CN116697622A - 基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法 - Google Patents
基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116697622A CN116697622A CN202310786715.3A CN202310786715A CN116697622A CN 116697622 A CN116697622 A CN 116697622A CN 202310786715 A CN202310786715 A CN 202310786715A CN 116697622 A CN116697622 A CN 116697622A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- energy
- thermoelectric generation
- generation device
- pipeline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005494 condensation Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000009833 condensation Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 21
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 18
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 18
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 10
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 8
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 6
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 5
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/60—Details of absorbing elements characterised by the structure or construction
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
- H02S10/10—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power including a supplementary source of electric power, e.g. hybrid diesel-PV energy systems
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
- H02S10/20—Systems characterised by their energy storage means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/20—Optical components
- H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法，二次聚光反射装置用于将接收到的一次定日镜聚光装置发来的光反射至分频器，分频器用于透射长波段光至真空管集热器、反射短波段光至光伏电池；真空管集热器的输出端与固体储热器的输入端通过管路连通，固体储热器的第一输出端口通过管路与温差发电装置连通以提供冷源，固体储热器的第二输出端口通过管路与温差发电装置连通以提供热源，固体储热器的第二输出端口还通过管路与换热器的输入端口连通；温差发电装置的输出端口分别通过管路与真空管集热器的输入端口和固体储热器的输入端口连通；本发明实现了多品味能量的捕获、储存和利用。
Description
技术领域
本发明涉及综合能源利用技术领域，特别涉及一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
由于光伏电池硅材料禁带波长的限制，其只能将短波太阳辐射转化为电能，其余无法被转化的长波辐射将导致光伏电池温度升高，致使光电转换效率降低，分频器具有良好的光谱选择性，通过分频器构建分离式光伏光热系统可以实现太阳辐射的全光谱利用，并高效的产生热能和电能。
