[發明專利]適用于鄉村以太陽能為能源二氧化碳循環發電的裝備系統

有效

• 申請號: 201710253563.5
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106870039B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 尹小林
• 申請（專利權）人: 長沙紫宸科技開發有限公司
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K7/32;F01K11/00;F01K13/02;F01K13/00;F03G6/06
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 黃純能;寧星耀

1.適用于鄉村以太陽能為能源二氧化碳循環發電的裝備系統，其特征在于：主要包括太陽能CO₂蓄能裝置、穩流調節器、液態CO₂儲罐、CO₂高壓泵送裝置、渦輪機/活塞式膨脹機、發電機、回熱器、冷卻器和壓縮機，所述太陽能CO₂蓄能裝置包括集光CO₂蓄能裝置和透鏡聚能裝置，所述液態CO₂儲罐的出口與CO₂高壓泵送裝置的進口相連通，所述CO₂高壓泵送裝置出口與集光CO₂蓄能裝置進口相連通，所述集光CO₂蓄能裝置出口與透鏡聚能裝置進口相連通，所述透鏡聚能裝置出口與穩流調節器進口連通，所述穩流調節器出口與渦輪機/活塞式膨脹機進口連通，所述渦輪機/活塞式膨脹機與發電機軸連接，所述渦輪機/活塞式膨脹機的出口經回熱器與冷卻器連接，所述冷卻器出口與壓縮機的進口相連通，所述壓縮機出口分別與液態CO₂儲罐的進口、回熱器的高壓流體進口連通，所述回熱器的高壓流體出口與太陽能CO₂蓄能裝置相連通；

所述穩流調節器為將太陽能CO₂蓄能裝置產生的波動的和/或不同溫度不同熱能密度的高壓熱態CO₂流體調整為等壓熱態超臨界CO₂流體的裝置；

所述穩流調節器包括穩流調節器本體、導流混合機構、進口管路和出口管路；所述導流混合機構設置在穩流調節器本體內，所述進口管路和出口管路均設置在穩流調節器本體外側上；所述進口管路與太陽能CO₂蓄能裝置的出口連接；所述出口管路與渦輪機/活塞式膨脹機的進口連接。

2.根據權利要求1所述的適用于鄉村以太陽能為能源二氧化碳循環發電的裝備系統，其特征在于：所述的太陽能CO₂蓄能裝置為經CO₂高壓泵送裝置和/或壓縮機送入的CO₂在集光CO₂蓄能裝置吸收蓄集的80℃～300℃的日光熱能后，進入透鏡聚能裝置繼續吸收凸透鏡聚焦陽光產生的300℃～1000℃高溫熱能，轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO₂流體的裝置。

3.根據權利要求2所述的適用于鄉村以太陽能為能源二氧化碳循環發電的裝備系統，其特征在于：所述的集光CO₂蓄能裝置主要包括支架Ⅰ、中溫蓄能機構、反射機構、逆止閥Ⅰ、調節閥Ⅰ和安全閥Ⅰ，所述中溫蓄能機構固定在支架Ⅰ上，所述反射機構設置在支架Ⅰ周圍，所述反射機構將太陽光能聚集至中溫蓄能機構的集光面上，所述逆止閥Ⅰ設置于集光CO₂蓄能裝置入口處；所述的透鏡聚能裝置主要包括支架Ⅱ、高溫蓄能機構、凸透鏡機構、逆止閥Ⅱ、調節閥Ⅱ和安全閥Ⅱ，所述高溫蓄能機構固定在支架Ⅱ上，所述凸透鏡機構設置在支架Ⅱ周圍，所述凸透鏡機構將太陽光能聚焦至高溫蓄能機構的聚光面上，所述調節閥Ⅱ、安全閥Ⅱ設置于透鏡聚能裝置出口處，所述集光CO₂蓄能裝置的出口和透鏡聚能裝置的進口以調節閥Ⅰ、逆止閥Ⅱ相連通，所述安全閥Ⅰ設置于集光CO₂蓄能裝置出口處；所述集光CO₂蓄能裝置和透鏡聚能裝置集中于一處放置或分開放置。

4.根據權利要求3所述的適用于鄉村以太陽能為能源二氧化碳循環發電的裝備系統，其特征在于：所述的中溫蓄能機構、高溫蓄能機構為熱交換器。

5.根據權利要求4所述的適用于鄉村以太陽能為能源二氧化碳循環發電的裝備系統，其特征在于：所述集光CO₂蓄能裝置還設有蓄熱材料和隔熱材料，所述中溫蓄能機構設置在蓄熱材料中，所述中溫蓄能機構的非集光面為隔熱材料所包覆。

6.根據權利要求5所述的適用于鄉村以太陽能為能源二氧化碳循環發電的裝備系統，其特征在于：所述透鏡聚能裝置還設有蓄熱材料和隔熱材料，所述高溫蓄能機構設置在蓄熱材料中，所述高溫蓄能機構的非聚光面為隔熱材料所包覆。