[發明專利]有機朗肯循環發電裝置以及集熱液體的流程控制方法

有效

• 申請號: 201610793982.3
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106321381B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 徐榮吉;閆美玉;張曉暉;魏一聰;王瑞祥;許淑惠
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F01K25/08;F24S10/95;F24S23/71;F24S50/40
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 白改芳

本發明涉及一種有機朗肯循環發電裝置以及集熱液體的流程控制方法，所述發電裝置包括：有機朗肯循環；以及太陽能集熱器，其包括殼體以及置于所述殼體內的集熱部；其中，所述集熱部包括進液分液管、出液集液管以及置于二者之間的、若干個并列的集熱單元；其中，每個所述集熱單元包括復合拋物聚光器以及跨列式置于所述復合拋物聚光器上的毛細管吸熱器；所述集熱液體在所述進液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述毛細管吸熱器之間形成流動路徑；且在具有物理意義的前提下，能夠通過可調整的方式接入所述流動路徑的所述毛細管吸熱器的個數。本發明的發電裝置能夠通過調整集熱液體的流程來滿足穩定高效發電需求。

技術領域

本發明涉及太能輻射熱能利用領域，具體涉及一種有機朗肯循環發電裝置以及集熱液體的流程控制方法。

背景技術

目前太陽能集熱器內的集熱液體靠自然對流或泵流動。集熱溫度和流量被動調節，無法根據實際需要動態通過調整運行狀態(集熱溫度和流量)以適應天氣及使用需求的變化；而且太陽能集熱器通常采用平板結構的吸熱面來吸收太陽能，且吸熱面的溫度普遍比吸熱管溫度高，形成了一個高溫輻射面和漏熱面，影響集熱效率。

目前對于太陽能集熱器的改進，主要是針對集熱器的集熱溫度進行。如在真空管集熱器內插入金屬管以改變流體流程，或者在平板集熱器的集熱管內進行部分集熱流程的串聯布置等。但是對太陽能集熱器的優化十分有限，如何從根本上改變集熱器的集熱量以及提高集熱器的利用率，使集熱器能根據使用需求自動調整集熱液體流程高效運行，是尚待進一步優化的問題。

利用太陽能集熱器集熱進行發電的應用非常廣泛。但是目前太陽能集熱器內的集熱液體靠自然對流或泵流動，集熱溫度受太陽輻射影響大，集熱溫度和集熱量波動大，無法根據發電裝置的實際需求動態調節。

發明內容

技術問題

本發明要解決的技術問題是，如何根據發電裝置的需求而調整集熱液體的集熱溫度和集熱量。

解決方案

有鑒于此，本發明的一個實施例提供了一種有機朗肯循環發電裝置，該發電裝置包括：有機朗肯循環；以及太陽能集熱器，其包括殼體以及置于所述殼體內的集熱部；其中，所述集熱部包括進液分液管、出液集液管以及置于二者之間的、若干個并列的集熱單元；其中，每個所述集熱單元包括復合拋物聚光器以及跨列式置于所述復合拋物聚光器上的毛細管吸熱器，所述毛細管吸熱器內的集熱液體吸收由所述復合拋物聚光器反射的太能輻射能；所述集熱液體在所述進液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述毛細管吸熱器之間形成流動路徑；且所述流動路徑的首尾兩端與所述有機朗肯循環的蒸發器內的換熱器接通；或者將所述流動路徑的首尾兩端接入所述有機朗肯循環內相當于蒸發器的位置，所述流動路徑內的集熱液體為所述有機朗肯循環提供熱源；且在具有物理意義的前提下，能夠通過可調整的方式接入所述流動路徑的所述毛細管吸熱器的個數。

對于上述發電裝置，在一種可能的實現方式中，所述進液分液管和所述出液集液管上分布有若干個電動閥門，通過調整各個所述電動閥門的開關狀態，處于開狀態的電動閥門使得集熱液體在所述進液分液管、所述出液集液管和所述毛細管吸熱器之間形成可調整的、多級毛細管吸熱器吸熱的流動路徑；其中，以進液分液管上游到下游的方向為毛細管吸熱器的吸熱級數遞增的方向，則級數較高的高溫級的毛細管吸熱器的吸熱面積≥處于級數較低的低溫級的毛細管吸熱器的吸熱面積。

對于上述發電裝置，在一種可能的實現方式中，還包括控制部，其與各個電動閥門均為電連接，用于調整各個所述電動閥門的開關狀態；對于經所述控制部調整各個所述電動閥門的開關狀態形成的流動路徑而言，在毛細管吸熱器的吸熱級數遞增的方向上，當毛細管吸熱器的總吸熱級數為奇數時，設于所述進液分液管上的最下游的電動閥門應當關閉，設于所述出液集液管上的最下游的電動閥門應當打開；當毛細管吸熱器的吸熱級數為偶數時，反之。