[發明專利]一種太陽能聚光系統

在審

• 申請號: 201710047547.0
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106705456A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 孫繼東;丁式平;何慧麗
• 申請（專利權）人: 北京中熱能源科技有限公司
• 主分類號: F24J2/10
• 分類號: F24J2/10;F24J2/46;F24J2/54;F24J2/38
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技術領域

本發明屬于太陽能熱利用技術領域，更具體地，涉及一種太陽能聚光系統。

背景技術

能源是經濟社會發展的重要基礎，傳統化石能源因其不可再生性，其大規模消耗會導致人類可利用的化石能源日益枯竭，而且化石能源利用過程中所引起的環境問題嚴重威脅著人類的生存與發展。發展可再生的清潔能源成為解決能源危機的必由之路。太陽能因其分布廣泛、蘊量巨大、免費使用及不污染環境等優點，與其他可再生能源相比具有巨大 的發展前途，是未來能源利用的重要發展方向。

太陽能集熱利用的一個主要方向是太陽能熱發電。太陽能熱發電較光伏發電具有效率高、成本低、生產過程對環境影響小等優點。根據不同的熱機工作原理，發電系統可以采用的熱力循環有：朗肯循環(蒸汽輪機)、布雷頓循環(燃氣輪機)和斯特林循環(斯特林發 動機)。根據不同的聚光方式，當前的太陽能熱發電系統主要可分為槽式、塔式和碟式。碟式太陽能熱發電系統中主要采用的是斯特林循環。碟式斯特林發電系統工作過程中幾乎不需要水，發電效率可達30％以上。相較于其他類型的太陽能熱發電系統，碟式太陽能熱發電具有應用靈活、占地面積小、較高的聚光比、效率高、便于模塊化組裝和組成混合發電系統等優點。

碟式太陽能熱發電系統的主要組成部分為：碟式聚光器、太陽能集熱器、熱能轉換 利用裝置及太陽跟蹤控制系統。其工作原理為：碟式的聚光器將低密度的太陽光聚集在其焦點處，設置于焦點處的太陽能集熱器吸收高能量密度的太陽光能量并將熱量傳遞給斯特林發動機，進而驅動發電機發電。

在傳統的碟式太陽能熱發電系統中，聚光器都是一塊塊玻璃組建撐得，玻璃比較重且易碎，需要高強度的支撐結構，造價比較高且要做到很好的防風比較難，另外焦點處于環境中，容易被風吹散導致熱量流失，聚光器整日暴露于環境中，容易老化；太陽能集熱器、聚光器與立柱支架荷載大，支撐結構復雜、成本增加；熱能轉換利用裝置對入射陽光干擾強等。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中成本耗材大，效率較低，運行成本較高的技術缺陷。

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種太陽能聚光系統，包括太陽能聚光器、太陽能聚光器支撐結構、太陽能跟蹤裝置；所述太陽能聚光器包括太陽能聚光球體，位于聚光球體內部的太陽能反射膜、聚熱裝置；所述太陽能反射膜將太陽能聚光球體分割成上下兩個獨立密封的空間，分別為上半球和下半球，上半球和下半球均沖入一定量的氣體，將太陽能聚光球體上半球和下半球膨脹成一個球體，中間的太陽能反射膜膨脹出一個向太陽能聚光球體下半球凸起的球缺，使球缺的焦點位于太陽能聚光球體的球心；所述聚熱裝置位于太陽能聚光球體的球心；所述太陽能支撐結構包括底座、安裝于底座的支撐架和徑向分布于太陽能聚光球體的剛性肋板和加強筋；徑向分布肋板和加強筋匯聚于太陽能聚光球體的兩極，太陽能聚光球體的兩極各設有一個轉軸，太陽能聚光球體通過兩極的轉軸固定在支撐架上；這樣透過所述上半球透明膜的入射光經反射膜反射到聚熱裝置，加熱聚熱裝置內的傳熱工質產生高溫高壓蒸汽或者氣體，驅動發電機進行發電。

以上所述太陽能聚光球體上半球膜是有柔性和張力的透光性較好透明膜。

以上所述太陽能聚光球體上半球膜是乙烯-四氟乙烯共聚物。

以上所述太陽能聚光球體的兩極的轉軸平面與聚光球赤道所在平面平行，轉軸可以實現雙向轉動。

以上所述太陽能支撐結構的底座上還設有轉動裝置，可以實現360°的旋轉。

以上所述太陽能跟蹤裝置安裝于太陽能支撐結構的底座上，控制所有的轉動與旋轉，來保證太陽能反射膜都處于最優的工作狀態

以上所述反射膜是具有反光鍍層的彈性膜，包括基材，在所述基材的平滑面上鍍有反射材料或粘有反射膜，在所述反射材料或反射膜上涂覆有透明保護膜層。

以上所述反射材料為鋁或銀，所述反射膜為鍍鋁薄膜或鍍銀薄膜。

以上所述透明保護膜層為聚四氟乙烯、液態玻璃或聚氟乙烯。

本發明與現有技術具有以下優勢：