[實用新型]一種再熱太陽能熱利用系統

有效

• 申請號: 201320409940.7
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN203395898U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 朱亞農;顧向明;姚利森;彭才元
• 申請（專利權）人: 杭州工電能源科技有限公司
• 主分類號: F22B1/00
• 分類號: F22B1/00;F28D20/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及太陽能熱利用系統，尤其涉及一種再熱太陽能熱利用系統。

背景技術

太陽能是一種儲量近乎無限、分布廣泛、清潔的新能源，太陽能的開發利用越來越受到重視。同時，太陽能也具有能量密度較低，隨季節、天氣情況變化的特點，導致太陽能利用過程能量輸出不穩定。通過蓄熱，將太陽能轉化成可以儲存的形式是解決這個問題的主要方法，采用合適的系統高效的儲存并利用能量是關鍵問題。

傳統的太陽能熱利用系統采用熔鹽介質，熔鹽需要在熔融狀態下進行循環，熔鹽使用量大，也熱利用率低。而目前還有一種熱效率高的具有溫度梯度的相變蓄熱器，可以利用水作為傳熱介質，利用熔鹽作為蓄熱介質，有效的轉化并儲存太陽能。如中國專利CN102829661A，該專利公開了一種分級相變蓄熱系統，蓄熱介質中設有供傳熱介質通過的管道，并在管道壁兩側進行熱交換，實現傳熱介質和蓄熱介質的分離，同時將蓄熱介質劃分若干區域，按照傳熱介質流經的區域，依次進行蓄熱，只有當前一區域蓄熱接近飽和，才會進行下一區域的蓄熱；對應放熱過程是蓄熱的逆變過程，當前一區域熱量接近取空，才會到下一區域取熱。因此上述裝置具有熱量可用率（Exergy）高，熱量可用率（Exergy）損失小，放熱過程取熱溫度穩定，熔鹽使用量小，施工難度低等方面的優點。該裝置還利用了蓄熱介質固液轉換的相變蓄熱，如果將蓄熱溫度范圍設定到蓄熱介質熔點以上，雖然無法利用蓄熱介質相變蓄熱，但是同樣能在蓄熱過程中具備溫度梯度，實現高熱量可用率和穩定的取熱溫度。

但是，僅僅將上述具備溫度梯度的蓄熱裝置結合到太陽能熱利用系統中的話，放熱過程取熱做功為單循環，水從蓄熱裝置取熱后轉化為高溫高壓蒸汽，做功后蒸汽直接進入冷凝器。由于取熱后的蒸汽溫度-壓力高，導致從高壓缸出來的過熱蒸汽依然具備較高的熱量和壓力，卻沒辦法再次進入溫度梯度相變蓄熱器取熱，變成可供中、低壓合缸利用的過熱蒸汽，從而使系統熱能沒有被最大限度的利用，因此系統效率還有進一步提升的空間。

此外，一般的相變蓄熱器儲熱介質溫度較高，換熱管需要使用不銹鋼制造，設備成本也較高。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有太陽能熱利用系統取熱做功后熱能損失較大，存在進一步提升的空間的問題，提出一種再熱太陽能熱利用系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種再熱太陽能熱利用系統，包括蓄熱循環和放熱循環，蓄熱循環回路包括水箱，水箱通過回水循環泵連接汽包，汽包出水口經強制循環泵連接太陽能蒸發加熱器、并回流至汽包形成蒸發循環，汽包出汽口連接太陽能過熱加熱器繼而連接蓄熱裝置蓄熱進口，蓄熱裝置蓄熱出口連接至水箱回流，所述蓄熱裝置至少并聯設置兩組，單組蓄熱裝置包括過熱蓄熱器、再熱蓄熱器和蒸發蓄熱器，過熱蓄熱器和再熱蓄熱器并聯后與蒸發蓄熱器串聯，過熱蓄熱器和再熱蓄熱器位于蓄熱進口一側，蒸發蓄熱器位于蓄熱出口一側；

完成蓄熱后的蓄熱裝置參與放熱循環，放熱循環沿循環方向依次串聯凝汽器、凝結水泵、低壓加熱器、除氧器，給水泵、高壓加熱器、蒸發蓄熱器、過熱蓄熱器、高壓缸、再熱蓄熱器、中低壓合缸、然后回流至凝汽器；

蓄熱裝置中的過熱蓄熱器、再熱蓄熱器和蒸發蓄熱器在蓄熱循環和放熱循環中進出口方向相反。