CN201827033U - 碟式太阳能斯特林热电联供装置 - Google Patents

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Abstract

一种碟式太阳能斯特林热电联供装置，由以下主要部件组成：斯特林发电机1、供热管2、吸热器3、碟式聚光镜4及储热器5；储热器中的储热材料为石蜡或熔盐；供热管中的热流体为空气、水、水蒸气或导热油；碟式聚光镜采用双轴跟踪方式，把太阳辐射始终聚集在吸热器底部的吸热面上，所吸收的热量一部分用于斯特林发电机发电，一部分加热吸热器内的热流体并通过管路向外供热或将热量储存于储热器内，在需要时再向外供热。

Description

碟式太阳能斯特林热电联供装置
技术领域 本发明涉及一种太阳能利用装置，尤其涉及一种利用斯特林发电机的碟式太阳能热电联供装置。
背景技术 随着世界能源消耗的不断增加和石油等不可再生能源的日益减少，能源短缺已经成为严重影响人们生活和制约社会发展的重大问题，世界各国都在设法增加对可再生能源的开发和利用。在种类众多的可再生能源中，太阳能的资源非常丰富，对太阳能的开发利用尤其是太阳能直接发电具有相当重要的位置。在太阳能直接发电的技术中，聚光类太阳能热发电因其具有较高的发电效率而得到了大量的研究，应用前景较好。其中碟式聚光太阳能斯特林发电效率可达29％以上，是所有太阳能热发电方式中最高的。
现有的碟式太阳能热发电装置，只能向外供电，而不能同时向外供热，尤其是中高温的热媒(温度达100℃以上)更是无法提供。由于碟式太阳能热发电装置是分布式发电设备，比较适合在偏远地方的家庭及小型单位使用。这些地方除了需要太阳能热发电外，同时对太阳能供热也是需要的。因此在现有碟式太阳能热发电装置的基础上，开发一种碟式太阳能热电联供装置就较有意义。
发明内容 碟式太阳能斯特林热电联供装置，在向外供电的同时可以向外供热，尤其是向外供应中高温的热媒(温度达100℃以上)。该装置由碟式抛物面反光镜、斯特林发电机、吸热器、储热器及其管路、太阳自动跟踪器等组成。该装置的工作过程为：碟式抛物面反光镜在太阳自动跟踪器的控制下将太阳直接辐射发射至焦点处并加热位于其焦点处的吸热器；吸热器吸收的热量一部分用于斯特林发电机发电，一部分加热吸热器内的热流体并通过管路向外供热或将热量储存于储热器内，待需要时再向外供热。
该装置储热器中的储热材料为石蜡或熔盐，供热管中的热流体为空气、水、水蒸气或导热油。该设备的供热温度为100～300℃，储能密度最高可以达到1000MJ/m3，装置总效率根据储能量大小和供热型式，可达80～90％，具有体积小，效率高，寿命长和良好的性价比。
与公知技术相比本发明具有的优点及积极效果：
(1)结构紧凑，加工方便；
(2)工况可调，一机多用；
(3)可灵活调整装置的串并联方式，满足供电功率、供热温度及流量的需要。
附图说明 附图为碟式太阳能斯特林热电联供装置示意图。从图可看出，该装置由以下的主要部件组成：斯特林发电机1、供热管2、吸热器3、碟式聚光镜4及储热器5；储热器中的储热材料为石蜡或熔盐；供热管中的热流体为空气、水、水蒸气或导热油；碟式聚光镜采用双轴跟踪方式，把太阳辐射始终聚集在吸热器底部的吸热面上，所吸收的热量一部分用于斯特林发电机发电，一部分加热吸热器内的热流体并通过管路向外供热或将热量储存于储热器内，在需要时再向外供热。
具体实施方式
