CN109297202A - 导热介质检测设备和光热发电站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导热介质输送领域，公开了一种导热介质检测设备和光热发电站，导热介质检测设备包括：检测模块，用于检测输送管道内导热介质的工作参数；太阳能组件，设置于输送管道上；储能模块，与太阳能组件电性连接，储存太阳能组件所产生的电能；其中，储能模块还与检测模块电性连接，用于向检测模块进行供电。由于检测设备包括太阳能组件和储能模块，该储能模块能够储存太阳能组件所产生的电能，并将电能供应给检测模块，因此，在实际情况中，不需要拉设大量长距离线缆给检测模块供电，从而使得检测设备更为简洁，进而能够降低检测设备的建设成本，而且由于不需要设置大量长距离线缆，因此维护管理的难度也会降低。

Description

导热介质检测设备和光热发电站

技术领域

本发明实施例涉及导热介质输送领域，特别涉及一种导热介质检测设备和光热发电站。

背景技术

户外高温管道是传输高温流体介质的重要组成部分，为了保证流体介质的温度及防凝，高温管道需要安装电伴热系统和保温层，某些情况下还需要通过电能传感器检测管道中流体介质的温度、压力、流速、化学性质等，特别是光热发电站，高温管道非常长，高温管道保温系统不仅需要保温效果好，电站DCS系统还需要监测不同区域内管道内导热介质的温度、压力、流速、化学性质等，通过收集这些数据来调整集热器偏焦、聚焦，进而控制导热介质的流量。

现有的户外高温管道保温技术中，管道配置有电伴热系统，保温系统，保温层使用隔热性能较好、热膨胀性能好的材料，保温层外壳一般都使用柔韧性较好的铝壳等类似材料，白天，阳光照射在外壳上反射到空气中，没有得到任何的应用，同时这些外壳材料容易氧化而损坏，影响保温效果。

在管道内流体数据监测方面，现有技术一般使用电能传感器进行监测，这些电能传感器虽然功率小但也是需要供电和信号监测传输，传统的供电和通信的方式是使用有线方式，由于管道敷设的区域比较大，必然使用大量长距离电缆，长距离的电缆电阻大，耗电量大，长距离的有线信号传输也会使信号延迟、失真，大量使用电缆也会增加建设成本和维护成本，故障率高。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种导热介质检测设备和光热发电站，提高输送管道的保温效果，简化导热介质检测设备的安装及节能，以及光热发电站的发电效率。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种导热介质检测设备，包括：

检测模块，用于检测输送管道内导热介质的工作参数；

太阳能组件，设置于所述输送管道上，用于将太阳能转化为电能；

储能模块，与所述太阳能组件电性连接，储存所述太阳能组件所产生的电能；

其中，所述储能模块还与所述检测模块电性连接，用于向所述检测模块进行供电。

本发明的实施方式还提供了一种光热发电站，包括：

集热场，包括用于传输导热介质的集热管、用于反射光线加热所述集热管内导热介质的反射镜；

输送管道，分别与所述集热管的两端连接；

发电装置，设置于所述输送管道上，用于将导热介质中的热能转化为电能；

至少一个上述的导热介质检测设备，均设置于所述输送管道上，用于检测所述输送管道内的导热介质的工作参数。

本发明实施方式相对于现有技术而言，由于导热介质检测设备包括设置在输送管道上的太阳能组件、与太阳能组件电性连接的储能模块，该储能模块能够储存太阳能组件所产生的电能，并且储能模块与检测模块电性连接，用于向检测模块进行供电，因此，在实际情况中，根本不需要拉设大量长距离线缆给检测模块供电，只需要通过在输送管道上设置太阳能组件即可给检测模块进行供电，由于省略了大量线缆，从而能够降低检测设备的建设成本，而且由于不需要设置大量长距离线缆，因此导热介质检测设备的安装也能够得到简化，并且其维护管理的难度也会降低。

另外，所述太阳能组件贴设于所述输送管道朝向太阳光一侧。由于太阳能组件贴设在输送管道朝向太阳光一侧，因此能够充分接收到太阳光线，而且，由于背光一侧太阳光照不足，因此可不必设置太阳能组件，从而能够节约成本。

