CN202157921U - 凹地定日镜聚光发电系统 - Google Patents

凹地定日镜聚光发电系统 Download PDF

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Abstract

凹地定日镜聚光发电系统属于太阳能热发电，类似塔式聚光系统，塔式聚光系统需要较大的占地面积和较大费用成本。本申请涉及一种凹地定日镜聚光系统，在山区或者在盆地或者在地形高度参差不齐的地区，只要地质状况稳定就可以设立聚光发电系统，其中定日镜处于周围较高位置，塔体位于凹地较低处甚至可以取消塔架，定日镜从周围聚光于凹地，在凹地设置吸收体，安置发电系统，减少或免除了塔架的投资。同时在凹地中间处于背风之处，几乎没有风荷，极大减少成本，增加了塔式发电的选址空间。

Description

凹地定日镜聚光发电系统
技术领域：太阳能聚光热发电
背景技术：
塔式热发电具有规模较大、占地面积大、成本高、非民用等缺点，但其焦点不动的方式非常利于高温的收集和热发电效率的提高，应该设法降低成本或者开发出适用于民用的廉价产品。
发明内容：
凹地定日镜聚光发电系统属于太阳能热发电，类似塔式聚光系统，塔式聚光系统需要较大的占地面积和较大费用成本。
本申请涉及一种凹地定日镜聚光系统，在山区或者在盆地或者在地形高度参差不齐的地区，只要地质状况稳定就可以设立聚光发电系统，其中定日镜处于周围较高位置，塔体位于凹地较低处甚至可以取消塔架，定日镜从周围聚光于凹地，在凹地设置吸收体，安置发电系统。
此种聚光发电的好处是保持原来塔式发电高聚光比高效率的优势，减少或免除了塔架的投资。同时在凹地中间处于背风之处，几乎没有风荷，极大减少成本，增加了塔式发电的选址空间。
附图说明
附图1为塔架和吸收器在最凹处的结构示意图。图2为塔架和吸收器在低处的部分结构示意图。其中1、吸收器；2、塔支架；3、背阳面；4、朝阳面；5、定日镜；6、太阳光。
具体实施方式
结合附图进行一下说明：
图1可以看做两边高中间低的实施例，比如在山谷间，就满足这种方式。图1还可以看做盆地中的切面图，盆地指四周高中间低。在图1中，塔支架(2)和吸收器(1)位于山谷做低处，背阳面(3)和朝阳面(4)的定日镜(5)能够把反射光反射到塔支架(2)之上的吸收体(1)上。定日镜(5)的位置呈由低到高排列。
定日镜的布置方式区别于传统平面上的定日镜，传统平面上的定日镜为了能够使反射光聚焦通常把塔设置的很高，居于高处的塔支架上的吸收体通常因为居于高位需要更多的支撑负荷及需要繁琐的传导介质，因此传统的塔式发电聚光装置需要做的越大越好，这就需要大的场地和较大的定日镜及较大的规模，而在现实环境中难以满足这样的条件。而图1所示的塔式系统定日镜位于高处同样能使更多的反射光反射到吸收体(1)上，同时因为吸收体位置不高，便于传导热介质直接传导至汽机系统和发电系统，甚至可以设计塔的高度很小或者消失，这样更利于节约材料和便于热传导介质的储存和热传导介质的循环。
图2同样采取塔支架(2)和吸收体(1)位于山脚下的方式，而定日镜位置依次随山体抬高，这种方式同样利于定日镜的反射光聚焦，利于降低成本。
图2方式也可以理解为建筑物顶部是倾斜的模式，比如房顶。倾斜模式的建筑物的结构和山体的结构相同，定日镜的布置方式相同。如果建筑物顶部既有平面又有倾斜面，可以混合使用。
但为了获取高温，必须增大聚光比，没有一定的聚光比，任何形式的聚光便不具备聚光所要求的实质内容。根据现阶段各种聚光方式获取高温和高效的聚光方式分析，点聚焦式聚光比应该大于600，小于2000，聚光比高于2000时容易使金属器具融化，给系统安全造成隐患，因此聚光比的设置是系统成功运行的关键。聚光比在我国现阶段的定日镜热发电示范工程中都没有得到重视，因此在塔式聚光系统中需要特别强调。
定日镜转动前给定一定角度准确聚光，只要定日镜初始位置已定，以后每个定日镜的转动角度便是一样的，因此可以联动。
定日镜可以小型化，称为菲涅尔反射镜聚焦，小型化可以保证在较小光照范围内实现高温，利于小型发电机的应用，对于解决未来的分布能源问题，意义重大。实现高温的前提需达到一定聚光比，本申请指出聚光比600-2000，由于聚光面积的限制，定日镜必须做的小型化才可能拓展“塔式聚光”的应用范围。
凹地定日镜聚光发电系统与现阶段塔式发电的区别有以下几点：
1，不受塔高限制，只要在某种环境下正确进行设计，保证充分聚光，塔的高度甚至可以取消。
2，不受定日镜的强度限制。因为本申请中的定日镜位于山体或建筑物背风一面，风力较小，所以较少考虑风荷因素，便于降低成本。
3，定日镜可以小型化，适用于更多的环境条件。即不受大规模热发电限制，只要是需要高温的地方都可以运用，这是一种聚光方式，可以用来产生蒸汽供生产或人们日常生活。
总结以上特点，可以把“凹地定日镜聚光发电系统”归结为：
1，凹地定日镜聚光发电系统是一种类塔式定日镜聚光发电系统，包括定日镜、塔架、吸收体、蓄热装置、热传导装置、放置定日镜的平面、汽轮机、发电机、控制装置，其特征是在山区或者在盆地或者在地形高度参差不齐的地区，设立聚光系统，其中定日镜处于周围较高位置，塔架、吸收体、蓄热装置、热传导装置、汽轮机、发电机位于凹地较低处，或着取消塔架。
2，根据权利要求1所述的一种凹地定日镜聚光发电系统，其特征是：由定日镜组成聚光系统聚光比600-2000之间，定日镜系统实行双轴跟踪，可联动。

Claims (2)

1.凹地定日镜聚光发电系统是一种类塔式定日镜聚光发电系统，包括定日镜、塔架、吸收体、蓄热装置、热传导装置、放置定日镜的平面、汽轮机、发电机、控制装置，其特征是在山区或者在盆地或者在地形高度参差不齐的地区，设立聚光系统，其中定日镜处于周围较高位置，塔架、吸收体、蓄热装置、热传导装置、汽轮机、发电机位于凹地较低处，或着取消塔架。
2.根据权利要求1所述的一种凹地定日镜聚光发电系统，其特征是：由定日镜组成聚光系统聚光比600-2000之间，定日镜系统实行双轴跟踪，可联动。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103195675A (zh) * 2013-04-18 2013-07-10 北京国投军安投资管理有限公司 山区、丘陵、沟、坡地建造塔式太阳能光热发电站
WO2015017943A1 (es) * 2013-08-06 2015-02-12 Vergara Monsalve Miguel Sistemas de generación solar de puente receptor común y colectores de multiples velos móviles

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CN105659037A (zh) * 2013-08-06 2016-06-08 米格尔·握瓜拉·蒙萨尔韦 具有共同接收器桥梁以及多个移动性网状物收集器的太阳能发电系统
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