要課題之一。
[0003]太陽能光熱發(fā)電技術(shù)正在成為各國發(fā)展新能源的主角。與光伏發(fā)電相比，光熱發(fā)電避免了光伏發(fā)電中昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換，節(jié)約了成本、避免了污染；其次光熱發(fā)電站白天采光熱后除直接發(fā)電外，同時(shí)還將部分熱量存儲(chǔ)于巨型蓄熱系統(tǒng)中，晚間可以利用蓄熱發(fā)電。
[0004]太陽能光熱發(fā)電技術(shù)有兩類，一類是利用聚光鏡聚集太陽能，經(jīng)吸收器吸收后，轉(zhuǎn)換成熱能，產(chǎn)生高溫蒸汽或氣體進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組或燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組從而產(chǎn)生電能。這類技術(shù)對(duì)光能的利用率高，光熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá)85%以上，但目前仍處于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段，且制造成本高，因此也未被大規(guī)模使用。另一類是太陽能熱溫差發(fā)電，這類發(fā)電技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于便捷、無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、工作時(shí)無噪音、無污染，但溫差器件轉(zhuǎn)換效率低，并且對(duì)光能利用率低，因此未被大規(guī)模使用。另一方面，目前溫差發(fā)電技術(shù)得不到廣泛應(yīng)用的另一個(gè)重要原因是溫差發(fā)電產(chǎn)生的電能電壓低，電壓不穩(wěn)定，發(fā)電品質(zhì)差。
[0005]因此，現(xiàn)有的溫差發(fā)電技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述發(fā)電技術(shù)不能同時(shí)滿足高轉(zhuǎn)換效率和低成本的缺陷，提供一種溫差發(fā)電系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種溫差發(fā)電系統(tǒng)，包括:用于將光能轉(zhuǎn)換成熱能并對(duì)熱介質(zhì)加熱的太陽能集熱系統(tǒng)、用于存儲(chǔ)熱介質(zhì)的儲(chǔ)熱裝置、用于流通熱介質(zhì)的第一熱介質(zhì)流通管道和第二熱介質(zhì)流通管道、用于流通冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)管道、用于發(fā)電的溫差發(fā)電裝置、用于將溫差發(fā)電裝置產(chǎn)生的直流電力變換成匹配的直流電力后直接提供穩(wěn)定的直流電力的DC/DC變換器；
[0008]所述儲(chǔ)熱裝置的一側(cè)設(shè)有第一介質(zhì)出入口和第二介質(zhì)出入口，另一側(cè)設(shè)有輸出口和輸入口 ；
[0009]所述太陽能集熱系統(tǒng)通過所述第一熱介質(zhì)流通管道分別與所述第一介質(zhì)出入口和第二介質(zhì)出入口相連接；
[0010]所述輸出口和輸入口通過所述第二熱介質(zhì)流通管道相連接以構(gòu)成循環(huán)回路；
[0011]所述第二熱介質(zhì)流通管道和冷卻介質(zhì)管道交替設(shè)置；
[0012]所述溫差發(fā)電裝置設(shè)置在所述第二熱介質(zhì)流通管道和冷卻介質(zhì)管道之間；
[0013]所述溫差發(fā)電裝置的輸出端通過導(dǎo)線連接到所述DC/DC變換器。
[0014]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括用于儲(chǔ)能的蓄電池和用于將直流電力變換成規(guī)定頻率的交流電力并提供給負(fù)載的DC/AC變換器；
[0015]所述蓄電池與所述DC/DC變換器連接；所述DC/DC變換器與DC/AC變換器連接。
[0016]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括:能量管理系統(tǒng)；
[0017]所述能量管理系統(tǒng)包括:控制器、第一檢測(cè)器、第二檢測(cè)器和第三檢測(cè)器；