另外，所述输送管道包括：

管本体，用于输送导热介质；

伴热层，包覆于所述管本体外，并与所述太阳能组件电性连接，用于将所述太阳能组件所产生的电能转换为热能；

保温层，包覆于所述伴热层外，用于给所述管本体保温；

其中，所述检测装置设置于所述管本体上，所述太阳能组件设置于所述保温层上。

由于输送管道还包括：伴热层，并且该伴热层与太阳能组件电性连接，因此太阳能组件能够给伴热层供电，伴热层在得电后产生热量，对管本体内的导热介质保温。

另外，所述太阳能组件为柔性太阳能组件，且所述柔性太阳能组件贴设于所述保温层上。由于太能能组件为柔性太阳能组件，因此太阳能组件能够完全贴设在保温层上。

另外，所述柔性太阳能组件为筒状或半筒状，且环绕包覆于所述保温层外。

另外，所述检测模块包括：温度传感器、压力传感器、流量传感器、化学性质传感器中的任意一种或多种。

另外，导热介质检测设备还包括：与所述太阳能组件电性连接的通讯模块，所述通讯模块分别与所述检测模块和所述储能模块电性连接，用于发送所述输送管道内导热介质的工作参数。

另外，所述通讯模块为无线通讯模块。由于长距离的有线信号传输会使信号延迟、失真，因此在本申请中使用无线通讯后，其信号会准确且及时地传达给外部设备，方便外部设备根据接收到的信号及时进行后续处理，从而使得导热介质检测设备所属的光热发电站能够做出及时的反应，从而提高光热发电站的发电效率。

另外，导热介质检测设备还包括：设置于所述输送管道上的集成箱，所述检测模块、所述通讯模块和所述储能模块均集成于所述集成箱内。

另外，所述输送管道内导热介质的所述工作参数为温度、压力、流量、化学性质中的任意一种或多种。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明第一实施方式中检测设备设置于输送管道后的结构示意图；

图2是本发明第一实施方式中检测模块、储能模块和通讯模块集成后的结构示意图；

图3是本发明第一实施方式中导热介质检测设备的电路模块图；

图4是本发明第二实施方式中光热发电站的结构示意图。

附图标记说明：

1、检测模块；11、温度传感器；12、压力传感器；13、流量传感器；14、化学性质传感器；2、太阳能组件；3、储能模块；4、输送管道；41、管本体；42、伴热层；43、保温层；431、外壳体；432、保温材料；5、通讯模块；6、集成箱；71、集热管；72、反射镜；8、发电装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种导热介质检测设备，如图1至3所示，包括：检测模块1、太阳能组件2、储能模块3，其中，检测模块1设置在输送管道4，用于检测输送管道4内导热介质的工作参数，太阳能组件2设置在输送管道4上，能够接受太阳光照，并将太阳能转化为电能，储能模块3与太阳能组件2电性连接，能够储存太阳能组件2所产生的电能，其中，储能模块3与检测模块1电性连接，向检测模块1进行供电，在本实施方式中，该储能模块1为蓄电器。

本发明实施方式相对于现有技术而言，由于导热介质检测设备包括设置在输送管道4上的太阳能组件2、与太阳能组件2电性连接的储能模块3，该储能模块3能够储存太阳能组件2所产生的电能，并且储能模块3与检测模块1电性连接，用于向检测模块1进行供电，因此，在实际情况中，不需要拉设大量长距离线缆给检测模块1供电，只需要通过在户外输送管道4上设置太阳能组件2即可给检测模块1进行供电，由于省略了大量线缆，从而能够降低检测设备的建设成本，而且由于不需要设置大量长距离线缆，因此维护管理的难度也会降低。同时，避免了长距离电缆电阻大、耗电量大、建设成本和维护成本高，以及故障率高的问题。

另外，具体的，如图1所示，输送管道4包括：管本体41、伴热层42和保温层43，其中，管本体41为一根中空管，该中空管用于输送导热介质，伴热层42包覆在管本体41外，并与太阳能组件2电性连接，用于将电能转化为热能，保温层43包覆在伴热层42外，用于给伴热层42保温，并同时给管本体41内的导热介质进行保温，并且，如图1所示，检测装置设置在管本体41上，太阳能组件2设置在保温层43外，当太阳能组件2产生电能后，部分电量提供给储能模块3储存起来，然后通过储能模块3给检测模块1进行供电，剩余部分提供给伴热层42，伴热层42在得电后产生热量，对管本体41内的导热介质进行保温。

