CN107070386A - 压缩气体储能太阳方位追踪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能收集和储能技术领域，提供一种压缩气体储能太阳方向追踪装置。将太阳能收集装置安装于气囊组的上表面，通过调节气囊组内各个气囊内的气压和气量来控制太阳能收集装置的偏转角度，使太阳能收集装置始终朝向太阳的方位，达到既能追踪太阳位置的作用，又能够存贮能量。优点：太阳能收集装置和太阳追踪装置一体化，不额外占用空间；既能够追踪太阳能方位，又能够存储收集的太阳能，调节太阳能的供电峰谷值，供电稳定可靠，提高供电品质。
Description
技术领域
本发明属于太阳能应用和储能技术领域，提供一种压缩气体储能太阳方位追踪装置。包括框架，位于框架上部的太阳能收集装置，位于框架内部的储气装置，连通储气装置的气体通道，与气体通道相连的压气及发电装置，控制储气装置内部气压及气量的气压及气量控制装置，控制压缩气体储能太阳方位追踪装置上表面倾斜角度的角度控制装置。本发明具有太阳追踪功能，使太阳能收集装置始终朝向太阳的方位，提高太阳能装置的效率，适合大规模采集太阳能，同时能够存储能量，调节电网的电力负荷，技术可靠，施工简单，成本低廉。
背景技术
太阳能资源丰富，取之不尽、用之不竭，分布广泛，只要有光照的地方就有太阳能。太阳能是一种清洁的能源，煤炭、石油等矿物燃料产生的有害气体和废渣，核能会有核泄漏风险，对环境造成极大的安全隐患，而使用太阳能时不会带来污染，不会排放出任何对环境不良影响的物质，是一种清洁的能源。 太阳能对于地球不增加热载荷，这是太阳能特别重要的优点。太阳能是人类近期急需的补充能源、是未来能源结构的基础，太阳能必将在世界能源结构转换中担纲重任，成为理想的替代能源。
太阳能有很多优点，但是太阳能不稳定，由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用，但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。用电负荷具有一定的随机性，造成电力系统的波动，对电网及电力设备造成影响。
综上所述，为了解决太阳能不稳定，不连续的缺点，以及用电存在波动性。发明一种压缩气体储能太阳方位追踪装置。本发明具有太阳追踪功能，使太阳能收集装置始终朝向太阳的方位，提高太阳能装置的效率，适合大规模采集太阳能，同时能够存储能量，调节电网的电力负荷，技术可靠，施工简单，成本低廉等优点。
发明内容
本发明提供一种压缩气体储能太阳方位追踪装置，本发明具有太阳追踪功能，使太阳能收集装置始终朝向太阳的方位，提高太阳能装置的效率，适合大规模采集太阳能，同时能够存储能量，调节电网的电力负荷，技术可靠，施工简单，成本低廉。
本发明具体技术内容是：一种压缩气体储能太阳方位追踪装置，包括框架，位于框架上部的太阳能收集装置，位于框架内部的储气装置，连通储气装置的气体通道，与气体通道相连的压气及发电装置，控制储气装置内部气压及气量的气压及气量控制装置，控制压缩气体储能太阳方位追踪装置上表面倾斜角度的角度控制装置，从而实现太阳追踪，存储能量，调节电网负荷的功能。
框架起支撑、固定和保护太阳能收集装置，储气装置，气体通道，压气及发电装置，气压及气量控制装置，角度控制装置的作用，同时有一定的强度和刚度，支撑内部元件保持结构不变形，在装配、安装和使用过程中内部器件不受影响、保护内部器件。框架可以工厂预制现场安装，也可以现场制作，操作方便灵活。
太阳能收集装置位于框架上部，起收集太阳能的作用，可以将太阳能收集后转化为热能，驱动热机发电，驱动热机压气机等压缩气体等；可以将太阳能直接转化为电能，给电网和压气及发电装置供电。
储气装置位于框架内部，起存贮压缩气体的作用，组成储气装置阵列，朝向太阳方向的储气装置储气量和压力略低于其临近的储气装置，使太阳能收集装置始终朝向太阳的方位。
气体通道连通储气装置和压气及发电装置，起传输压缩气体的作用。
压气及发电装置起压缩气体和将压缩气体转化为电能的作用。可以将电网的富余电能转化为压缩气体的机械能，存贮于储气装置内；将太阳能收集装置收集的太阳能转化为压缩气体的机械能，存贮于储气装置内。当需要向电网供电时，将储气装置内的压缩气体能量转化为电能。
气压及气量控制装置控制各个储气装置内的压力和储气量，使太阳能收集装置始终朝向太阳的方位。可以通过太阳能收集装置的重力，控制各个储气装置内的压力，起存储能量和使太阳能收集装置始终朝向太阳的方位。
角度控制装置起调节的压缩气体储能太阳方位追踪装置上表面倾斜角度的作用，当储气装置内的气体压力和储气量以及太阳能收集装置的重力不能满足既储存能量，又追踪太阳方位的时候，可以通过角度控制装置来调节压缩气体储能太阳方位追踪装置上表面的倾斜角度，使太阳能收集装置始终朝向太阳的方位。
本发明实现了发明目的，达到了太阳追踪功能，使太阳能收集装置始终朝向太阳的方位，提高太阳能装置的效率，适合大规模采集太阳能，同时能够存储能量，调节电网的电力负荷的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明装配结构示意图。
图2为本发明气压及气量控制装置局部放大图。
图3为本发明俯视图。
图4为本发明正视图。
图5为本发明右视图。
