[實用新型]太陽能跟蹤聚焦發電及制冷系統

有效

• 申請號: 201420638590.6
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN204313498U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 宋景慧;代彥軍;溫智勇;馬繼帥;徐齊勝
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院;上海交通大學
• 主分類號: F24J2/08
• 分類號: F24J2/08;F24J2/34;F03G6/06;F25B27/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑;高文龍

技術領域

本實用新型涉及太陽能發電和制冷系統，具體是指太陽能跟蹤聚焦發電及制冷系統。

背景技術

太陽能作為取之不盡同時又是生態學上純凈的和不改變地球上燃料平衡的能源，有著能源總量大，又容易實現分散化利用的優點。但是常規的太陽能熱利用只能用于低溫熱應用領域，比如說家用的太陽能熱水器、低溫熱水循環系統等，工質溫度低，難以滿足工業熱能和太陽能熱發電需求，應用受到極大限制。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供太陽能跟蹤聚焦發電及制冷系統。該系統能夠利用太陽能集熱、儲熱技術，驅動發電裝置發電或者制冷機制冷。

本實用新型的上述目的通過如下技術方案來實現的：太陽能跟蹤聚焦發電及制冷系統，其特征在于：所述系統包括集熱器、儲熱罐、汽包、制冷機、發電裝置、冷卻塔、冷卻水箱、補水水箱、集水缸Ⅰ和集水缸Ⅱ，所述集熱器用于吸收太陽能的熱量，集熱器的出口與汽包的進口通過高壓熱水管路相連通，汽包的出口連接有蒸汽主管路，所述的蒸汽主管路在尾端分成并聯的兩條管路，一條管路為制冷機蒸汽進氣管，與制冷機的蒸汽進口相連通，另一條管路為發電裝置蒸汽進氣管，與發電裝置的蒸汽進口相連通，所述的制冷機還分別連接有冷凍水回水管路、冷凍水供水管路、塔底支管路Ⅰ、塔頂支管路Ⅰ和制冷機蒸汽出氣管，所述的發電裝置還分別連接有塔底支管路Ⅱ、塔頂支管路Ⅱ和發電裝置蒸汽出氣管，所述的發電裝置還與發電機相連接，通過蒸汽做功驅動發電機發電，所述的制冷機蒸汽出氣管和發電裝置蒸汽出氣管相交匯，交匯后與冷卻水箱的進水管路相連通，所述冷卻塔具有塔頂主管路和塔底主管路，所述的塔底支管路Ⅰ和塔底支管路Ⅱ相交匯，交匯后與所述的塔底主管路相連通，所述的塔頂支管路Ⅰ和塔頂支管路Ⅱ相交匯，交匯后與所述的塔頂主管路相連通，冷卻塔塔底還連接有自來水補水管路，所述冷卻水箱的出水口通過連接管路與集熱器的進口相連通，所述的集水缸Ⅰ和集水缸Ⅱ沿著自集熱器向冷卻水箱的方向設置在所述連接管路上，所述冷卻水箱還具有旁支管路，與所述補水水箱的進水口相連通，補水水箱的出水口通過補水管路與所述的連接管路相連接，連接點位于集水缸Ⅱ與冷卻水箱之間的管段，所述汽包還旁支一路與所述集水缸Ⅱ相連接的汽包支管路，所述集水缸Ⅰ還旁支一路回水管路，所述回水管路與集熱器的高壓熱水管路相連接，所述儲熱罐的兩端分別連接有儲熱進水管路和儲熱出水管路，儲熱進水管路與集熱器的高壓熱水管路相交匯，儲熱出水管路與回水管路相交匯，所述儲熱進水管路、連接管路、旁支管路和塔底主管路上均設置有循環水泵，所有管路上均設置有閥，以控制管路的切斷和連通，該系統通過集熱器和汽包產生蒸汽，然后通過蒸汽驅動發電裝置發電，或者驅動制冷機制冷。

本實用新型中，所述的集熱器優選線性菲涅爾跟蹤聚焦集熱器，也可以采用其他能夠吸收太陽能熱量，產生高溫高壓水的集熱器。線性菲涅爾跟蹤聚焦集熱器使用的是平面鏡列，采用單軸東西跟蹤太陽的方式，保證太陽光一直線聚焦于鏡列上方的吸收器。吸收器采用直通型真空集熱管，內管為不銹鋼管，鋼管外表面有選擇性吸收涂層。外層的玻璃管和內層不銹鋼管之間是真空隔熱層。

本實用新型中，所述的制冷機優選蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機，也可以選用其他類型的制冷機。

本實用新型中，所述的發電裝置優選有機朗肯循環發電裝置，也可以選用其他類型的發電裝置。

本實用新型中，所述儲熱罐的蓄熱材料為HITEC熔鹽，HITEC熔鹽為硝酸鉀、硝酸鈉和亞硝酸的混合物，配比為：7％NaNO₃±53％KNO₃±49％NaNO₂，利用HITEC熔鹽的相變潛熱進行蓄熱。儲熱罐蓄熱材料為HITEC熔鹽，熔點約為142℃。從線性菲涅爾跟蹤聚焦集熱器出來的液態承壓的中溫熱水進入儲熱罐中的盤管，將熱量傳給HITEC熔鹽，然后仍以液態水的形式流出儲熱罐。儲熱罐放熱時，溫度較低的水流經儲熱罐內的盤管，吸收熔鹽的熱量后變成溫度較高的水流出儲熱罐。

本實用新型中，所述汽包內還設置有電加熱器，需要時給進入汽包的水加熱，使水汽化。

本實用新型中，所述冷卻水箱與補水水箱之間還增設一路并聯回水管路。

本實用新型系統的集熱器采用線性菲涅爾跟蹤聚焦集熱器，能將水加熱到200℃，能夠驅動雙效吸收式制冷機，并能驅動有機朗肯循環發電設備發電。能實現制冷和發電兩個基本功能，同時儲熱罐具有能量存儲和放熱利用的功能，熔鹽相變儲熱技術因其儲熱密度大的特點，應用在太陽能集熱系統中能增加系統的可靠性和穩定性，并提高能源利用率。