[發明專利]太陽能發電裝置

無效

• 申請號: 201210297153.8
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102801367A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 范志平;王小非;肖永剛
• 申請（專利權）人: 范志平;王小非;肖永剛
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;F24J2/05;F24J2/34;H02J9/06;F03G6/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種太陽能發電領域，特別是一種利用自然能向家用電器設備提供電源的半自動化或全自動化發電裝置。

背景技術：

當前在國際市場上，特別是在一些發展中的國家和地區，電力供應情況存在供應緊缺的狀況，在我國的大中城市缺電、限電和電力供不應求的現象也較為常見，在邊遠地區、邊防海島。。。。。。仍有尚無供電設施的地方。

隨著社會的發展，科技的進步，人民的生活水平不斷提高，各種家用電器已經進入了千家萬戶，市場供應的各種家電產品緊跟時尚的潮流，層出不窮，滿足人們的科技生活享受，人們的購買能力與日俱增和生活用電的直線上升，必然和工業、農業、產業爭相用電，使國家的供電網超負荷，造成了限電、停電現象時有發生。

目前社會通常使用的供電技術是：(1)小風力發電：受季節性無風和風力大小的限制；(2)小水利發電：受地理資源和水位落差和水流速度的限制；(3)火力發電和小型內燃機發電：消耗固體燃料和石油資源，造成環境污染和噪音。因此上述小型發電設備不宜進入千家萬戶，更不宜在室內使用。

近年來，國內外日益重視環境的凈化問題，尤其是對于因二氧化碳的排放導致地球變暖的危機感更為深刻。對清潔能源的需求更為迫切，在這樣的背景情況下，太陽能電池組由于其安全性和容易處理的特性，被視為清潔能源的首選之一。太陽能發電設備通常存在發電成本高的問題，特別是為了將其引入電力市場，就必須降低發電費用，實現與火力發電或原子能發電持平的費用，使之低成本化。使之不受晝夜或天陰無陽的影響，保持連續供能發電的可持續性。

本發明的目的是提供一種可廣泛應用于家用電器設備的太陽能全天候發電裝置。采用一種實用、太陽能利用率高，結構簡便的太陽能發電方法解決人們生活中使用電能的問題，來一場家用電能的革命，讓人們不再為家用能源奔波勞累，以更充沛的活力來創造美好的明天。

本發明采用的技術方案：本發明提出的太陽能發電裝置由太陽能集熱器、熱能發電機組、蓄熱儲能系統、太陽能發電控制器組成。

一、太陽能集熱器采用合金材料金屬網或陶瓷片作為吸收體，采用園錐形高壓熔融石英玻璃窗口，使聚焦太陽能可以射入吸收體內部，具有聚光集熱一體，換熱效率高的優點。壓力可達到1.5-3.0Mpa，熱效率達60-80％。家用太陽能集熱器由1個至N個集熱器并連、串聯，能量轉化規模按設計需要調正，采用低沸點(≥40℃)具節流膨脹性的工質，儲存在貯液器內，經集熱器加熱后汽化形成高溫高壓蒸氣使熱能發電機組發電，乏氣工質經散熱冷凝后轉為液態進入循環。

二、太陽能集熱器收集太陽能聚光集熱升溫，使集熱器內腔的低沸點工質很快汽化，並隨著溫度的升高，壓力越來越大，以異丁烷工質為例，溫度為90℃時壓力可達2Mpa這樣的高溫高壓氣體從管道傳送給熱能發電機組發電，作功后的工質經換熱器對被泵機壓入工質予熱以提高熱利用率，然后由于溫度降低進入冷凝器，冷凝液化進入工質貯存器，然后再泵入太陽能集熱器重新獲得升溫汽化，循環工作，從而達到太陽能發電的目的。通過換熱器對熱能發電機進行冷卻，達到熱能轉換成機械能再轉換成電能的高效率利用和安全運行、效率高的優點。壓力可達到1.5-3.0Mpa，熱效率達60-80％。

為了解決家用太陽能發電成本高，不能保持連續性發電，影響推廣應用的問題，本發明的太陽能發電裝置設計了蓄熱儲能系統，可將太陽能發電的盈余電能儲存起來進行蓄熱儲能發電：

三、蓄熱儲能系統的組成：由蓄熱體、儲能體和殼體及超級電容器、蓄電池組成。

(一)蓄熱體：

(1)太陽能發電的電力輸出端除與用戶供電電路連接外，還與蓄熱體內的電加熱器連接；

(2)蓄熱體設計有用保溫材料制成的絕熱外殼，殼體內有N個蓄熱模塊按順序排列，可以最大化的存儲熱能量；

(3)蓄熱模塊采用耐高溫的非金屬材料制成(遠紅外氧化鋁蜂窩陶瓷，Ae2O3、MgO及其混合物)一般由多個蓄熱模塊組合成一個蓄熱體；

(4)利用多個蓄熱體存儲系統可使太陽能發電全天候更加有效的工作。

(二)儲能體：

(1)超級電容器儲能：由于超級電容的電化學雙電容的充放電過程無化學反應，具有高度的可逆性，它具有蓄電池無可比擬的高倍率充放電特性，可快速充電，同時還具有存儲和使用壽命長，原材料容易獲取、生產成本低等優點，工作中一般是由多個超級電容器以串聯組合方式工作與蓄電池組一起，作為一個模組對系統進行充放電。

(2)壓縮空氣儲能：利用剩余電力驅動壓縮機將空氣高壓壓入儲氣模塊中，在電網負荷高峰期釋放壓縮空氣推動發電機組發電。