例如，专利号CN108625913A公开了一种基于聚光分频光伏光热与双联合朗肯循环技术的分布式冷热电联供系统，通过聚光和分频技术，将部分太阳光用于光伏电池发电，具有能量利用效率高，能量利用方式合理；不受地区、气候、时间变化的影响，可实现稳定能量输出的同时又能根据用户需求实现个性化能量输出。
但是，发明人发现，以上述方案为代表的冷热电联供系统，大多直接采用热水储热系统，易受到环境的影响，在波动的外界环境中，系统的效率较低，无法实现多品味能量更高效的光热利用。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法，结合一次定日镜聚光装置和二次聚光反射装置，在提高太阳能利用率的同时，减少了占地面积，结合温差发电装置，实现了多品味能量的捕获、储存和利用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面提供了一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统。
一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，包括：一次定日镜聚光装置、二次聚光反射装置、分频器、光伏电池、真空管集热器、固体储热器、温差发电装置和换热器；
一次定日镜聚光装置用于将太阳光聚光发射至二次聚光反射装置，二次聚光反射装置用于将接收到的光反射至分频器，分频器用于透射长波段光至真空管集热器、反射短波段光至光伏电池；
真空管集热器的输出端与固体储热器的输入端通过管路连通，固体储热器的第一输出端口通过管路与温差发电装置连通以提供冷源，固体储热器的第二输出端口通过管路与温差发电装置连通以提供热源，固体储热器的第二输出端口还通过管路与换热器的输入端口连通；
温差发电装置的输出端口分别通过管路与真空管集热器的输入端口和固体储热器的输入端口连通。
作为本发明第一方面进一步的限定，固体储热器的第一输出端口至温差发电装置的管路上依次连接有第一流量计、第一水泵和第一阀门；
固体储热器的第二输出端口至温差发电装置的管路上依次连接有第二流量计、第二水泵和第二阀门。
作为本发明第一方面更进一步的限定，第二水泵和第二阀门之间的管段与换热器的输入端口通过分支管路连通，且所述分支管路上连接有第三阀门。
作为本发明第一方面更进一步的限定，第三阀门的输出端口分别与换热器的输入端口和固体储热器的输入端口连通，温差发电装置的输出端口分别与换热器的输入端口和固体储热器的输入端口连通。
作为本发明第一方面进一步的限定，换热器的输出端口与固体储热器的输入端口之间的连通管路上连接有第四阀门，且温差发电装置的输出端口与固体储热器的输入端口之间的连通管路经过第四阀门。
作为本发明第一方面进一步的限定，换热器的热水输出端与电解池之间的管路上连接有第五阀门，储氢罐用于储存电解池生成的氢气。
作为本发明第一方面进一步的限定，一次定日镜聚光装置内配置有高度与方向可调控的自动双轴追踪器。
作为本发明第一方面进一步的限定，真空管集热器包括吸热管和玻璃管，吸热管和玻璃管夹层保持真空，传热流体工质由吸热管的一端流入，经太阳辐射加热后，从吸热管的另一端流出。
作为本发明第一方面进一步的限定，分频器位于二次聚光反射装置的下方，真空管集热器位于分频器的下方，光伏电池输出的直流电经控制器连接逆变器转变为交流电或利用蓄电池储存。
本发明第二方面提供了一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统的工作方法。
一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统的工作方法，利用本发明第一方面所述的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源，包括以下过程：
当太阳辐射充足时，白天使真空管集热器、光伏电池、温差发电装置、蓄电池、固体储热器、换热器以及储氢罐进行工作，从而实现热能和电能的储存以及电能与热能的利用；夜晚使蓄电池、逆变器、固体储热器、换热器和储氢罐进行工作，满足夜间电能与热能的需求；
当太阳辐射较差时，白天光伏电池、真空管集热器、温差发电装置、蓄电池和固体储热器进行工作，从而实现热能和电能的储存；夜晚使蓄电池、逆变器、固体储热器和换热器进行工作，满足夜间电能与热能的需求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明创新性的提出了一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法，结合一次定日镜聚光装置和二次聚光反射装置，在提高太阳能利用率的同时，减少了占地面积，结合温差发电装置，实现了多品味能量的捕获、储存和利用。
2、本发明创新性的提出了一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法，充分利用全光谱太阳能，适应于不同的季节需求，实现了热电能的相互转化和依存，满足了工业及家用环境下的多品质多品味能量储存需求，达到了能源梯级互补利用的目的，降低了传统能耗。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例提供的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统的示意图；