实施例1：按附图说明中所述要点设计、加工和安装组成一台碟式太阳能斯特林热电联供装置，其设计储热能力折合电量为35.5kWh。该装置由以下的主要部件组成：斯特林发电机1、供热管2、吸热器3、碟式聚光镜4及储热器5；储热器中的储热材料为石蜡；供热管中的热流体为空气；碟式聚光镜采用双轴跟踪方式，把太阳辐射始终聚集在吸热器底部的吸热面上，所吸收的热量一部分用于斯特林发电机发电，一部分加热吸热器内的热流体并通过管路向外供热或将热量储存于储热器内，在需要时再向外供热。该装置采用聚光比为12倍、聚光面积为15m2的碟式聚光器，照射约5.5小时石蜡被加热至126℃。该装置的发电功率为2.3kW，供热功率为1.5～2.0kW，可在70℃温升的情况下以1100升/分钟的流量连续供应95℃高温空气10.5个小时。
实施例2：按附图说明中所述要点设计、加工和安装组成一台碟式太阳能斯特林热电联供装置，其设计储热能力折合电量为54.5kWh。该装置由以下的主要部件组成：斯特林发电机1、供热管2、吸热器3、碟式聚光镜4及储热器5；储热器中的储热材料为石蜡；供热管中的热流体为水；碟式聚光镜采用双轴跟踪方式，把太阳辐射始终聚集在吸热器底部的吸热面上，所吸收的热量一部分用于斯特林发电机发电，一部分加热吸热器内的热流体并通过管路向外供热或将热量储存于储热器内，在需要时再向外供热。该装置采用用聚光比为16倍、聚光面积为21m2的碟式聚光器，照射约6.5小时石蜡被加热至95℃。该装置的发电功率为3.5kW，供热功率为10～16kW，可在45℃水温升的情况下以5～6升/分钟的流量连续供应65℃高温热水3.6个小时。
实施例3：按附图说明中所述要点设计、加工和安装组成一台碟式太阳能斯特林热电联供装置，其设计储热能力折合电量为101kWh。该装置由以下的主要部件组成：斯特林发电机1、供热管2、吸热器3、碟式聚光镜4及储热器5；储热器中的储热材料为熔盐；供热管中的热流体为导热油；碟式聚光镜采用双轴跟踪方式，把太阳辐射始终聚集在吸热器底部的吸热面上，所吸收的热量一部分用于斯特林发电机发电，一部分加热吸热器内的热流体并通过管路向外供热或将热量储存于储热器内，在需要时再向外供热。该装置采用聚光比为24倍、聚光面积为35m2的碟式聚光器，照射约6.5小时熔盐被加热熔化至356℃。该装置的发电功率为5.5kW，供热功率为15～22kW，可在125℃导热油温升的情况下以6～8升/分钟的流量连续供应200℃高温导热油3.5个小时。
实施例4：按附图说明中所述要点设计、加工和安装组成一台碟式太阳能斯特林热电联供装置，其设计储热能力折合电量为201kWh。该装置由以下的主要部件组成：斯特林发电机1、供热管2、吸热器3、碟式聚光镜4及储热器5；储热器中的储热材料为熔盐；供热管中的热流体为蒸汽；碟式聚光镜采用双轴跟踪方式，把太阳辐射始终聚集在吸热器底部的吸热面上，所吸收的热量一部分用于斯特林发电机发电，一部分加热吸热器内的热流体并通过管路向外供热或将热量储存于储热器内，在需要时再向外供热。该装置采用聚光比为24倍、聚光面积为52m2的碟式聚光器，照射约7.5小时熔盐被加热熔化至389℃。该装置的发电功率为7.5kW，供热功率为20～25kW，可以25～30升/分钟的流量连续供应高温高压蒸汽2.8个小时。

Claims (3)

1.一种碟式太阳能斯特林热电联供装置，由碟式聚光镜、吸热器、斯特林发电机、储热器及供热管组成，其特征是：碟式聚光镜将太阳辐射反射至焦点处并加热位于其焦点处的吸热器；吸热器的外部设有供热管。
2.根据权利要求1所述的碟式太阳能斯特林热电联供装置，其特征是：储热器中的储热材料为石蜡或熔盐。
3.根据权利要求1所述的碟式太阳能斯特林热电联供装置，其特征是：供热管中的热流体为空气、水、水蒸气或导热油。 
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