[發(fā)明專利]太陽(yáng)能儲(chǔ)能蓄熱發(fā)電系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910173631.2
• 申請(qǐng)日: 2005-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN101713385A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉飛
• 主分類號(hào): F03G6/00
• 分類號(hào): F03G6/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本申請(qǐng)是專利申請(qǐng)?zhí)枮?00510041584.8、名稱為“太陽(yáng)能儲(chǔ)能蓄熱發(fā)電系統(tǒng)”專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，原專利申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2005年8月20日。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能發(fā)電，具體涉及一種太陽(yáng)能儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前世界各國(guó)均十分重視利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電的研究，并取得了許多成果，比較成熟的技術(shù)為太陽(yáng)能光伏發(fā)電和光熱發(fā)電。但由于發(fā)電成本高以及太陽(yáng)光的間斷性、時(shí)間性和季節(jié)性，以及缺乏太陽(yáng)能儲(chǔ)能裝置，不能保持發(fā)電的連續(xù)性，至使現(xiàn)有的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)都難以推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決太陽(yáng)能發(fā)電成本高，不能保持連續(xù)性，影響推廣應(yīng)用的問題，本發(fā)明提供的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)有儲(chǔ)能蓄熱裝置，可將太陽(yáng)能發(fā)電單元的多余電能儲(chǔ)存起來(lái)后再進(jìn)行蓄熱發(fā)電。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的所采用的技術(shù)方案為：一種太陽(yáng)能儲(chǔ)能蓄熱發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能發(fā)電單元，其特征在于太陽(yáng)能發(fā)電單元的電力輸出端除與用戶供電電路連接外，還與蓄熱體內(nèi)的加熱裝置連接；蓄熱體設(shè)有用保溫材料制成的封閉外殼，殼體內(nèi)堆設(shè)蓄熱塊，蓄熱塊之間留有間隙，其間布置加熱裝置，間隙中還充有流動(dòng)介質(zhì)；蓄熱體經(jīng)輸熱管和泵與位于加熱缸內(nèi)腔的散熱器一端連接，散熱器另一端經(jīng)進(jìn)氣管與蓄熱體連接構(gòu)成回路；加熱缸經(jīng)輸熱管和進(jìn)氣管分別與蓄熱發(fā)電單元連接。

所述太陽(yáng)能發(fā)電單元設(shè)有受熱缸，缸內(nèi)儲(chǔ)有氣體工質(zhì)；受熱缸經(jīng)輸熱管與動(dòng)力機(jī)進(jìn)氣口連接，動(dòng)力機(jī)的主軸分別與發(fā)電機(jī)和壓氣機(jī)連接，壓氣機(jī)經(jīng)進(jìn)氣管再與受熱缸連接。

在所述壓氣機(jī)和受熱缸之間的進(jìn)氣管上設(shè)熱交換器，動(dòng)力機(jī)的排氣口設(shè)回氣管與熱交換器連接。

所述蓄熱塊采用耐高溫非金屬材料做成。所述耐高溫非金屬材料為砂石、卵石、粘土、耐火水泥、AL₂O₃、MgO及其混合物。

本發(fā)明中的太陽(yáng)能發(fā)電單元和蓄熱發(fā)電單元的數(shù)量視系統(tǒng)的規(guī)模大小而定，一般由多個(gè)單元組成。

本發(fā)明工作原理：太陽(yáng)光能使受熱缸升溫，受熱缸內(nèi)腔的氣體工質(zhì)受熱膨脹為高溫高壓工質(zhì)，被導(dǎo)入動(dòng)力機(jī)膨脹做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。做工后的工質(zhì)經(jīng)回氣管進(jìn)入換熱器對(duì)被壓氣機(jī)壓入的工質(zhì)預(yù)熱，以提高熱效率，預(yù)熱后的工質(zhì)再經(jīng)進(jìn)氣管回到受熱缸，這就構(gòu)成所述的太陽(yáng)能發(fā)電單元。發(fā)電機(jī)所發(fā)的電能除供用戶外，多余電能加熱蓄熱體。高溫流動(dòng)介質(zhì)經(jīng)輸熱管和泵進(jìn)入散熱器，使加熱器內(nèi)的工質(zhì)受熱，壓縮的工質(zhì)經(jīng)輸熱管使蓄熱發(fā)電單元運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。蓄熱發(fā)電單元的結(jié)構(gòu)和太陽(yáng)能發(fā)電單元基本相同。