其中，1-一次定日镜聚光装置；2-二次聚光反射装置；3-红外分频玻璃；4-光伏电池；5-控制器；6-逆变器；7-真空管集热器；8-固体储热器；9-温差发电装置；10-换热器；11-第二流量计；12-第二水泵；13-第四阀门；14-第一流量计；15-第一水泵；16-第一阀门；17-第三阀门；18-第二阀门；19-第五阀门；20-电解池；21-储氢罐；22-第六阀门；23-蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本实施例提供了一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，包括：一次定日镜聚光装置1、二次聚光反射装置2、红外分频玻璃3、光伏电池4、控制器5、逆变器6、真空管集热器7、固体储热器8、温差发电装置9、换热器10、第二流量计11、第二水泵12、第四阀门13、第一流量计14、第一水泵15、第一阀门16、第三阀门17、第二阀门18、第五阀门19、电解池20、储氢罐21、第六阀门22和蓄电池23。
本实施例中，优选的，一次定日镜聚光装置1按照固定位置安装于二次聚光反射装置2的对面位置，配置可调控高度与方向的自动双轴追踪器，使系统在不同环境条件下实现较高的辐射输入密度。
本实施例中，优选的，红外分频玻璃3设于二次聚光反射装置2下方，真空管集热器7设于红外分频玻璃3下方，极大的降低了面积占用，降低了成本。
本实施例中，优选的，光伏电池4设于红外分频玻璃3的一侧接受反射光，真空管集热器7的输出端经第五阀门19连接固体储热器8储热输入端，固体储热器8的第一输出端经第一流量计14、第一水泵15、第一阀门16连接至温差发电装置9为其提供冷源；
固体储热器8的第二输出端经第二水泵12、第三阀门17和第二阀门18与换热器10和温差发电装置9构成并联管路，这里的并联管路指的是：
第二水泵12的输出端口分别与第三阀门17和第二阀门18的输入端连接，第二阀门18的输出端连接至温差发电装置9为其提供热源；第三阀门17的输出端分别连接至温差发电装置9的第一余热输出端、换热器10的输入端以及第四阀门13的输入端，第四阀门13的输出端连接至固体储热器8的余热输入端，同时，换热器10的余热输出端与第四阀门13的输入端相连接，温差发电装置9的第二余热输出端与真空管集热器7的输入端相连接，有效保证了介质在系统内的流动换热，使得固体储热器8收集的热能一方面被温差发电装置9利用，一方面被换热器10利用；温差发电装置9的余热可以被换热器10利用，或通过真空管集热器7收集至固体储热器8进行利用；温差发电装置9、换热器10的余热被回收至储热器8，从而保证了整个系统最大限度的热能利用。
本实施例中，优选的，换热器10输出的热水经第六阀门22通入电解池20，温差发电装置9输出端连接控制器5输入端，光伏电池4输出端连接控制器5输入端，控制器5输出端连接电解池20，电解池20制取的氢气经氢气管道连接储氢罐21输入端，控制器5输出端连接蓄电池23输入端，控制器5输出端连接逆变器6输入端，逆变器6的输出端连接电网，逆变器6输出端连接第一流量计14、第一水泵15、第二流量计11和第二水泵12。
本实施例中，优选的，一次定日镜聚光装置1配置可调控高度与方向的自动双轴追踪器，用于聚焦太阳辐射，提高了阴天环境下太阳辐射的能量密度。
本实施例中，优选的，二次聚光反射装置2为菲涅尔聚光、抛物线槽式聚光、碟式聚光或塔式聚光。
本实施例中，优选的，红外分频玻璃3具有选择透光特性，长波段光可透过红外分频玻璃3辐射于真空管集热器7，短波段光经红外分频玻璃3反射于光伏电池4。
本实施例中，优选的，第一流量计14设于固体储热器8与第一水泵15之间，第二流量计11设于固体储热器8与第二水泵12之间。
本实施例中，优选的，逆变器6输出的交流电源可作为第二流量计11、第二水泵12、第一水泵15和第一流量计14的工作电源，以及供给电网。
本实施例中，优选的，固体储热器8、真空管集热器7液体回路中的循环工质是导热油、水和纳米流体等。
本实施例中，优选的，固体储热器8中填充具有储能能力的固体材料，固体材料包括氧化银、沙砾，其外部采用绝热材料，使固体储热器8内部与外界环境达到热绝缘状态，保证蓄热的高效节能。
本实施例中，优选的，温差发电装置9内部具有温差发电片，其热面可在300℃以上工作，冷面可以在70℃以下工作。
本实施例中，优选的，真空管集热器7由吸热管和玻璃管组成，吸热管和玻璃管夹层保持真空，传热流体工质由吸热管的一端流入,经太阳辐射加热后,从另一端流出。
本实施例中，优选的，固体储热器8、换热器10液体回路中的基础循环工质是导热油、水和纳米流体等，换热器10中填充纯水，循环流体工质与换热器10中的纯水进行热量交换，水温升高后，其被用于用户热能所需或通入电解池20。