具体的，伴热层42为伴热带，由导电聚合物和多根平行金属导线及绝缘护层构成，金属导线通电后产生热量，从而对管本体41内的导热介质进行保温，由于太阳能组件2除了能够对检测模块1进行供电外，还能够对伴热层42进行供电，减少管本体41和保温层43的温度差，达到保温补偿、提高保温效果目的。此外，太阳能组件2设置在保温层43外，对保温层43外壳的上表面起到了防护作用，其氧化程度减慢，寿命变长

另外，如图1所示，太阳能组件2为柔性太阳能组件2，并且贴设在保温层43外，具体的，柔性太阳能组件2为柔性薄膜太能电池组件，例如：铜铟镓硒(CIGS)、砷化镓(GaAs)柔性薄膜太能电池组件。当然，在实际情况中，太阳能组件2也可以不是柔性太阳能组件2，而采用太阳能板，该太阳能板设置在输送管道4上方。另外，在本实施方式中，柔性太阳能组件2设置在输送管道4朝向太阳光的一侧，例如：一般情况下，柔性太阳能组件2贴设在输送管道4的上表面上，从而使得太阳能组件2能够充分吸收太阳光，而输送管道4的背阴面由于光照少，一般可不设置太阳能组件2，从而能够节省太阳能组件2，进而能够降低导热介质检测设备的成本。

另外，需要说明的是，在实际情况中，柔性太阳能组件2还可以为一个筒状，当柔性太阳能组件2为筒状时，柔性太阳能组件2环绕包覆于保温层43外，从而使得无论怎么翻转输送管道4，输送管道4上的柔性太阳能组件2总有一侧是朝向太阳光的，进而能够提高输送管道4的使用便利性。

另外，具体的，如图1所示，上述保温层43具体包括：外壳体431、填充于外壳体431内的保温材料432，其中保温材料432与伴热层42贴设，其保温材料432可以为聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料等，外壳可以为硬质塑料外壳或者金属外壳等。

另外，具体的，如图2和3所示，检测模块1包括：温度传感器11、压力传感器12、流量传感器13、化学性质传感器14中的任意一种或多种，通过上述各种传感器能够检测导热介质的温度、压力、流量和化学性质等工作参数。

另外，在本实施方式中，导热介质检测设备还包括：与太阳能组件2电性连接的通讯模块5，该通讯模块5分别与检测模块1和储能模块3电性连接，并且与外部设备通讯，具体的，在本实施方式中，通讯模块5为无线通讯模块5，例如：为wifi发射器，该无线通讯模块5与外部设备无线通讯，将检测模块1所检测到的导热介质的工作参数发送给外部设备，然后外部设备根据接收到的工作参数可以做一些后续操作。由于本实施方式中使用无线通讯，因此其信号会准确且及时地传达给外部设备，方便外部设备根据接收到的信号及时进行后续处理，从而可避免长距离的有线信号传输导致的信号延迟、失真。当然，需要说明的是，在实际情况中，通讯模块5也可以与外部设备进行有线通讯。

另外，在本实施方式中，导热介质检测设备还包括：集成箱6，该集成箱6设置在输送管道4的管本体41上，上述检测模块1、储能模块3和通讯模块5均集成在集成箱6内，从而可方便各模块之间的电性连接，而且也方便各模块的维护和管理。

本发明的第二实施方式涉及一种光热发电站，如图4所示，该光热发电站包括：集热场、输送管道4和发电装置8，其中，集热场包括集热管71、反射镜72，其中，集热管71一般为玻璃管，在集热管71内传输有导热介质，反射镜72将光线发射到集热管71上，加热集热管71内的导热介质，该反射镜72为半圆弧形反射镜72，集热管71设置在半圆弧形反射镜72的中间，输送管道4分别与集热管71的两端连接，将低温导热介质传输给集热管71，导热介质在集热管71中加热后，再通过输送管道4输出，并且，发电装置8设置在输送管道4上，能够将导热介质中的热能转化成电能。

当然，在实际情况中，集热管71和反射镜72均可以设置多个，集热管71和反射镜72的数量相等，且一一对应，输送管道4与各集热管71的两端连接。

另外，光热发电站还包括：第一实施方式中的导热介质检测设备，该导热介质检测设备具有至少一个，并且分开设置在集热管71两端的输送管道4上，能够检测输送管道4内的导热介质的工作参数，当检测设备检测到工作参数后，检测设备可直接与光热发电站的后台服务器电性连接，将工作参数发送给后台服务器，后台服务器接受到工作参数后，针对该工作参数可调整反射镜72的聚焦和偏焦角度，同时还可调整发电装置8的发电状态等等。