本發(fā)明有益效果：通過蓄熱體儲(chǔ)能蓄熱，使太陽(yáng)能發(fā)電保持連續(xù)性，從而使本發(fā)明具有實(shí)用性，有利于太陽(yáng)能發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用。此外，由于在本系統(tǒng)中采用回收利用動(dòng)力機(jī)排出的仍含有熱量的廢氣工質(zhì)技術(shù)，提高了太陽(yáng)能的利用效率。

附圖說(shuō)明

圖1為太陽(yáng)能發(fā)電單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電單元與蓄熱體和蓄熱發(fā)電單元連接示意圖。

圖中1、受熱缸，2、輸熱管，3、進(jìn)氣口，4、排氣口，5、動(dòng)力機(jī)，6、曲軸連桿，7、發(fā)電機(jī)，8、主軸，9、飛輪，10、壓氣機(jī)，11、熱交換器，12、回氣管，13、進(jìn)氣管，14、加熱裝置，15、蓄熱塊，16、蓄熱體，17、輸熱管，18、泵，19、散熱器，20、加熱缸，21、回?zé)峁堋?/p>

具體實(shí)方式

參見圖1-2，本發(fā)明由三部分組成，即太陽(yáng)能發(fā)電單元、蓄熱體和蓄熱發(fā)電單元。太陽(yáng)能發(fā)電單元設(shè)有受熱缸1，缸內(nèi)儲(chǔ)有被壓縮氣體工質(zhì)；受熱缸接受太陽(yáng)能并將內(nèi)部工質(zhì)加熱至高溫。受熱缸的材質(zhì)必需耐溫耐壓，受光照的一面也可用透明材料制成。太陽(yáng)光可以對(duì)受熱缸直接照射加熱或被匯聚后對(duì)其加熱。受熱缸經(jīng)輸熱管2與動(dòng)力機(jī)5的進(jìn)氣口3連接，動(dòng)力機(jī)5的曲軸連桿6帶動(dòng)飛輪9和主軸8。動(dòng)力機(jī)可以是往復(fù)活塞式、旋轉(zhuǎn)活塞式或渦輪機(jī)等。主軸8分別與發(fā)電機(jī)7和壓氣機(jī)10連接，壓氣機(jī)10經(jīng)進(jìn)氣管13再與受熱缸1連接。壓氣機(jī)和受熱缸之間的進(jìn)氣管13上設(shè)熱交換器11。為了充分利用熱能，提高熱能利用率，動(dòng)力機(jī)的排氣口4設(shè)回氣管12與熱交換器連接。太陽(yáng)能發(fā)電單元的電力輸出端除與用戶供電電路連接外，還與蓄熱體16內(nèi)的加熱裝置14連接；蓄熱體16設(shè)有用保溫材料制成的封閉外殼，殼體內(nèi)堆設(shè)蓄熱塊15，蓄熱塊采用耐高溫非金屬材料做成，主要為砂石、卵石、粘土、耐火水泥、AL₂O₃、MgO及其混合物，用這些材料澆鑄成塊狀。蓄熱塊15之間留有間隙，其間布置加熱裝置14并充滿流動(dòng)介質(zhì)。介質(zhì)為液體或氣體。太陽(yáng)能發(fā)電單元的多余電能對(duì)蓄熱體輸電加熱。整個(gè)系統(tǒng)中可設(shè)多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電單元，視系統(tǒng)的規(guī)模而定，如圖3所示。蓄熱體16經(jīng)輸熱管17和泵18與位于加熱缸20內(nèi)腔的散熱器19一端連接，散熱器19另一端經(jīng)回?zé)峁?1與蓄熱體16連接構(gòu)成回路；加熱缸20經(jīng)輸熱管2和進(jìn)氣管3分別與蓄熱發(fā)電單元連接。蓄熱發(fā)電單元的主體結(jié)構(gòu)和原理與太陽(yáng)能發(fā)電單元的基本相同。蓄熱發(fā)電單元的功率可做得更大些，也可采用多個(gè)單元發(fā)電。