CN103321860A - 一种太阳能发电装置 - Google Patents

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CN103321860A CN2012100731506A CN201210073150A CN103321860A CN 103321860 A CN103321860 A CN 103321860A CN 2012100731506 A CN2012100731506 A CN 2012100731506A CN 201210073150 A CN201210073150 A CN 201210073150A CN 103321860 A CN103321860 A CN 103321860A
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Abstract

本发明涉及一种太阳能发电装置。本发明的特点是采用一个或多个聚光器一，将太阳光进行聚焦，并照射到一个或多个聚光器二上，被聚光器二变为平行的光线，照射到反射器上，通过定向器调节，将平行光线反射到集热器，使内部储热介质吸收太阳光能量，转变为热能；当需要发电时，储热器中的热能通过传输介质经传输管路，进入蒸汽发生器，传热介质加热蒸汽发生器内部的水或其他液体，产生高温高压蒸汽，该高温高压蒸汽经传输管道，送至汽轮发电机组，推动机组发电，完成光能至电能的转换。

Description

一种太阳能发电装置
技术领域：
本发明涉及一种新颖的太阳能光热发电装置。
背景技术：
传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。现有的太阳能收集利用，以太阳能热利用和太阳能发电为主。其中太阳能热利用的主要代表为太阳灶、太阳能热水器，这类太阳能利用主要以民用为主，并只能将太阳能转化为热能。
太阳能发电的技术路线包括太阳能光伏电池发电及太阳能光热发电。其中太阳能光伏发电在目前已有广泛应用，但是由于成本较高、及装置制造过程中对环境污染严重，还有待进一步完善改进。
太阳能光热发电技术方案，如称为槽式***的中国专利200610021317.9(CN1900517A)，201020158774.4，其特征是，通过聚光装置将太阳光聚焦，并加热位于焦点的集热管，集热管内部装有热工质，将多个聚光装置的集热管中的热工质汇集起来，实现了太阳能的收集，汇集后的热工质用来加热蒸汽进行发电。该太阳能光热发电技术方案可实现太阳能大规模发电，但是其存在的问题是，需要配备大量内装热工质太阳能集热管，同时需要大量的将这些集热管连接汇集的保温管，大量装备的热工质管网大幅度增加了整个***的造价，同时由于这些管网内部的热工质温度可达数百度，分布安置的热工质管网将会有大量的热量损失，致使致使整个发电***的效率大为较低。申请号为200420107297.3的中国专利，公开了另外一种称为塔式***的太阳能光热发电装置，其特征是，通过分布安置的反光镜阵列，将太阳光反射到一个安置于高塔上的集热箱，加热内部蒸汽并用来发电。该方案热量损失少，有较高的效率，但是其存在的问题是，由于要兼顾太阳的不同入射角度，存在余弦效应，反光镜无法做到密集排列，占地面积较大，另外需要修建很高的聚光热能接收塔，费用很高。
发明内容：
本发明的目的是设计一种太阳能发电装置，成本低，转换效率高，可大面积推广使用，以解决当前能源危机。
本发明所设计的一种太阳能发电装置，其包括：
一个或多个聚光器一，用于将入射的太阳光线聚焦；
一个或多个聚光器二，用于将所述聚光器一聚焦成的光线变成平行光线；
一个或多个反射器，用于反射并调整所述平行光线的照射方向；
一个或多个定向器，用于调整所述反射器的朝向，从而改变所述平行光线的照射方向；
储热器，内部储存有储热介质，来自所述反射器的光线照射在其表面，加热内部的储热介质，从而吸收太阳光热能并存储热能；
蒸汽发生器，其内部的水或者其他液态介质被存储于所述储热器中储热介质的热能加热，从而产生高温高压蒸汽；
汽轮发电机组，由所述蒸汽发生器产生的蒸汽推动，将高温高压蒸汽中储存的能量转换为电能。
本发明所设计的另一种技术特征的太阳能发电装置，其包括：
一个或多个聚光器一，用于将入射的太阳光线聚焦；
一个或多个聚光器二，用于将所述聚光器一聚焦成的光线变成平行光线；
一个或多个反射器，用于反射并调整所述平行光线的照射方向；
一个或多个定向器，用于调整所述反射器的朝向，从而改变所述平行光线的照射方向；
蒸汽发生器，其内部的水或者其他液态介质被所述反射器照射过来的光能加热，从而产生高温高压蒸汽；
汽轮发电机组，由所述蒸汽发生器产生的蒸汽推动，将高温高压蒸汽中储存的能量转换为电能。
本发明所述的聚光器一是由反射式菲涅尔聚光镜、或反射式凹面聚光镜构成，所述聚光可将入射平行光线汇聚于一焦点、或者一条焦线上。
本发明所述的聚光器二是由凸透镜或者凹透镜组成，其可将由所述聚光器一汇聚的入射光线变为平行光线；所述凸透镜或者凹透镜可以是菲涅尔透镜。
本发明所述的储热器工作时，其内部储热介质为高温液态，经输送管送往所述蒸汽发生器，从而加热其内部的水或者其他液态介质。
本发明所述的储热器内部含有储热介质至空气的换热装置，被加热后的空气通过输送管送往所述蒸汽发生器，从而加热其内部的水或者其他液态介质，所述储热介质可以是熔盐。
本发明所设计的一种太阳能发电装置，无需分布式传输热工质，汇集的光线直接照射到储热介质或蒸汽发生器，效率大幅提高，也大幅度降低了发电***造价。同时由于使用了二次反射的方法，无需建造用于吸收太阳能的高塔，成本也大幅度降低。本发明装置工作可靠，寿命长，易于维护，适合于大面积推广使用。
附图说明：
图1是本发明的实施例结构图。
图2是本发明的另一个实施例结构图。
图3是本发明的采用菲涅尔反射镜聚光器的结构图。
图4是本发明的采用点聚焦聚光器的结构图。
具体实施方式：
下面结合附图，详细介绍本发明设计装置的实施例及工作过程。
图1是本发明设计的装置实施例结构图。图中入射光线8经由聚光器一1聚焦为一条焦线，投射到集光器二2上，并被折射为平行光线9，该平行光线9照射到反射器3，通过定向器12，可在两坐标轴下调整反射器3的方向，使反射光线10照射至储热器13，加热其内部的储热介质，从而将太阳能转变为热能储存起来。当需要发电时，储热器13中的热能通过传输介质15经传输管路14，进入蒸汽发生器4。传输管路14内部的传热介质15可以是熔盐或者空气。传热介质15加热蒸汽发生器4内部的水或其他液体，产生高温高压蒸汽11，该高温高压蒸汽11经传输管道5，送至汽轮发电机组6，推动机组发电，最终完成光能至电能的转换。
图2是本发明设计装置的另一实施例结构图。图中反射光线10直接照射至蒸汽发生器4，加热蒸汽发生器4内部的水或其他液体，产生高温高压蒸汽11，该高温高压蒸汽11经传输管道5，送至汽轮发电机组6，推动机组发电，完成光能至电能的转换。该方案省去储热器，可节省建造成本，降低装置复杂性。
图3是本发明设计装置采用平面式菲涅尔反光镜构成聚光器一1的另一实施例结构图，图中聚光器一1采用平面式菲涅尔反光镜构成，以简化结构，降低成本。
图4是本发明设计装置采用点聚焦聚光器一1的另一实施例结构图，图中聚光器一1采用点聚焦式反光镜，入射光线8经由聚光器一1聚焦为一个焦点，投射到集光器二2上，并被折射为平行光线9。