当然，在实际情况中，导热介质检测设备也可以只设置一个，该导热介质检测设备设置在集热管71任意一端上的输送管道4上。

当然，在实际情况中，当检测设备还包括通讯模块5时，可以通过通讯模块5将工作参数有线或无线地发送给后台服务器，由于通过无线通讯模块，可将导热介质检测设备所检测到的数据及时反馈给光热发电站的后台服务器，使得后台服务器根据接收到的参数及时作出反应，例如调整反射镜的反射角度等等，例如，当太阳光充足时，调整反射镜72角度，减弱聚集在集热管71上的光照，避免集热管71内导热介质过热，当阳光不充足时，调整反射镜72角度，增强聚集在集热管71上的光照，使得集热管71内的导热介质能够得到快速加热，综上所述，由于通过无线通讯模块，可将导热介质检测设备所检测到的数据及时反馈给光热发电站的后台服务器，使得后台服务器根据接收到的参数及时作出反应，从而提高光热发电站的发电效率。

本发明一实施例采用的太阳能组件为CIGS、GaAs柔性薄膜太能电池组件，非常容易敷设在输送管道的外壳体431上，有效的收集了输送管道布置区域的太阳能，同时有效的防护了管道保温层43的外壳体431，减少其氧化程度，延长其寿命。

其次，本发明一实施例的太能电池组件所发出的电能小部分供给导热介质检测设备，大部分供给伴热层42，减少管本体41和保温层43之间的温度差，起保温补偿的效果，使得太阳能得到充分利用。

最后，本发明一实施例所述的导热介质检测设备将检测到的输送管道内导热介质的工作参数通过通讯模块5采用无线或有线方式传输，所述的导热介质检测设备供电采用离传感器较近的太阳能电池组发出的电能，减少供电线缆和通信电缆，简化安装。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种导热介质检测设备，其特征在于：包括：

检测模块，用于检测输送管道内导热介质的工作参数；

太阳能组件，设置于所述输送管道上，用于将太阳能转化为电能；

储能模块，与所述太阳能组件电性连接，储存所述太阳能组件所产生的电能；

其中，所述储能模块还与所述检测模块电性连接，用于向所述检测模块进行供电。

2.根据权利要求1所述的导热介质检测设备，其特征在于，所述太阳能组件贴设于所述输送管道朝向太阳光一侧。

3.根据权利要求1所述的导热介质检测设备，其特征在于，所述输送管道包括：

管本体，用于输送导热介质；

伴热层，包覆于所述管本体外，并与所述太阳能组件电性连接，用于将所述太阳能组件所产生的电能转换为热能；

保温层，包覆于所述伴热层外，用于给所述管本体保温；

其中，所述检测装置设置于所述管本体上，所述太阳能组件设置于所述保温层上。

4.根据权利要求1所述的导热介质检测设备，其特征在于，所述太阳能组件为柔性太阳能组件，且所述柔性太阳能组件贴设于所述保温层上。

5.根据权利要求4所述的导热介质检测设备，其特征在于，所述柔性太阳能组件为筒状或半筒状，且环绕包覆于所述保温层外。

6.根据权利要求1所述的导热介质检测设备，其特征在于，所述检测模块包括：温度传感器、压力传感器、流量传感器、化学性质传感器中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述的导热介质检测设备，其特征在于，还包括：与所述太阳能组件电性连接的通讯模块，所述通讯模块分别与所述检测模块和所述储能模块电性连接，用于发送所述输送管道内导热介质的工作参数。

8.根据权利要求7所述的导热介质检测设备，其特征在于，所述通讯模块为无线通讯模块。

9.根据权利要求7所述的导热介质检测设备，其特征在于，还包括：设置于所述输送管道上的集成箱，所述检测模块、所述通讯模块和所述储能模块均集成于所述集成箱内。

10.根据权利要求1所述的导热介质检测设备，其特征在于，所述输送管道内导热介质的所述工作参数为温度、压力、流量、化学性质中的任意一种或多种。

11.一种光热发电站，其特征在于，包括：

集热场，包括用于传输导热介质的集热管、用于反射光线加热所述集热管内导热介质的反射镜；

输送管道，分别与所述集热管的两端连接；

发电装置，设置于所述输送管道上，用于将导热介质中的热能转化为电能；

至少一个权利要求1至10所述的导热介质检测设备，均设置于所述输送管道上，用于检测所述输送管道内的导热介质的工作参数。