[實用新型]碟式二次反射環形聚光光熱發電裝置

有效

• 申請號: 201120179300.2
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN202092339U
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 薛黎明;劉伯昂
• 申請（專利權）人: 中海陽新能源電力股份有限公司
• 主分類號: F24J2/38
• 分類號: F24J2/38;F24J2/40
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術領域

本實用新型涉及一種碟式二次反射環形聚光光熱發電裝置。

背景技術

目前的光熱發電裝置分為三類，其中之一為蝶式系統也稱盤式系統，主要特征是采用盤狀拋物面鏡聚光集熱器，其結構從外形上看類似于大型拋物面雷達天線，由于盤狀拋物面鏡是一種點聚焦集熱器，其聚光比可以高達數百到數千倍，因而可產生非常高的溫度。這種系統可以獨立運行，作為無電邊遠地區的小型電源，一般功率為10?-25?kW，聚光鏡直徑約為10-15?m，也可把數臺至十數臺裝置并聯起來，組成小型太陽能熱發電站。裝置主要有各部支撐架、反射面、控制傳動系統、集熱及傳送裝置、斯特林引擎裝置?，F有設備的問題如下：主要裝置及重量集中在拋物面交點處，系統承受的載荷及力矩較大，不便與調控。由于重量分布不均引起轉動慣量劇增，加大伺服電機負擔。集熱發電裝置位置限制了維修的空間，加大了難度。所形成的光熱高溫利用率由于結構受到影響等。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種便于操作控制、減小系統負荷、重心平衡的碟式二次反射環形聚光光熱發電裝置。

為實現上述目的，本實用新型碟式二次反射環形聚光光熱發電裝置，包括反射面、二次反射面、集熱及傳送裝置和斯特林引擎裝置，其中，反射面的凹面為其反光曲面，二次反射面的凸面為其反光曲面，兩個反光曲面相對設置，太陽光由反射面反射到二次反射面，再由二次反射面反射匯聚于集熱及傳送裝置，集熱及傳送裝置通過熱傳輸管路將熱量傳輸到斯特林引擎裝置。

進一步，所述反射面、二次反射面、集熱及傳送裝置和斯特林引擎裝置均設置在支撐架上。

進一步，所述支撐架上還設置有控制所述反射面的俯仰及方位角來跟蹤太陽保持聚光狀態的控制傳動系統。

進一步，所述控制傳動系統由DCS系統控制。

進一步，所述反射面與所述二次反射面同軸，所述反射面為拋物面的截取面、所述二次反射面為雙曲面的截取面；所述拋物面的截取面的焦點與所述雙曲面的截取面的焦點重合。

進一步，所述集熱及傳送裝置和所述斯特林引擎裝置按先后順序設置于所述反射面與所述二次反射面的公共軸上，所述集熱及傳送裝置更靠近于所述反射面。

進一步，所述反射面的凹面，由高反光金屬或非金屬材料制成。

進一步，所述二次反射面的凸面，由高反光金屬或非金屬材料制成。

進一步，所述二次反射面的反射光匯聚于所述公共軸上，光匯聚點位于所述集熱及傳送裝置的集熱中心區。

本實用新型結構簡單，通過改進設計等方法手段，使本實用新型光熱發電裝置具有操作控制方便、系統負荷減小、重心平衡等優點。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型碟式二次反射環形聚光光熱發電裝置，包括反射面1、二次反射面2、集熱及傳送裝置3、斯特林引擎裝置5、支撐架6、控制傳動系統8。反射面1、二次反射面2、集熱及傳送裝置3、斯特林引擎裝置5和控制傳動系統8均設置在支撐架6上，集熱及傳送裝置3與斯特林引擎裝置5以熱傳輸管路相連。

反射面1為拋物面的截取面，其凹面為反光曲面，反射面1由高反光金屬或非金屬材料制成，參數根據所述反射面面積等條件確定。二次反射面2為雙曲面的截取面，其凸面為反光曲面，二次反射面2由高反光金屬或非金屬材料制成，參數根據所述二次反射面面積等條件確定。反射面1的反光曲面和二次反射面2的反光曲面相對設置，反射面1與二次反射面2同軸且兩者焦點重合。

集熱及傳送裝置3和斯特林引擎裝置5按先后順序設置于反射面1與二次反射面2的公共軸9上，其中集熱及傳送裝置3更靠近于反射面1。光匯聚點4位于集熱及傳送裝置3的集熱中心區。

運行步驟：控制傳動系統8控制反射面1的俯仰及方位角，來跟蹤太陽保持聚光狀態，控制傳動系統8的控制過程受DCS系統控制。太陽光由反射面1反射到二次反射面2，再由二次反射面2反射匯聚于集熱及傳送裝置3的集熱中心區，進行光熱轉換后通過熱傳輸管路將熱量傳輸到斯特林引擎裝置5來參與發電。

本實用新型的工作原理為：繞雙曲線長軸旋轉而成的雙曲面，從其中一個焦點發出的光線經另一瓣曲面反射后，反射光線的反向延長線經過另一個焦點。具體實現到本裝置上則體現為，太陽光經反射面1的反射后，向二次反射面2匯聚，經二次反射面2再次反射后匯聚于反射面的中心軸即公共軸9上一點，此點即光匯聚點4，位于集熱及傳送裝置3的集熱中心區(圖中未示)。

使用時，首先陽光順箭頭7方向從空中入射到反射面1上產生反射并向二次反射面2匯聚。接著經二次反射面2的反射，將入射陽光集中于光匯聚點4，即集熱及傳送裝置3的集熱中心區(圖中未示)，在此通過光熱轉換將光能變為熱能。而后通過集熱及傳送裝置3完成熱交換并傳輸至斯特林引擎裝置5參與發電。與此同時，當陽光角度隨時間發生變化時，控制傳動系統8受DCS系統(圖中未示)控制，調整反射面1的俯仰及方位角，跟蹤太陽保持陽光集中于光匯聚點4。