CN104976081A - 二次反射式太阳能集热发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二次反射式太阳能集热发电系统，包括有聚光场系统，集热储能系统、发电系统，所述聚光场系统包括多组太阳光反射装置及太阳光跟踪系统，该太阳光反射装置包括设于地面的用于一次反射的大平面镜，在大平面镜的上方设有用于二次反射的反射镜，太阳光跟踪系统控制反射镜调整方位、角度，使反射镜将大平面镜反射的太阳光投射到集热单元上本发明相较于现有的槽式太阳能聚光技术与塔式太阳能聚光技术的一次反射聚光方式，采用二次反射聚光技术，集热单元设置在地面上，可大大缩小聚光设备的制造成本，并且理论上能够实现无限倍数聚光，可制造出极高的聚光温度，并且能够节省电厂建设用地。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光热发电技术领域，具体是一种二次反射式太阳能集热发电系统。
背景技术
目前，太阳能光热发电技术，主要集中在槽式太阳能聚光技术及塔式太阳能聚光技术。槽式太阳能装备制造复杂，成本高昂。塔式太阳能聚光技术，因采用一次反射光源，太阳光跟踪系统制造精度要求高，专业化程度高，设备造价也就高。槽式太阳能聚光倍数以目前的技术能力而言，最高做到82倍，因此会有难以获得高温聚光的问题，塔式太阳能聚光技术虽然理论上可以做到无限倍数聚光，但因高塔建设成本高昂，设备维护困难，带来整个电站建设成本的攀升。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种二次反射式太阳能集热发电系统。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种二次反射式太阳能集热发电系统，包括有聚光场系统，集热储能系统、发电系统，所述聚光场系统包括多组太阳光反射装置及太阳光跟踪系统，该太阳光反射装置包括设于地面的用于一次反射的大平面镜，在大平面镜的上方设有用于二次反射的反射镜，太阳光跟踪系统控制反射镜调整方位、角度，使反射镜将大平面镜反射的太阳光投射到集热单元上。
进一步地，所述反射镜设于双轴跟踪支架上，双轴跟踪支架连接太阳光跟踪系统，太阳光跟踪系统控制双轴跟踪支架上的转轴转动，进而带动反射镜转动以调整反射镜的方位与角度。
进一步地，所述反射镜为平面镜或凹面镜。
进一步地，所述反射镜为凹面镜时，反射镜为圆弧面。
进一步地，所述反射镜为若干组平面镜或凹面镜的组合。
进一步地，所述集热储能系统为混凝土介质集热储能系统或融盐介质集热储能系统或耐高温油介质集热储能系统。
进一步地，所述混凝土介质集热储能系统包括混凝土介质储能集热单元及设于集热单元内的热交换装置。
有益效果：本发明的二次反射式太阳能集热发电系统，相较于现有的槽式太阳能聚光技术与塔式太阳能聚光技术的一次反射聚光方式，采用二次反射聚光技术，集热单元设置在地面上，可大大缩小聚光设备的制造成本，并且理论上能够实现无限倍数聚光，可制造出极高的聚光温度，并且能够节省电厂建设用地。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为二次反射原理图；
图3为二次反射系统结构示意图；
图4为混凝土介质集热储能系统结构示意图；
图5为图4的A处放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1、图3所示的一种二次反射式太阳能集热发电系统，包括有聚光场系统1，集热储能系统2、及发电系统4，集热储能系统2包括集热单元21及热交换装置22，集热单元21具有热能储存功能。聚光场系统1将聚集的太阳光投射到集热单元21，使集热单元21聚集大量的热量，集热单元21通过与热交换装置22进行热交换过程产生蒸汽用于发电系统4发电，发电系统4主要由蒸汽发生控制器41、涡轮发电机42、冷凝器43及供水系统44等组成，供水系统通过循环泵45向热交换装置22供水，热交换装置22经过与集热单元21换热后，其内部的水通过蒸汽发生控制器41后产生高温蒸汽，高温蒸汽推动涡轮发电机42发电，经过涡轮发电机42后的高温蒸汽在冷凝器43冷凝后，被供水系统44收集或再次经过循环泵45供至热交换装置22；集热单元21可以为混凝土介质集热单元或融盐介质集热单元或耐高温油介质集热单元。聚光场系统1包括多组太阳光反射装置及太阳光跟踪系统14，该太阳光反射装置包括固定在地面的用于一次反射的大平面镜11，在大平面镜11的上方设置用于二次反射的反射镜12，该反射镜12安装在双轴跟踪支架13上，双轴跟踪支架13连接太阳光跟踪系统14，太阳光跟踪系统14控制双轴跟踪支架13转动，进而调整反射镜12的方位、角度，使反射镜12将大平面镜11反射的太阳光再次反射后投射到集热单元21上，多组太阳光反射装置可以集热单元21为中心，排列成圆形或多边形阵列，也可根据实际设置场地的限制，按需排列。反射镜12可以采用平面镜或凹面镜，凹面镜的反射镜12可以为圆弧面。每个大平面镜11上方的反射镜12可以设置多个，也可以由多个小尺寸的平面镜或凹面镜组成一个大的反射镜12。
