CN104373309A - 高架太阳能冷热电场 - Google Patents

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Abstract

本发明高架太阳能冷热电场是对现有太阳能热电技术的改进。应用高位架、二维转动太阳能高温热源、热驱动制冷、多元导流储能、回流蒸汽柜和低温低压汽轮发电机等技术，高效率进行光热、热冷、热电转换。通过冷、热管网供冷、供热，通过区域电网和国家电网供电。太阳能与建筑一体化，太阳能与环境一体化，大面积采集、高效率转换太阳光能量。高架太阳能冷热电场，实现低碳社区、低碳城市和低碳社会；高架太阳能发电场广泛应用太阳能，改变能源结构。并由此达到改善人类生存环境，全面应用太阳能的目的。

Description

高架太阳能冷热电场
技术领域
本发明涉及一种高架太阳能冷热电场
背景技术
现有太阳能热电技术，大多采用塔式、蝶式、槽式等形式实现。由于结构和安装场地等限制，要求工作温度高，光热转换效率低，不能满足人类大面积应用太阳能的需求。
发明内容
本发明是对现有太阳能热电技术的改进。
应用高位架、二维转动太阳能高温热源、热驱动制冷、多元导流储能、回流蒸汽柜和低温低压汽轮发电机等技术，高效率进行光热、热冷、热电转换。通过冷、热管网供冷、供热，通过区域电网和国家电网供电。太阳能与建筑一体化，太阳能与环境一体化，大面积采集、高效率转换太阳光能量。高架太阳能冷热电场，实现低碳社区、低碳城市和低碳社会；高架太阳能发电场广泛应用太阳能，改变能源结构。并由此达到改善人类生存环境，全面应用太阳能的目的。
结合附图，本发明是这样实现的。
设计建造一种高架太阳能冷热电场，是由高位架、二维转动太阳能高温热源1、、多元导流储能柜(储热)8、热驱动制冷机9、多元导流储能柜(储冷)10、回流蒸汽柜7、低温低压汽轮发电机组5、6及冷媒换热器2、热媒换热器4和输变电装置3构成。
高架太阳能冷热电场的高位架安装在社区建筑屋顶、楼前绿地、休闲场地、花坛甬路等空间空地上方；高架太阳能发电场的高位架安装在农田、菜地、草场、荒山、海滩、戈壁等空间、空地上方。
二维转动太阳能高温热源1由高温集热装置、传动机构和光电、微电脑控制系统构成。二维转动太阳能高温热源1的透光板防尘、保温，减少热损失。光电、微电脑控制系统通过传动机构控制高温集热装置二维(俯仰、平面)转动，采集太阳直射光能，并转换为高温热能，提高光热转换效率。二维转动太阳能高温热源1产生的高温热能直接应用和通过多元导流储能柜(储热)8储存。
热驱动制冷机9将二维转动太阳能高温热源1产生的高温热能通过氨水吸收原理转换为冷能，通过多元导流储能柜(储冷)10储存，并通过冷媒换热器2连接供冷管路供冷。
多元导流储能柜(储热)8将二维转动太阳能高温热源1产生的高温热能储存，用来供热，并加热回流蒸汽柜7里的水和回流蒸汽，用来发电。
回流蒸汽柜7中的水和回流蒸汽在高温传热介质作用下，产生设定温度和压力的蒸汽，驱动低温低压汽轮发电机组5、6，进行发电。
低温低压汽轮发电机组5、6与高位架、二维转动太阳能高温热源1、多元导流储能柜8、回流蒸汽柜7配套，建造高架太阳能发电场，并通过输变电装置3连接区域电网和并入国家电网。
冷媒换热器2将低温介质经换热达到设定温度，通过供冷管网输送到终端用户供冷。
热媒换热器4将高温介质经换热达到设定温度，通过供热管网输送到终端用户供热。
按上述结构设计建造的高架太阳能冷热电场，与现有太阳能热电技术相比较：提高效率30％以上，降低建设成本30-40％，改变了供热、供电能量转换效率低，建设场地受限的状况，可以大面积应用太阳能能源。
如图所示：在高位架上面安装二维转动太阳能高温热源1，高位架下面分别安装多元导流储能柜(储热)8、热驱动制冷机9、多元导流储能柜(储冷)10、回流蒸汽柜7、低温低压汽轮发电机组5、6及冷媒换热器2、热媒换热器4和输变电装置3。