[0018]其中，第一檢測(cè)器分別與控制器和溫差發(fā)電裝置連接；第二檢測(cè)器分別與控制器和蓄電池連接；第三檢測(cè)器分別與控制器和負(fù)載連接；
[0019]所述第一檢測(cè)器、第二檢測(cè)器和第三檢測(cè)器分別用于檢測(cè)所述溫差發(fā)電裝置最大輸出功率PTEe、所述蓄電池允許的最大放電功率和Pjn所述負(fù)載的用電功率P L；
[0020]控制器將根據(jù)第一檢測(cè)器、第二檢測(cè)器和第三檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果控制所述蓄電池充電的過程、所述負(fù)載的供電過程以及所述溫差發(fā)電裝置的工作狀態(tài)。
[0021]優(yōu)選的，所述第二熱介質(zhì)流通管道的兩個(gè)側(cè)面分別設(shè)有所述冷卻介質(zhì)管道。
[0022]優(yōu)選的，所述太陽能集熱系統(tǒng)包括聚光裝置和集熱管；
[0023]所述聚光裝置用于將太陽光匯聚到集熱管并對(duì)集熱管內(nèi)的熱介質(zhì)進(jìn)行加熱；
[0024]所述集熱管包括介質(zhì)輸入口和介質(zhì)輸出口；
[0025]所述介質(zhì)輸入口和介質(zhì)輸出口通過所述第一熱介質(zhì)流通管道分別連接到所述第一介質(zhì)出入口和第二介質(zhì)出入口。
[0026]優(yōu)選的，所述聚光裝置包括:槽型拋物面反射鏡；
[0027]所述集熱管安裝在所述槽型拋物面反射鏡的焦點(diǎn)線上；所述集熱管外層設(shè)有玻璃套管；所述集熱管內(nèi)設(shè)有吸熱管。
[0028]優(yōu)選的，所述介質(zhì)輸出口上設(shè)置有第一溫度傳感器，所述介質(zhì)輸入口上設(shè)置有用于根據(jù)所述第一溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)開啟/停止的第一循環(huán)泵；
[0029]所述第一溫度傳感器與所述第一循環(huán)泵連接。
[0030]優(yōu)選的，所述第二熱介質(zhì)流通管道上設(shè)有用于使第二熱介質(zhì)流通管道中的熱介質(zhì)流通的第二循環(huán)泵和用于檢測(cè)第二熱介質(zhì)流通管道中熱介質(zhì)溫度的第二溫度傳感器；
[0031]所述第二溫度傳感器與所述第二循環(huán)泵連接。
[0032]優(yōu)選的，所述冷卻介質(zhì)管道上設(shè)有用于檢測(cè)冷卻介質(zhì)溫度的第三溫度傳感器和用于根據(jù)所述第三溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)打開/關(guān)閉的第一溫控開關(guān)閥；
[0033]所述第三溫度傳感器與第一溫控開關(guān)閥連接。
[0034]優(yōu)選的，所述第一熱介質(zhì)流通管道、第二熱介質(zhì)流通管道除排布溫差發(fā)電裝置以外的地方與儲(chǔ)熱裝置外層均包裹隔熱材料。
[0035]實(shí)施本實(shí)用新型的溫差發(fā)電系統(tǒng)，具有以下有益效果:利用了太陽能集熱系統(tǒng)對(duì)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，并且將加熱后的熱介質(zhì)儲(chǔ)存起來，然后將儲(chǔ)存起來的熱介質(zhì)慢慢釋放到溫差發(fā)電裝置上；同時(shí)冷卻介質(zhì)也在冷卻介質(zhì)管道中流通，溫差發(fā)電裝置就能產(chǎn)生電能；電能經(jīng)過DC-DC變換器后得到了穩(wěn)定的電壓輸出提供給DC-AC變換器或者蓄電池充電，提高轉(zhuǎn)換效率同時(shí)節(jié)省成本，且提高了輸出電能的質(zhì)量，可實(shí)現(xiàn)了太陽能光熱溫差發(fā)電裝置更便捷的大規(guī)模使用。
【附圖說明】
[0036]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0037]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的溫差發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0038]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽能集熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3是DC/DC變換器采用擾動(dòng)觀察法實(shí)現(xiàn)MPPT的控制流程圖；
