CN109742975B - 一种太阳能温差发电系统 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能温差发电系统,属于太阳能热电技术领域,它由热水‑空冷型的温差发电系统、热板‑空冷型的温差发电系统构成,其特征在于热水‑空冷型的温差发电系统与热板‑空冷型的温差发电系统共用冷却通风塔;热水源温度为60‑99℃,冷却风的温度为20‑30℃,温差发电的温差为30‑79℃;太阳光作用于吸热板的温度为60‑390℃,冷却风的温度为20‑30℃,温差发电的温差范围为30‑360℃。本发明采用了双温差发电系统,提高了太阳能余热发电效率,采用空冷方式节约冷却水量,具有显著的节能减排效果。
Description
技术领域
本发明属于太阳能热电技术领域。
背景技术
太阳能应用中采用集热方式储热,具有波动性,以及水热方式面临夜间或光照不足时的热量散失。同时太阳能光电发电方式存在成本高,安装占地大,发电效率低等问题。
发明内容
本发明目的是为了解决现有太阳能能热电应用效率低、应用局限性,集热方式储热波动性大,以及夜间或光照不足时的热量散失的问题,同时解决太阳能光电发电方式存在成本高,安装占地大,发电效率低的问题。
一种太阳能温差发电系统,由热水-空冷型的温差发电系统、热板-空冷型的温差发电系统构成,其特征在于热水-空冷型的温差发电系统和热板-空冷型的温差发电系统共用通风塔冷却。
热水-空冷型的温差发电系统由太阳能给水电动阀、太阳能循环水电动阀、太阳能循环水泵、I组温差发电片高温侧、I组温差发电片、I组温差发电片低温侧、太阳能集热器构成。
自来水来水通过太阳能给水电动阀进入太阳能集热器内,接收太阳光使得水温上升,升温后的给水经过太阳能循环水泵流入I组温差发电片高温侧,对I组温差发电片高温侧加热,同时I组温差发电片低温侧在通风作用下冷却,流入I组温差发电片高温侧的水降温后流出,再经过太阳能循环水电动阀进入太阳能集热器内。
I组温差发电片高温侧受太阳能热水加热作用、I组温差发电片低温侧受通风冷却作用,I组温差发电片形成两侧温度差进行温差发电,热水源温度为60-99℃,冷却凤的温度为20-30℃,温差发电的温差范围为30-79℃;太阳光照射到II组温差发电片的II组温差发电片高温侧;空气经过通风塔下部叶轮后进入通风塔内,形成上下的空气冷却流动,也即为I组温差发电片低温侧提供冷却通风;I组温差发电片的高温侧引线与I组温差发电系统开关连接后再与DC/AC逆变器的高温侧接线端连接,同时I组温差发电片的低温侧引线与I组保护电阻连接后再与DC/AC逆变器的低温侧接线端连接,经过DC/AC逆变器后电力一路供给用户电器、另一路经过蓄电器切换开关后至蓄电器进行电能储存。
热板-空冷型的温差发电系统由太阳能吸热板、II组温差发电片高温侧、II组温差发电片、II组温差发电片低温侧。
II组温差发电片的II组温差发电片高温侧作为向光面接收太阳光,II组温差发电片低温侧作为II组温差发电片的背光面受到通风塔的通风冷却作用,II组温差发电片形成两侧温度差进行温差发电,太阳光作用于吸热板的迎光面温度为60-390℃,冷却风的温度为20-30℃,温差发电的温差范围为30-370℃;太阳光照射到II组温差发电片的II组温差发电片高温侧,在隔栅作用下,空气经过通风塔下部叶轮后通风塔内形成上下的空气冷却流动,也即为II组温差发电片的II组温差发电片低温侧提供冷却通风;II组温差发电片的高温侧引线与II组保护电阻连接后再与DC/AC逆变器的高温侧接线端连接,同时 II组温差发电片的低温侧引线与II组温差发电系统开关连接后再与DC/AC逆变器的低温侧接线端连接,经过DC/AC逆变器后电力一路供给用户电器、另一路经过蓄电器切换开关后至蓄电器进行电能储存。
太阳能吸热板采用隔栅布置方式布置在通风塔外壁向阳面,通风塔内腔与外壁形成2-7℃的温差,确保温差发电组低温侧的通风冷却。