本实施例中，优选的，一次定日镜聚光装置1按照固定位置安装于二次聚光反射装置2的对面位置，配置可调控高度与方向的自动双轴追踪器，使系统在不同环境条件下实现较高的辐射输入密度；二次聚光反射装置2聚集的太阳光辐射其下方的红外分频玻璃3，从而实现太阳辐射不同波段光谱的分频；通过分频的太阳辐射分别实现光热、光伏、和热电转换，继而，实现电能和热能的利用；
在光热转换过程中，分频后的长波段光谱辐射于真空管集热器7，用于加热其内部换热管内的低温流体，继而，高温的流体工质从真空管集热器7的出口流出，经过第五阀门19流入固体储热器8中，通过热量交换，完成热量的储存；
在光电转换过程中，分频后的短波段光谱作用于光伏电池阵列4表面，从而实现电能输出，光伏电池4输出的直流电可经控制器5连接逆变器6转变为交流电利用或利用蓄电池23储存；
在热电转换过程中，固体储热器8放热输出端的高温流体经阀门18流入温差发电装置9，作为温差发电装置9的热源，为温差发电装置9中温差发电片的热面提供热量。固体储热器8储热输出端的低温流体经阀门16流入温差发电装置9，作为温差发电装置9的冷源，为温差发电装置9中温差发电片的冷面提供冷量；从而实现电能输出，温差发电装置9输出的直流电可连接控制器5；
在热能利用过程中，本发明固体储热器8放热端流出的高温流体一部分经第二阀门18流入温差发电装置9，用于温差发电，其余部分高温流体经第三阀门17流入换热器10，与换热器10内部的低温水进行热量交换，继而，高温水从换热器10输出端流出，一部分用于生活用水，另一部分流入电解池20；
在电能利用过程中，首先控制器5输出的直流电接入电解池20，用于电解来自换热器10的高温水，继而产生氢气，电解高温水产生的氢气通入储氢罐11储存。其次，控制器5输出的直流电接入蓄电池23储存。最后，控制器5输出的直流电接入逆变器6的输入端，继而，从逆变器6输出端输出交流电，其中一部分用于本系统耗电设备，如第一流量计14、第一水泵15、第二流量计11和第二水泵12，其余交流电接入电网。
本实施例中，优选的，二次聚光反射装置2、红外分频玻璃3、光伏电池4和集热器7可固定安置于同一支架。
本实施例中，光热转换系统、光电转换系统、热电转换系统、热能利用系统和电能利用系统可协调匹配工作，实现系统中热能的储存或释放以及电能的储存和释放，根据应用的实际需求和情景，从而实现可调节的和高效的热能与电能的储存和利用。
当太阳辐射充足时，白天同时开启光热转换系统、光电转换系统、热电转换系统、热能利用系统和电能利用系统，使真空管集热器7、光伏电池阵列4、温差发电装置9、蓄电池23、固体储热器8、换热器10以及储氢罐21进行工作，从而实现热能和电能的储存以及电能与热能的利用。
夜晚开启热能利用系统和电能利用系统，使蓄电池23、逆变器6、固体储热器8、换热器10和储氢罐21进行工作，满足夜间电能与热能的需求。
当太阳辐射较差时，白天仅开启光热转换系统、光电转换系统、热电转换系统，使光伏电池整列4、真空管集热器7、温差发电装置9、蓄电池23、和固体储热器8进行工作，从而实现热能和电能的储存；
夜晚开启热能利用系统和电能利用系统，使蓄电池23、逆变器6、固体储热器8和换热器10进行工作，满足夜间电能与热能的需求。
当太阳辐射充足时，白天同时开启热电转换系统以及光电转换系统，使电能供于蓄电池5中，通过逆变器6输出交流电能，一部分满足系统中耗电部件，如泵和流量计的短期电能使用，其余部分电能供于电网。
本发明通过红外分频玻璃3实现了太阳辐射的全光谱利用，通过光热、光电转换和热电转换，实现了多品味、多品质的能量转化，通过固体储热器8和蓄电池23实现多品味、多品质的能量储存。
本发明具有成本低廉、独立模块化、环境适应性强、低能耗自循环的特点，提高了太阳能的综合利用效率，利于工业以及低能耗家庭建筑结合使用，具有一定商业化发展的潜力。
本发明建立于全光谱太阳能利用的基础上，实现不同波段辐射能量的梯级利用与耦合，满足能源利用过程中的清洁、高效和可再生的需求；本发明能够产出大量热能和电能，满足不同环境下多品质、多品味能量的储存，缓解阴雨天气太阳能系统热能和电能供应不足的问题；同时，本发明将温差发电系统与太阳能相结合，通过红外分频玻璃的作用，结合光伏电池、真空管集热器、蓄电池、固体储热器和温差发电装置，对太阳辐射光谱进行分频利用，达到了全光谱太阳能利用、节能环保、相互依存和高效储存能量的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，其特征在于，
包括：一次定日镜聚光装置、二次聚光反射装置、分频器、光伏电池、真空管集热器、固体储热器、温差发电装置和换热器；
一次定日镜聚光装置用于将太阳光聚光发射至二次聚光反射装置，二次聚光反射装置用于将接收到的光反射至分频器，分频器用于透射长波段光至真空管集热器、反射短波段光至光伏电池；
真空管集热器的输出端与固体储热器的输入端通过管路连通，固体储热器的第一输出端口通过管路与温差发电装置连通以提供冷源，固体储热器的第二输出端口通过管路与温差发电装置连通以提供热源，固体储热器的第二输出端口还通过管路与换热器的输入端口连通；
