[發(fā)明專利]太陽能集熱散熱裝置和發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810108806.0
• 申請(qǐng)日: 2018-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN108571830B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊緒飛;李巖巖;宇波;王鵬;孫東亮;吳小華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京石油化工學(xué)院
• 主分類號(hào): F24S20/20
• 分類號(hào): F24S20/20;F24S23/70;F24S23/77;F03G6/06;F01D15/10
• 代理公司: 北京市維詩律師事務(wù)所 11393
• 代理人: 李翔;徐永浩

本申請(qǐng)涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，公開一種太陽能集熱散熱裝置和發(fā)電系統(tǒng)。太陽能集熱散熱裝置包括反射鏡和金屬管，反射鏡的一側(cè)面形成為反射面，反射鏡的相對(duì)的另一側(cè)面覆蓋有散熱薄膜，金屬管通過導(dǎo)熱支架連接在另一側(cè)面上。白天集熱、蓄熱與發(fā)電同時(shí)進(jìn)行，夜間散熱薄膜能夠通過輻射散熱，使得金屬管中流動(dòng)的冷卻介質(zhì)的熱量通過導(dǎo)熱支架被散熱薄膜輻射而被冷卻，以使得設(shè)置有該太陽能集熱散熱裝置的發(fā)電系統(tǒng)能夠在夜間制冷、蓄冷與發(fā)電同時(shí)進(jìn)行，而蓄冷的冷量則可以在白天對(duì)發(fā)電系統(tǒng)中的做功介質(zhì)進(jìn)行冷卻，這樣，可以利用輻射冷卻不需要消耗外界能量就能有效降溫的冷卻方式以充分利用捕集的二氧化碳，減少二氧化碳的排放，提高環(huán)境質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能集熱散熱裝置和一種發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽能具有資源分布廣泛、總量巨大、清潔干凈的特點(diǎn)，但是我國光熱資源豐富的地區(qū)大都集中在西北干旱缺水的區(qū)域，受地域性影響，太陽能光熱發(fā)電電站就不能在西北干旱缺水地域使用，同時(shí)也存在單位面積能量密度低，資源存在間歇性，受晝夜、天氣、季節(jié)以及晴陰云雨等因素的影響，供能是間斷且不穩(wěn)定的，相比于常規(guī)能源，太陽能存在的局限性使對(duì)太陽能的充分利用更加困難。因此急需提供一種利用其他介質(zhì)作為做功工質(zhì)的光熱發(fā)電系統(tǒng)，既能滿足廣大干旱地域發(fā)電使用，同時(shí)不受晴陰云雨等因素的制約，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)電的需求。

近些年，由于化石燃料的燃燒以及綠色植被的減少，導(dǎo)致大氣中的CO2含量逐年增加，碳捕集與封存技術(shù)被認(rèn)為是未來大規(guī)模減少溫室二氧化碳排放、減緩全球變暖最經(jīng)濟(jì)、可行的方法。傳統(tǒng)的太陽能光熱發(fā)電通常采用水蒸氣朗肯循環(huán)，水蒸氣的熱力特性決定了當(dāng)熱源溫度不高的時(shí)候，系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性顯著下降。為了保障熱源的溫度，還需要大面積、高聚焦比的聚集集熱方式，這會(huì)使集熱系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)更加復(fù)雜，造價(jià)也提高很多。另外，高溫太陽能發(fā)電通常采用熔融鹽進(jìn)行蓄熱，但是熔融鹽的熔點(diǎn)很高，夜間需要保溫，使得電力消耗量大大提高。

專利文獻(xiàn)CN106050420A中提到了一種二氧化碳儲(chǔ)能功能的方法和系統(tǒng)，系統(tǒng)中二氧化碳儲(chǔ)存管路主要是經(jīng)過壓縮成高壓，之后經(jīng)過燃燒室變成高溫高壓二氧化碳，最后煙氣進(jìn)入動(dòng)力設(shè)備做功。另外，專利文獻(xiàn)CN107084102A中提到了二氧化碳儲(chǔ)能太陽能發(fā)電系統(tǒng)二氧化碳為儲(chǔ)熱及做功工質(zhì)的槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)，但是集熱部分使用導(dǎo)熱油，也沒有充分利用二氧化碳。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N太陽能集熱散熱裝置的解決方案，以利用輻射冷卻不需要消耗外界能量就能有效降溫的冷卻方式，來使得設(shè)置有該太陽能集熱散熱裝置的發(fā)電系統(tǒng)能夠在夜間制冷、蓄冷與發(fā)電同時(shí)進(jìn)行，在白天利用夜間儲(chǔ)存的冷量來集熱、蓄熱與發(fā)電同時(shí)進(jìn)行，以充分利用捕集的二氧化碳，減少二氧化碳的排放，提高環(huán)境質(zhì)量。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提出了一種太陽能集熱散熱裝置，包括反射鏡和用于流動(dòng)冷卻介質(zhì)的金屬管，其中，所述反射鏡的一側(cè)面形成為能夠反射太陽光線的反射面，所述反射鏡的相對(duì)的另一側(cè)面覆蓋有散熱薄膜，所述金屬管通過導(dǎo)熱支架連接在所述另一側(cè)面上。

根據(jù)本申請(qǐng)的技術(shù)方案，由于反射鏡的一側(cè)面的反射面能夠?qū)⑻柟饩€反射到發(fā)電系統(tǒng)的熱管或者吸收塔以使得熱管或吸收塔吸收太陽光線中的熱量，從而白天集熱、蓄熱與發(fā)電同時(shí)進(jìn)行，而在夜間，散熱薄膜能夠通過輻射散熱，使得金屬管中流動(dòng)的冷卻介質(zhì)的熱量通過導(dǎo)熱支架被散熱薄膜輻射而被冷卻，以使得設(shè)置有該太陽能集熱散熱裝置的發(fā)電系統(tǒng)能夠在夜間制冷、蓄冷與發(fā)電同時(shí)進(jìn)行，而蓄冷的冷量則可以在白天對(duì)發(fā)電系統(tǒng)中的做功介質(zhì)進(jìn)行冷卻，這樣，可以利用輻射冷卻不需要消耗外界能量就能有效降溫的冷卻方式，來使得設(shè)置有該太陽能集熱散熱裝置的發(fā)電系統(tǒng)能夠在夜間制冷、蓄冷與發(fā)電同時(shí)進(jìn)行，在白天利用夜間儲(chǔ)存的冷量來集熱、蓄熱與發(fā)電同時(shí)進(jìn)行，以充分利用捕集的二氧化碳，減少二氧化碳的排放，提高環(huán)境質(zhì)量。

優(yōu)選地，所述反射鏡的相對(duì)的另一側(cè)面上覆蓋有銀膜層，所述散熱薄膜覆蓋在所述銀膜層上。

優(yōu)選地，所述銀膜層和所述散熱薄膜之間設(shè)置有透光透明層，其中，所述透光透明層中包含有用于改變紅外線的波長的多個(gè)玻璃微珠。