图中：1、框架，2、太阳能收集装置，3、储气装置，4、气体通道，5、压气及发电装置，6、气压及气量控制装置，7、角度控制装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参照图1的装配结构示意图。通过附图可以清楚地看出，框架1起支撑、固定和保护内部结构作用。太阳能收集装置2安装在框架上面，起收集太阳能作用。储气装置3起存储压缩气体的作用，组成储气装置阵列，使太阳能收集装置始终朝向太阳的方位。气体通道4气体通道连接储气装置3和压气及发电装置5，起传输压缩气体的作用。压气及发电装置5起压缩气体和将压缩气体转化为电能的作用。气压及气量控制装置6安装于储气装置3内，起控制各个储气装置内的压力的作用。角度控制装置7起调节压缩气体储能太阳方位追踪装置上表面倾斜角度的作用。
功能实现方式过程如下：压气及发电装置5将电网富裕的电能和太阳能收集装置2收集的能量转化为压缩气体的机械能，通过气体通道4将压缩气体传输到储气装置3内，气压及气量控制装置6控制进入储气装置3内的压力及气量，当储气装置3内的压力及气量不能通过太阳能收集装置2的重力使太阳能收集装置2朝向太阳的方位时，角度控制装置7调节压缩气体储能太阳方位追踪装置上表面倾斜角度，使太阳能收集装置2朝向太阳的方位。当需要向外部提供能量时，气压及气量控制装置6控制流出储气装置3的压力及气量，压缩气体通过气体通道4传输到压气及发电装置5，压气及发电装置5将压缩气体的机械能转化为电能对外供电，当储气装置3内的气体量及内部压力不能通过太阳能收集装置2的重力使太阳能收集装置2朝向太阳的方位时，角度控制装置7调节压缩气体储能太阳方位追踪装置上表面倾斜角度，使太阳能收集装置2朝向太阳的方位。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (16)
1.一种压缩气体储能太阳方位追踪装置，包括框架（1），位于框架（1）上部的太阳能收集装置（2），位于框架（1）内部的储气装置（3），连通储气装置（3）的气体通道（4），与气体通道（4）相连的压气及发电装置（5），控制储气装置（3）内气压和气量的气压及气量控制装置（6），起控制压缩气体储能太阳方位追踪装置上表面倾斜角度的角度控制装置（7）。
2.根据权利要求1所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：框架（1）有支撑、固定太阳能收集装置（2），储气装置（3），气体通道（4），压气及发电装置（5），气压及气量控制装置（6），角度控制装置（7）的作用。
3.根据权利要求1所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：太阳能收集装置（2）位于框架（1）上部，起收集太阳能的作用。
4.根据权利要求1所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：储气装置（3）位于框架（1）内部，起存贮压缩气体的作用。
5.根据权利要求4所述储气装置（3），其特征在于：储气装置（3）位于框架（1）内部，组成储气装置（3）阵列，各个储气装置内的储气量和压力不同，起使太阳能收集装置（2）始终朝向太阳方位的作用。
6.根据权利要求1所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：气体通道（4）连通储气装置（3）阵列和压气及发电装置（5），起传输压缩气体的作用。
7.根据权利要求1所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：压气及发电装置（5），起压缩气体和将压缩气体转化为电能的作用。
8.根据权利要求7所述压气及发电装置（5），其特征在于：将电网的富余电能转化为压缩气体的机械能。
9.根据权利要求7所述压气及发电装置（5），其特征在于：将太阳能收集装置（2）收集的太阳能转化为压缩气体的机械能。
10.根据权利要求7所述压气及发电装置（5），其特征在于：将储气装置（3）内的压缩气体的机械能转化为电能。
11.根据权利要求1所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：气压及气量控制装置（6）控制储气装置（3）内的压力和储气量，起使太阳能收集装置（2）始终朝向太阳方位的作用。
12.根据权利要求3、5、11所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：通过太阳能收集装置（2）的重力，气压及气量控制装置（6）通过控制储气装置（3）内的压力和储气量，起存储能量和使太阳能收集装置（2）始终朝向太阳方位的作用。
13.根据权利要求1所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：角度控制装置（7）起调节的本装置上表面的角度作用，使太阳能收集装置（2）始终朝向太阳的方位。
14.根据权利要求4、13所述所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：通过角度控制装置（7）控制储气装置（3）内部的压力，起使存储能量和使太阳能收集装置（2）始终朝向太阳方位的作用。
15.根据权利要求5、11、13所述所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：通过角度控制装置（7），气压及气量控制装置（6）控制各个储气装置（3）内的压力和储气量，起使存储能量和使太阳能收集装置（2）始终朝向太阳方位的作用。
16.根据权利要求3、5、11、13所述所述压缩气体储能太阳方位追踪装置，其特征在于：通过太阳能收集装置（2）的重力，角度控制装置（7），气压及气量控制装置（6）通过控制各个储气装置（3）内的压力和储气量，起使存储能量和使太阳能收集装置（2）始终朝向太阳方位的作用。
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