热水-空冷型的温差发电系统和热板-空冷型温差发电系统采用并联方式连接。
本发明采用了双温差发电系统,提高了太阳能余热发电效率,采用空冷方式节约冷却水量,具有显著的节能减排效果。
附图说明
图1为一种太阳能温差发电系统的结构示意图。
图2是太阳能吸热板的隔栅布置示意图。
图中,1、太阳能给水电动阀,2、太阳能循环水电动阀,3、太阳能循环水泵,4、I组温差发电片高温侧,5、I组温差发电片,6、I组温差发电片低温侧,7、叶轮,8、太阳能吸热板,9、通风塔,10、II组温差发电片高温侧,11、II组温差发电片,12、II组温差发电片低温侧,13、II组保护电阻,14、II组温差发电系统开关,15、I组保护电阻,16、I组温差发电系统开关,17、用户电器,18、DC/AC逆变器,19、蓄电器切换开关,20、蓄电器,21、太阳能集热器,22、。
具体实施方式
本发明的一种太阳能温差发电系统,其特征在于包括热水-空冷型的温差发电系统和热板-空冷型的温差发电系统。
热水-空冷型的温差发电系统由太阳能给水电动阀1、太阳能循环水电动阀2、太阳能循环水泵3、I组温差发电片高温侧4、I组温差发电片5、I组温差发电片低温侧6、太阳能集热器21构成。
自来水通过太阳能给水电动阀1进入太阳能集热器21内,太阳能集热器21接收太阳光使自来水温度上升,升温后的给水经过太阳能循环水泵3流入I组温差发电片高温侧4,对I组温差发电片5的高温侧加热;
流入I组温差发电片高温侧4的水降温后流出,再经过太阳能循环水电动阀2进入太阳能集热器21内;
同时,空气经过通风塔9下部叶轮7后进入通风塔9的过程中,使I组温差发电片低温侧6在通风作用下冷却;
I组温差发电片高温侧4受太阳能热水加热作用使I组温差发电片5的高温侧热水源温度为60-99℃;I组温差发电片低温侧6受通风冷却作用,使I组温差发电片5的低温侧冷却风的温度为20-30℃;高温侧与低温侧两侧温度差为30-79℃;利用高温侧与低温侧两侧温度差进行温差发电;
I组温差发电片5的高温侧引线与I组温差发电系统开关16连接后再与DC/AC逆变器18的高温侧接线端连接,同时I组温差发电片低温侧6引线与I组保护电阻15连接后再与DC/AC逆变器18的低温侧接线端连接,经过DC/AC逆变器18后电力一路供给用户电器17、另一路经过蓄电器切换开关19后至蓄电器20进行电能储存。
所述太阳能吸热板8是由若干太阳能吸热板8纵向间隔布置在通风塔9外壁的向阳面,相邻太阳能吸热板8之间间隔5~10cm, 太阳能吸热板8上、下两端通过横向压条压紧固定在通风塔9的外壁。
热板-空冷型的温差发电系统由太阳能吸热板8、II组温差发电片高温侧10、II组温差发电片11、II组温差发电片低温侧12、II组保护电阻13、II组温差发电系统开关14组成;
若干太阳能吸热板8纵向间隔嵌装在通风塔9塔壁的向阳面,相邻太阳能吸热板8之间间隔5~10cm, 太阳能吸热板8上、下两端通过横向压条22和螺钉23压紧固定,如图2所示。
II组温差发电片11的II组温差发电片高温侧10贴近太阳能吸热板8设置,II组温差发电片11的II组温差发电片低温侧12靠近通风;
太阳能吸热板8吸收太阳光,使II组温差发电片11的II组温差发电片高温侧10温度升高;II组温差发电片低温侧12受到通风塔9的通风冷却作用,II组温差发电片11的高温侧与低温侧之间形成温度差,进行温差发电。
II组温差发电片11的高温侧为60-390℃, II组温差发电片11的低温侧温度为20-30℃,
II组温差发电片11的高温侧与低温侧的温差为30-370℃;
II组温差发电片11的高温侧引线与II组保护电阻13连接后再与DC/AC逆变器18的高温侧接线端连接,同时 II组温差发电片11的低温侧引线与II组温差发电系统开关14连接后再与DC/AC逆变器18的低温侧接线端连接,经过DC/AC逆变器18后电力一路供给用户电器17、另一路经过蓄电器切换开关19后至蓄电器20进行电能储存。