二维转动太阳能高温热源1通过循环管路与多元导流储能柜(储热)8连接。使二维转动太阳能高温热源1产生的高温传热介质直接、或通过多元导流储能柜(储热)8向热驱动制冷机9、回流蒸汽柜7、热媒换热器4提供高温热能；通过循环管路进入热媒换热器4，使热媒换热器4中的水达到设定温度，并通过供热管网向终端用户供热。
热驱动制冷机9通过循环管路与二维转动太阳能高温热源1、多元导流储能柜(储热)8连接，将二维转动太阳能高温热源1、多元导流储能柜(储热)8输出的高温传热介质，通过氨水吸收制冷产生低温冷媒介质。冷媒介质通过多元导流储能柜(储冷)10及循环管路进入冷媒换热器2，使冷媒换热器2中的水降低到设定温度，并通过供冷管网向终端用户供冷。
多元导流储能柜(储热)8通过循环管路与二维转动太阳能高温热源1连接，储存高温热能，在太阳光受限、阴雨天和夜间向应用端提高高温热能。
多元导流储能柜(储冷)10通过循环管路与热驱动制冷机9连接，储存热驱动制冷机9产生的低温冷媒介质，并向应用端提供低温冷能。
回流蒸汽柜7下端与供水系统和汽轮机6连接，上端与二维转动太阳能高温热源1和多元导流储能(储热)8连接。上端输入的高温传热介质将下端输入的水和低温蒸汽加热，产生相对高温蒸汽，驱动低温低压汽轮发电机组运转发电。
低温低压汽轮发电机组5、6的汽轮机6与回流蒸汽柜7连接，通过回流蒸汽柜7输出的设定温度和压力的蒸汽驱动汽轮机6并带动发电机5发电，经输变电装置3向区域电网和国家电网供电。
冷媒换热器2、热媒换热器4通过传热介质换热，达到设定温度供冷、供热。
输变电装置3将低温低压汽轮发电机组发出的电能经整流、变压输入区域电网和国家电网。
高架太阳能冷热电场是对现有太阳能光电技术的改进。
高架太阳能冷热电场应用于社区建筑供冷、供热、供电，实现低碳社区、低碳城市和低碳社会，节能减排，改善人类生存环境，
高架太阳能发电场大面积应用太阳光能，改变能源结构，使人类全面进入太阳能时代。
发明高架太阳能冷热电场结构合理，造价低廉，容易实施。直接应用于社区建筑供冷、供热、供电。
发明高架太阳能冷热电场与现有太阳能光热、光电技术相比较：主要特征在于改变了场地限制，光热、热电转换效率低的现状，并由此达到大面积应用太阳能，高效率转换光热、热电能量，实现节能减排、改善人类生存环境和改变能源结构，全面应用太阳能的目的。
附图说明
图1：高架太阳能冷热电场结构图
具体实施方式
实施例：按附图结构原理，为住宅小区设计建造装机容量0.8MW高架太阳能冷热电场，按季节需要为100000m2建筑供冷、供热，并向区域电网和国家电网年输送电量6500000KW。

Claims (3)

  1. 一种高架太阳能冷热电场，其特征是： 
    1.在社区建筑空间空地，野外农田等上方空间空地应用高位架安装二维转动太阳能高温热源。
  2. 2.高架太阳能冷热电场由高位架、二维转动太阳能高温热源(1)，高位架下面安装多元导流储能柜(8)、热驱动制冷机(9)、多元导流储能柜(10)、回流蒸汽柜(7)、低温低压汽轮发电机组(5、6)及冷媒换热器(2)、热媒换热器(4)和输变电装置(3)构成。 
  3. 3.回流蒸汽柜(7)下端通过循环管路输入水和汽轮机(6)产生的回流蒸汽。 
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101392736A (zh) * 2008-05-29 2009-03-25 中国科学技术大学 太阳能低温热发电及冷热联供系统
CN201740312U (zh) * 2010-08-10 2011-02-09 沙建军 小型分散式太阳能冷热电联供系统
US20120291433A1 (en) * 2011-05-19 2012-11-22 Ning Meng Low temperature rankine cycle solar power system with low critical temperature hfc or hc working fluid

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