Claims (6)

1.一种太阳能发电装置，其特征在于：其包括：
一个或多个聚光器一，用于将入射的太阳光线聚焦；
一个或多个聚光器二，用于将所述聚光器一聚焦成的光线变成平行光线；
一个或多个反射器，用于反射并调整所述平行光线的照射方向；
一个或多个定向器，用于调整所述反射器的朝向，从而改变所述平行光线的照射方向；
储热器，内部储存有储热介质，来自所述反射器的光线照射在其表面，加热内部的储热介质，从而吸收太阳光热能并存储热能；
蒸汽发生器，其内部的水或者其他液态介质被存储于所述储热器中储热介质的热能加热，从而产生高温高压蒸汽；
汽轮发电机组，由所述蒸汽发生器产生的蒸汽推动，将高温高压蒸汽中储存的能量转换为电能。
2.一种太阳能发电装置，其特征在于：其包括：
一个或多个聚光器一，用于将入射的太阳光线聚焦；
一个或多个聚光器二，用于将所述聚光器一聚焦成的光线变成平行光线；
一个或多个反射器，用于反射并调整所述平行光线的照射方向；
一个或多个定向器，用于调整所述反射器的朝向，从而改变所述平行光线的照射方向；
蒸汽发生器，其内部的水或者其他液态介质被所述反射器照射过来的光能加热，从而产生高温高压蒸汽；
汽轮发电机组，由所述蒸汽发生器产生的蒸汽推动，将高温高压蒸汽中储存的能量转换为电能。
3.按照权利要求1、2所述的太阳能发电装置，其特征是：所述聚光器一是由反射式菲涅尔聚光镜、或反射式凹面聚光镜构成，所述聚光镜可将入射平行光线汇聚于一焦点、或者一条焦线上。
4.按照权利要求1、2所述的太阳能发电装置，其特征是：所述聚光器二是由凸透镜或者凹透镜组成，其可将由所述聚光器一汇聚的入射光线变为平行光线；所述凸透镜或者凹透镜可以是菲涅尔透镜。
5.按照权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征是：所述储热器工作时，其内部储热介质为高温液态，经输送管送往所述蒸汽发生器，从而加热所述蒸汽发生器内部的水或者其他液态介质，所述储热介质可以是熔盐。
6.按照权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征是：所述储热器内部含有储热介质至空气的换热装置，被加热后的空气通过输送管送往所述蒸汽发生器，从而加热其内部的水或者其他液态介质。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104976081A (zh) * 2015-07-15 2015-10-14 张云 二次反射式太阳能集热发电***
CN106969534A (zh) * 2017-03-24 2017-07-21 张模辉 一种光磁转换***及方法
CN108449049A (zh) * 2018-03-29 2018-08-24 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种基于空地联合的太阳能光热发电***

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