温差发电装置的输出端口分别通过管路与真空管集热器的输入端口和固体储热器的输入端口连通。
2.如权利要求1所述的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，其特征在于，
固体储热器的第一输出端口至温差发电装置的管路上依次连接有第一流量计、第一水泵和第一阀门；
固体储热器的第二输出端口至温差发电装置的管路上依次连接有第二流量计、第二水泵和第二阀门。
3.如权利要求2所述的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，其特征在于，
第二水泵和第二阀门之间的管段与换热器的输入端口通过分支管路连通，且所述分支管路上连接有第三阀门。
4.如权利要求3所述的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，其特征在于，
第三阀门的输出端口分别与换热器的输入端口和固体储热器的输入端口连通，温差发电装置的输出端口分别与换热器的输入端口和固体储热器的输入端口连通。
5.如权利要求1所述的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，其特征在于，
换热器的输出端口与固体储热器的输入端口之间的连通管路上连接有第四阀门，且温差发电装置的输出端口与固体储热器的输入端口之间的连通管路经过第四阀门。
6.如权利要求1所述的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，其特征在于，
换热器的热水输出端与电解池之间的管路上连接有第六阀门，储氢罐用于储存电解池生成的氢气。
7.如权利要求1所述的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，其特征在于，
一次定日镜聚光装置内配置有高度与方向可调控的自动双轴追踪器。
8.如权利要求1所述的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，其特征在于，
真空管集热器包括吸热管和玻璃管，吸热管和玻璃管夹层保持真空，传热流体工质由吸热管的一端流入，经太阳辐射加热后，从吸热管的另一端流出。
9.如权利要求1所述的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统，其特征在于，
分频器位于二次聚光反射装置的下方，真空管集热器位于分频器的下方，光伏电池输出的直流电经控制器连接逆变器转变为交流电或利用蓄电池储存。
10.一种权利要求1-9任一项所述的基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统的工作方法，其特征在于，包括以下过程：
当太阳辐射充足时，白天使真空管集热器、光伏电池、温差发电装置、蓄电池、固体储热器、换热器以及储氢罐进行工作，从而实现热能和电能的储存以及电能与热能的利用；夜晚使蓄电池、逆变器、固体储热器、换热器和储氢罐进行工作，满足夜间电能与热能的需求；
当太阳辐射较差时，白天光伏电池、真空管集热器、温差发电装置、蓄电池、固体储热器进行工作，从而实现热能和电能的储存，夜晚使蓄电池、逆变器、固体储热器和换热器进行工作，满足夜间电能与热能的需求。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310786715.3A CN116697622A (zh) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310786715.3A CN116697622A (zh) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116697622A true CN116697622A (zh) | 2023-09-05 |
Family
ID=87829182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310786715.3A Pending CN116697622A (zh) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116697622A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100902011B1 (ko) * | 2008-12-30 | 2009-06-12 | (주)램피스 | 빔 스프리터를 이용한 태양광 발전장치 |
| CN105429509A (zh) * | 2014-09-14 | 2016-03-23 | 章世斌 | 太阳能蓄热式温差发电系统 |