如图2所示，本发明中的太阳光反射装置，其利用二次反射原理，太阳光通过固定于地面的大平面镜11反射后，再次被大平面镜11上方的反射镜12反射至集热单元21，集热单元21在聚集到大量热以后，与热交换装置22过热交换过程产生蒸汽用于发电系统4发电。在一个接收点上，太阳光经过一个反射镜反射后投射在接收点上，为一次倍数，多组反射镜投射到同一个点上为多倍数。现有的槽式太阳能聚光发电技术，聚光倍数最高到82倍。本发明中所记载的技术聚光倍数可以到300倍以上，即300面反射镜12反射的太阳光投射到集热单元21上的一个接收点上。根据反射镜12的形状，接收点的形状可以是圆形、矩形的。
如图4、图5所示，集热储能系统2为混凝土介质的集热储能系统时，其结构主要包括：混凝土制成的集热单元21，该集热单元21为混合了石墨的混凝土材料制成，用于吸收聚光场系统1反射太阳光的热能，并且该集热单元21自身还具有储热的能力；安装在集热单元21内壁的网23，该网23用于提高集热单元21与热交换装置22之间的换热效率。热交换装置22设置在集热单元21内部，其主要为循环水管，循环水管进水端与循环泵45出口连接，循环水管的出水端与蒸汽发生控制器41连接，循环水管外侧包裹有石墨层24，石墨层24与网23接触，用于更好地吸收热量，提高循环水管内的水温。集热储能系统在实际应用中，可将其部分埋设于地面以下，以保证其储热效果。
本发明的太阳能二次反射集热发电系统，相较于现有的槽式太阳能聚光技术与塔式太阳能聚光技术的一次反射聚光方式，集热单元21设置在地面上，可大大缩小聚光设备的制造成本，并且理论上能够实现无限倍数聚光，可制造出极高的聚光温度，能够节省电厂建设用地。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种二次反射式太阳能集热发电系统，包括有聚光场系统，集热储能系统、发电系统，其特征在于：所述聚光场系统包括多组太阳光反射装置及太阳光跟踪系统，该太阳光反射装置包括设于地面的用于一次反射的大平面镜，在大平面镜的上方设有用于二次反射的反射镜，太阳光跟踪系统控制反射镜调整方位、角度，使反射镜将大平面镜反射的太阳光投射到集热单元上。
2.根据权利要求1所述的二次反射式太阳能集热发电系统，其特征在于：所述反射镜设于双轴跟踪支架上，双轴跟踪支架连接太阳光跟踪系统，太阳光跟踪系统控制双轴跟踪支架上的转轴转动，进而带动反射镜转动以调整反射镜的方位与角度。
3.根据权利要求1所述的二次反射式太阳能集热发电系统，其特征在于：所述反射镜为平面镜或凹面镜。
4.根据权利要求3所述的二次反射式太阳能集热发电系统，其特征在于：所述反射镜为凹面镜时，反射镜为圆弧面。
5.根据权利要求3所述的二次反射式太阳能集热发电系统，其特征在于：所述反射镜为若干组平面镜或凹面镜的组合。
6.根据权利要求1所述的二次反射式太阳能集热发电系统，其特征在于：所述集热储能系统为混凝土介质集热储能系统或融盐介质集热储能系统或耐高温油介质集热储能系统。
7.根据权利要求6所述的二次反射式太阳能集热发电系统，其特征在于：所述混凝土介质集热储能系统包括混凝土介质储能集热单元及设于集热单元内的热交换装置。
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| CN201513305U (zh) * | 2009-09-08 | 2010-06-23 | 彩熙太阳能环保技术(天津)有限公司 | 集群式太阳能发电装置 |
| CN103321860A (zh) * | 2012-03-20 | 2013-09-25 | 张东胜 | 一种太阳能发电装置 |
| CN203962309U (zh) * | 2014-07-09 | 2014-11-26 | 云南华特节能环保有限公司 | 一种太阳能发电系统 |
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