[發明專利]太陽能聚光集熱系統

在審

• 申請號: 201810333422.9
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN110375441A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 范多旺
• 申請（專利權）人: 蘭州大成聚光能源科技有限公司
• 主分類號: F24S10/70
• 分類號: F24S10/70;F24S23/70
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 武玉琴;冷文燕

本發明提供一種太陽能聚光集熱系統，包括：多列第一反射鏡，所述多列第一反射鏡配置成可接收太陽光并反射太陽光；第二反射鏡，所述第二反射鏡光學上配置成可接收經所述多列第一反射鏡反射的太陽光并進行二次反射；和集熱管，所述集熱管包括外管和嵌套在所述外管內的內管，所述集熱管光學上配置成可接收經所述第二反射鏡二次反射的太陽光并轉化為熱能，其中所述多列第一反射鏡包括14?30列，所述集熱管的所述內管的外徑在60mm?120mm之間。

技術領域

本發明涉及太陽能聚光集熱裝置，特別是一種線性菲涅爾式太陽能聚光集熱裝置。

背景技術

太陽能作為一種潔凈、環保的能源，長期以來一直受到人們的關注。近年來，環境保護和能源安全問題日益凸顯，很多國家都在加快太陽能利用技術的研究和開發，而如何更高效，更經濟地利用太陽能成為太陽能應用技術發展的主要方向。

聚光太陽能是可以擔當基礎電源和基礎熱源的優質可再生能源。由于聚光太陽熱能具有光熱轉化的過程，聚光太陽熱能可以提供大規模綠色熱源輸出，擔當基礎熱源；同時可以通過大規模儲存熱量達到跨越無光照時間發電以及平滑的電力輸出，所輸出的電力品質高，可以擔當基礎電源。聚光太陽熱能以太陽能為主要一次能源，是對于太陽能的中高溫熱利用技術，其能夠提供與現有煤炭鍋爐相同參數的熱源和電力能源。

聚光太陽能總體技術路線為先聚光，再利用，主要聚光形式包括拋物面槽式、塔式、線性菲涅爾式、碟式四種，線性菲涅爾式聚光太陽能技術為其中一種，與槽式技術同屬線聚焦式聚光集熱技術。線性菲涅爾聚光系統的一次反射鏡將太陽光聚焦到二次復合拋物面反射鏡(CPC)，在CPC焦線上安裝管狀吸熱器，以吸收聚焦后的太陽輻射能。線性菲涅爾式太陽能聚光技術具有建造成本低、占地面積小，抗風能力優良，維護保養方便等優勢。

聚光太陽能技術的發展趨勢為更高的集熱溫度，以保證產生的高參數蒸汽能夠驅動更高效率的發電機組運轉，以提高聚光太陽能發電技術的整體效率。塔式和碟式聚光太陽能技術由于聚光于一點，因此能夠較容易地達到 500℃或以上的集熱溫度，而線聚焦式技術如槽式技術和線性菲涅爾式技術則相對困難。目前在運行的線性菲涅爾式太陽能聚光技術普遍采用水作為傳熱工質，多采用大口徑的第二反射鏡和多支集熱管設計，由于聚光精度和聚光倍數的不足，目前在使用的線性菲涅爾式集熱器聚光后產生的熱能溫度最高范圍在400℃以內。

背景技術部分的內容僅僅是發明人所知曉的技術，并不當然代表本領域的現有技術。

發明內容

針對現有技術存在問題中的一個或多個，本發明的目的主要用于解決以下問題：通過提高聚光器效率和聚光倍數從而提高聚光器產熱能力，通過采用熔融鹽或CO₂、高導熱油、或固態顆粒等高溫介質傳熱使集熱器可產生并傳輸高于500℃溫度的熱量，通過靈活的反射鏡布置方案在保持集熱效率的情況下提高土地利用率。

為解決上述問題，本發明提供了一種太陽能集熱系統，包括多列第一反射鏡、一列第二反射鏡和裝配在第二反射鏡內的集熱管，集熱管包括外管和嵌套在外管內的內管。其特征在于：所述集熱管的所述內管的外徑在 60mm-120mm之間，其中所述多列第一反射鏡對應為14-30列。

在進一步的實施方式中，第一反射鏡采用微弧鏡，微弧鏡的弧線焦距范圍10米-30米之間，各列第一反射鏡平行排列。

優選地，各列第一反射鏡采用的微弧鏡弧線線型不完全一致，一個聚光器中第一反射鏡至少采用2種不同弧線線型的微弧鏡。

在進一步的實施方式中，多列第一反射鏡之間的間距距離可以均勻或非均勻排布，第一反射鏡鏡列間距距離在0.2米-1.0米之間。

在進一步的實施方式中，第二反射鏡和所述多列第一反射鏡之間的豎直距離為8米-20米之間，第一反射鏡與第二反射鏡平行布置。

優選地第二反射鏡和所述多列第一反射鏡之間的豎直距離隨著聚光比的增大而增大。