[發明專利]集熱式太陽能光熱電系統

無效

• 申請號: 200910029385.3
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101586881A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 李勇強;姜春來;李勇良;李靖
• 申請（專利權）人: 無錫意凱順得科技有限公司
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/40;F24J2/30;F24J2/46;F03G6/06;F24D12/02
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司
• 代理人: 奚勝元

技術領域

本發明涉及的是一種集熱式太陽能光熱電系統，將太陽光能和熱能轉換為生產生活所需的電能、熱能等能源。

背景技術

當前，許多國家正在制定中長期太陽能開發計劃，準備在二十一世紀大規模開發太陽能，更有一些發達國家開始實施“太陽能工程”，把太陽能利用與建筑融為一體。二十一世紀中葉，核能、太陽能、水能、風能將成為世界能源的支柱。就太陽能而言，太陽能每15分鐘照到地球表面的能量足夠人類使用一整年，我國三分之二的地區，其日輻射量可達1000W/m²，太陽能資源十分豐富。

目前，太陽能光伏發電、太陽能集熱發電、太陽能熱水器、太陽能空氣集熱器已嶄露頭角。太陽能電池和太陽能熱水器已經進入商業性開發。其他方面的太陽能利用，目前還處在工業化生產的前夕。

世界上現有的太陽能熱電站都使用塔式，在地面上設置許多面聚光鏡，從不同角度和不同方向把太陽光收集起來，集中反射到一座高塔頂部的專用鍋爐上，使鍋爐內的水受熱而變為高壓蒸汽，由蒸汽驅動汽輪機，再由汽輪機帶動發電機進行發電。此種太陽能熱電站發電模式存在的最大的問題是投入成本高，是普通火電的5-10倍，另外轉換效率低，且占用空間大，特別不能適應各國政府提倡的在與建筑一體化工程上的應用。

經檢索，2008年2月美國GWS公司研發的1MW的LETG太陽能發電裝置，利用低溫熱管原理發電。也只停留在研發階段。目前，應用較多的太陽能光伏發電裝置，缺點較多，比如：投資成本高，不易普及；且硅系的初始制備屬于高污染、高耗能的行業，對環境有嚴重影響。太陽能發電的上網電價約3.5-4.5元/千瓦時，是普通火力發電上網電價的10倍以上，如此高昂的費用，目前難以普及，其市場占有率不高也在所難免。隨著社會的發展，迫切需要開發更多更完善的太陽能能量轉換系統，來解決能源危機。

在進一步的檢索中未發現與本發明相似或相近的產品或文獻。

發明內容

本發明的目的是針對上述不足之處，提供一種集熱式太陽能光熱電系統，該系統充分利用分散的太陽輻射能，轉換為電能、熱能或驅動其它機械，提高太陽能利用率，具有無可比擬的優點。

集熱式太陽能光熱電系統是采取以下方案實現的：集熱式太陽能光熱電系統包括太陽能熱超導聚熱裝置、低溫流體能量轉換裝置、組合式多熱源快速熱水器、多熱源的超導取暖器、全自動傳感控制器、氣液分離器、循環泵。太陽能熱超導聚熱裝置通過管道和電磁控制閥I分別與低溫流體能量轉換裝置、組合式多熱源快速熱水器、多熱源的超導取暖器相連。低溫流體能量轉換裝置的排氣口通過電磁控制閥II和管道分別與組合式多熱源快速熱水器和氣液分離器相連，組合式多熱源快速熱水器的介質出口通過電磁控制閥III和管道分別與多熱源的超導取暖器和氣液分離器相連，多熱源的超導取暖器的介質出口與氣液分離器相連。氣液分離器中的氣體出口通過管道與太陽能熱超導聚熱裝置介質循環接口相連，氣液分離器中的液體出口通過管道與循環泵進口相連，循環泵出口通過管道與太陽能熱超導聚熱裝置的介質循環接口相連。

所述的太陽能熱超導聚熱裝置采用平板式太陽能聚熱器或真空玻璃管式太陽能聚熱器。

所述的平板式太陽能聚熱器包括平板金屬熱交換器、連接板、保溫層和箱體。平板金屬熱交換器包括金屬熱交換基板，超導介質儲管、集汽管、超導介質；在金屬熱交換基板上設置有多凸起流體通道，多凸起流體通道上部和集汽管連接，多凸起流體通道下部和超導介質儲管連接。金屬熱交換器和保溫層密封固定在箱體內，安裝完成后，在超導介質儲管內注入有超導介質。

所述的真空玻璃管式太陽能聚熱器包括真空玻璃管或太陽能真空集熱管、多曲面異形金屬熱交換管、超導介質、蒸發器、邊框、上殼體和下外殼體。

蒸發器具有全封閉承壓箱體，在全封閉承壓箱體內裝有若干根多曲面異形金屬散熱管，若干根多曲面異形金屬散熱管下端通過熱交換管連接頭固定在全封閉承壓箱體底部，該管上端裝有封頭，全封閉承壓箱體內裝有流體介質，所說的流體介質可采用超導介質、水或空氣。全封閉承壓箱體設置有汽化通道接口和介質循環接口。全封閉承壓箱體外部裝有上殼體，在上殼體與全封閉承壓箱體之間裝有保溫層。

多曲面異形金屬熱交換管上端固定有連接頭，該連接頭通過螺釘或連接螺紋與多曲面異形金屬熱交換下端的連接頭密封連接，多曲面異形金屬熱交換管下端裝有抽真空接頭，多曲面異形金屬熱交換管與蒸發器內多曲面異形金屬散熱管密封連通，通過抽真空接頭抽真空后加注有超導介質。