| CN114094936A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-25 | 北京北机机电工业有限责任公司 | 太阳能储能系统 |
| CN114719452A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-07-08 | 上海理工大学 | 基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统 |
| CN115001359A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-09-02 | 武汉理工大学 | 一种基于太阳能分频的光伏光热联合发电装置 |
-
2023
- 2023-06-29 CN CN202310786715.3A patent/CN116697622A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100902011B1 (ko) * | 2008-12-30 | 2009-06-12 | (주)램피스 | 빔 스프리터를 이용한 태양광 발전장치 |
| CN105429509A (zh) * | 2014-09-14 | 2016-03-23 | 章世斌 | 太阳能蓄热式温差发电系统 |
| CN114094936A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-25 | 北京北机机电工业有限责任公司 | 太阳能储能系统 |
| CN114719452A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-07-08 | 上海理工大学 | 基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统 |
| CN115001359A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-09-02 | 武汉理工大学 | 一种基于太阳能分频的光伏光热联合发电装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN210154106U (zh) | 一种基于双冷凝器的热管光伏光热系统 | |
| CN107178910A (zh) | 一种基于cpvt和梯级蓄热的太阳能供热系统 | |
| CN103986414A (zh) | 一种光伏光热建筑一体化系统 | |
| CN101893327A (zh) | 一种太阳能热水热电转换装置 | |
| CN107221996A (zh) | 一种基于太阳能温差发电的供电系统 | |
| CN114719452B (zh) | 基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统 | |
| CN205717966U (zh) | 风光互补太阳能供热系统 | |
| CN102393079A (zh) | 一种综合利用太阳能和空气能的集成供能系统 | |
| CN109945512A (zh) | 一种高效的光伏光热集成系统 | |
| CN111953292B (zh) | 一种太阳能分频型电热联供装置 | |
| CN201237367Y (zh) | 太阳能热能转换器 | |
| CN209165805U (zh) | 一种高效多功能太阳能户用联合装置 | |
| CN106677332A (zh) | 一种太阳房 | |
| CN109737615B (zh) | 小型家用太阳能热电冷多联产系统 | |
| CN116697622A (zh) | 基于太阳能二次聚光分频的分布式综合能源系统及方法 | |
| CN103162465A (zh) | 太阳能供能系统 | |
| CN108444111A (zh) | 一种光热双回收太阳能系统 | |
| CN114877539A (zh) | 一种结合可调分频和吸收式热泵技术的聚光太阳能-地热一体化系统 | |
| CN116878173A (zh) | 太阳能热电联产与储能分布式综合能源利用系统及方法 | |
| CN210891988U (zh) | 一种基于太阳能与空气能的多能互补的建筑供能系统 | |
| CN103626126A (zh) | 太阳能集热产氢设备 | |
| CN113606798A (zh) | 一种太阳能与地热能耦合的聚光分频光伏光热地热一体化系统 | |
| CN208567164U (zh) | 聚焦式光伏光热一体化供暖装置 | |
| CN208652932U (zh) | 一种高效智能化太阳能热水装置 | |
| CN207350896U (zh) | 一种槽式太阳能热电联供系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |