[發明專利]一種儲熱式穩壓斯特林發電系統

在審

• 申請號: 201710210099.1
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106837719A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 許平;柯尊輝;陳素
• 申請（專利權）人: 西部國際綠色能源斯特林（貴州）智能裝備制造有限公司
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F24J2/34;F24J2/38
• 代理公司: 貴州啟辰知識產權代理有限公司52108
• 代理人: 趙彥棟,唐斌

技術領域

本發明涉及一種斯特林發電發熱系統。

背景技術

能源日趨緊張的形勢下，世界各國都在努力開發清潔的新能源。太陽能作為一種清潔環保、儲量無窮的自然能源，其在人類所利用的能源種類中所占比例變得越來越大。太陽能利用的方式主要可分為四類：光熱轉換、光電轉換、光化學轉換和光生物轉換；其中光熱轉化和光電轉化應用范圍最廣、最常見。太陽能光熱發電目前主要有槽式系統、塔式系統和碟式系統三種，而三者中碟式斯特林太陽能熱發電技術的轉換效率最高、排放最低、布置靈活的優勢，在光熱發電領域中備受青睞，具有很好的能源利用效率和市場發展前景。

現有的碟式系統是利用太陽能驅動斯特林發動機進行發電，其布置靈活，系統規模可大可小；既可以單套設備運行，也可大規模成組發電。但是沒有蓄熱能力，只能在有太陽的晴天發電；且由于斯特林發動機的位置不固定（隨碟架一起轉動）而難以實現系統的蓄熱或補燃。發電機的輸出功率容易受到天氣的影響，即使在白天，其日照強度也是不斷變化的，因此輸出的電能不穩定，接入電網前需要將其調整為穩定的輸出。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有的太陽能發電裝置發電不穩定的問題，提供了一種可以儲存熱能以穩定發電的系統。

本發明技術方案：

一種儲熱式穩壓斯特林發電系統，包括集熱裝置、斯特林發電機組和循環管路，傳熱介質通過循環管路在集熱裝置和斯特林發電機組之間循環，集熱裝置和斯特林發電機組之間設置有儲熱裝置，經斯特林發電機組出來的傳熱介質進入集熱裝置或儲熱裝置，經集熱裝置加熱后的傳熱介質進入儲熱裝置或者斯特林發電機組，儲熱裝置中的傳熱介質進入斯特林發電機組。

所述集熱裝置安裝在碟式、槽式或塔式的聚光器上。

儲熱裝置中的傳熱介質還可以進入集熱裝置。

在循環管路上每個管道的連接處安裝閥門，通過控制器控制閥門的開閉。

斯特林發電機組連接熱水交換器，熱水交換器分別連接儲熱水箱和循環水泵。

斯特林發電機組連接氣-水熱交換器，氣-水熱交換器分別連接儲熱水箱和循環水泵。

斯特林發電機組和斯特林制冷機組并聯，斯特林制冷機組連接冷熱交換器。

斯特林發電機組和斯特林制冷機組并聯，斯特林制冷機組分別連接冷熱交換器和熱水交換器。。

本發明的有益效果：

本系統利用儲熱裝置將白天吸收來的太陽輻射能量以熱能的形式儲存起來，通過控制器調整熱能的流量，保證進入斯特林發動機的熱能保持在一個比較穩定的值，到了夜間或者陰天光照不足時再釋放出來進行熱發電，使電站連續穩定的發電。利用儲熱技術和碟式斯特林太陽能發電系統相結合構成的熱電聯供系統，不僅可以有穩定電網負荷的作用，還能減少系統頻繁啟停過程中的能量損耗，提高太陽能利用率，使太陽能提供連續的電能得到實現。

在發電的過程中，斯特林發電機組自身需要散熱，在循環水泵的作用下，將冷水送到斯特林發電機組的熱水交換器上加熱，然后存入儲熱水箱，實現余熱的回收利用。

通過氣-水熱交換器，直接使用斯特林發電機組發電后的熱風加熱冷水，加快熱水生成速度，適用于對熱水供應需求量大的地方。

集熱裝置和儲熱裝置可以單獨或者同時向斯特林發電機組和制冷機組供熱，斯特林發電機組用于發電和供熱，斯特林制冷機組用于制冷。

供熱回路在之前的斯特林發電機組余熱利用，氣-水熱交換器直接加熱兩個回路的基礎上，通過斯特林制冷機組的原動機在工作過程中需要散熱的特性，再增加一路余熱利用通道。

利用斯特林發動機的特性，充分利用太陽熱能，做到一個系統供熱、發電、制冷兼備，形成一套完整的帶儲熱功能的斯特林太陽能熱電冷三聯供系統。

附圖說明：

圖1為實施例1的結構示意圖。

圖2為實施例2的結構示意圖。

圖3為實施例3的結構示意圖。

圖4為實施例4的結構示意圖。

圖5為實施例5的結構示意圖。

具體實施方式：

實施例1：本實施例中的斯特林太陽能熱電聯供系統的基本原理是通過碟式聚光器（成組）產生高熱密度的太陽能來加熱熱傳導流體（空氣），再由熱空氣直接或者間接地把熱能輸送到系統中的斯特林發動機發電單元發電，從而實現“光-熱-電”的能量轉化過程。該系統主要由集熱裝置1、儲熱裝置2、斯特林發電機組3和監控系統組成。