冷却通风的实现方式:通风塔9下部径向布置叶轮7,起到均匀通风的效果;通风塔9内外壁的空气温度差是2-7℃的,同时通风塔9既提高太阳能吸收板的吸热效果,又保证了通风塔9的空气流动压差,起到冷却效果。
通风塔为双曲线型中空塔。
Claims (3)
1.一种太阳能温差发电系统,由热水-空冷型的温差发电系统、热板-空冷型的温差发电系统构成,其特征在于热水-空冷型的温差发电系统与热板-空冷型的温差发电系统共用冷却通风塔(9);所述热水-空冷型的温差发电系统包括太阳能给水电动阀(1)、太阳能集热器(21)、太阳能循环水电动阀(2)、太阳能循环水泵(3)、I组温差发电片高温侧(4)、I组温差发电片(5)、I组温差发电片低温侧(6);自来水通过太阳能给水电动阀(1)进入太阳能集热器(21)内,太阳能集热器(21)接收太阳光使太阳能集热器(21)内的水温上升,升温后的给水经过太阳能循环水泵(3)流入I组温差发电片高温侧(4)并对I组温差发电片高温侧(4)加热,使I组温差发电片高温侧热水源温度为60-99℃;同时I组温差发电片低温侧(6)在通风塔(9)的通风冷却作用下冷却,使I组温差发电片低温侧(6)的温度为20-30℃;I组温差发电片(5)的高温侧与低温侧这两侧之间形成30-79℃的温度差,进行温差发电;I组温差发电片(5)的高温侧引线与I组温差发电系统开关(16)连接后再与DC/AC逆变器(18)的高温侧接线端连接,同时I组温差发电片(5)的低温侧引线与I组保护电阻(15)连接后再与DC/AC逆变器(18)的低温侧接线端连接,经过DC/AC逆变器(18)后电力一路供给用户电器(17)、另一路经过蓄电器切换开关(19)后至蓄电器(20)进行电能储存;
所述热板-空冷型的温差发电系统包括太阳能集热板(8)、II组温差发电片高温侧(10)、II组温差发电片(11)、II组温差发电片低温侧(12);太阳能集热板(8)吸收太阳光作用于II组温差发电片高温侧(10)使II组温差发电片高温侧(10)的温度为60-390℃;II组温差发电片低温侧(12)接收温度为20-30℃的通风并经过通风塔(9)的自下而上流动,在II组温差发电片高温侧(10)与II组温差发电片低温侧(12)之间形成30-370℃的温度差并进行温差发电;II组温差发电片(11)的高温侧引线与II组保护电阻(13)连接后再与DC/AC逆变器(18)的高温侧接线端连接,同时 II组温差发电片(11)的低温侧引线与II组温差发电系统开关(14)连接后再与DC/AC逆变器(18)的低温侧接线端连接,经过DC/AC逆变器(18)后电力一路供给用户电器(17)、另一路经过蓄电器切换开关(19)后至蓄电器(20)进行电能储存;通风塔(9)的通风冷却通道上下通风,并在叶轮(7)的作用下均匀通风;热水-空冷型的温差发电系统和热板-空冷型温差发电系统采用并联方式连接;I组温差发电片低温侧(6)在通风塔(9)的通风冷却作用下冷却将I组温差发电片高温侧(4)的给水降温后流出,再经过太阳能循环水电动阀(2)进入太阳能集热器(21)内;II组温差发电片(11)采用隔栅布置方式布置在通风塔(9)外壁向阳面,通风塔(9)外壁与内腔形成2-7℃的温差,确保温差发电组低温侧的通风冷却。
2.根据权利要求1所述的一种应用太阳能温差发电系统,其特征在于:若干太阳能吸热板(8)纵向间隔嵌装在通风塔(9)塔壁的向阳面,相邻太阳能吸热板(8)之间间隔5-10cm,太阳能吸热板(8)上、下两端通过横向压条压紧固定。
3.根据权利要求2所述的一种应用太阳能温差发电系统,其特征在于: II组温差发电片高温侧(10)贴近太阳能吸热板(8)设置, II组温差发电片低温侧(12)靠近通风流。
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