[0040]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的能量管理系統(tǒng)的具體的控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]本實(shí)用新型通過提供一種溫差發(fā)電系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電技術(shù)不能同時(shí)滿足高轉(zhuǎn)換率和低成本的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了提高發(fā)電效率的同時(shí)節(jié)省成本的技術(shù)效果。
[0042]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的總體思路如下:利用聚光鏡聚集太陽能將光能轉(zhuǎn)換成熱能并存儲(chǔ)起來，然后施加在溫差發(fā)電裝置上，使之產(chǎn)生持續(xù)不斷的電能，同時(shí)對(duì)溫差發(fā)電裝置的輸出電能進(jìn)行合理管理并存儲(chǔ)起來，提高轉(zhuǎn)換效率并節(jié)省成本。
[0043]為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0044]參見圖1，圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的溫差發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例的溫差發(fā)電系統(tǒng)包括:用于將太陽能光能轉(zhuǎn)換成熱能的太陽能集熱系統(tǒng)100，用于儲(chǔ)存熱介質(zhì)的儲(chǔ)熱裝置150，用于流通熱介質(zhì)的第一熱介質(zhì)流通管道140和第二熱介質(zhì)流通管道220，用于流通冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)管道230，用于發(fā)電的溫差發(fā)電裝置240，用于將溫差發(fā)電裝置發(fā)電的直流電力變換成匹配的直流電力后直接提供穩(wěn)定的直流電力的DC/DC變換器320。
[0045]其中，儲(chǔ)熱裝置150的一側(cè)設(shè)有第一介質(zhì)出入口 152和第二介質(zhì)出入口 151，另一側(cè)設(shè)有輸出口 154和輸入口 153。太陽能集熱系統(tǒng)100通過第一熱介質(zhì)流通管道140分別與第一介質(zhì)出入口 152和第二介質(zhì)出入口 151相連接。輸出口 154和輸入口 153通過第二熱介質(zhì)流通管道220相連接以構(gòu)成循環(huán)回路。第二熱介質(zhì)流通管道220和冷卻介質(zhì)管道230交替設(shè)置。溫差發(fā)電裝置240設(shè)置在第二熱介質(zhì)流通管道220和冷卻介質(zhì)管道230之間。溫差發(fā)電裝置240的輸出端通過導(dǎo)線連接到DC/DC變換器320。
[0046]由此，溫差發(fā)電裝置240安置于第二熱介質(zhì)流通管道220的一端形成高溫端，溫差發(fā)電裝置240安置于冷卻介質(zhì)管道230的一端形成低溫端，溫差發(fā)電裝置240通過兩端形成的溫差就會(huì)產(chǎn)生電能。DC/DC變換器320將溫差發(fā)電裝置240產(chǎn)生的直流電力變換成匹配的直流電力后即可提供穩(wěn)定的直流電力。
[0047]本實(shí)用新型實(shí)施例的溫差發(fā)電系統(tǒng)采用太陽能集熱系統(tǒng)提高太陽能熱的利用率，采用合理的管道設(shè)計(jì)模式，對(duì)介質(zhì)流動(dòng)進(jìn)行控制，減少了熱介質(zhì)熱量的流失和輻射，保持了溫差發(fā)電裝置兩端較大的溫差，提高了發(fā)電效率且成本低。
[0048]參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例的溫差發(fā)電系統(tǒng)還包括:用于儲(chǔ)能的蓄電池330和用于將直流電力變換成規(guī)定頻率的交流電力并提供給負(fù)載350的DC/AC變換器340。其中，蓄電池330與DC/DC變換器320連接；DC/DC變換器320與DC/AC變換器340連接。DC/DC變換器320提供穩(wěn)定的直流電力供蓄電池330充電。DC/AC變換器340將直流電力轉(zhuǎn)換成規(guī)定頻率的交流電力供負(fù)載350使用。
[0049]本實(shí)用