CN203517958U - 一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统 - Google Patents

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寇建玉
王小春
张喜儒
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Abstract

本实用新型公开了一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统，其包括太阳能集热装置、集热场循环泵、热网换热器、蓄热电锅炉、蓄热电锅炉循环泵、风力发电机组、热用户散热器和热网循环泵；其中，太阳能集热装置、集热场循环泵和热网换热器的一次管网由管路依次连接形成回路，往复循环；蓄热电锅炉、蓄热电锅炉循环泵和热网换热器的一次管网由管路依次连接形成回路，往复循环，蓄热电锅炉与风力发电机组电连接；热网换热器的二次管网、热用户散热器和热网循环泵由管路依次连接形成回路，往复循环。优点在于：充分利用日间太阳能资源和夜间的风能资源，可以实现大规模集中供热，具有资源互补、系统简化、无化石能源消耗、无污染物排放。

Description

一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统
技术领域：
本实用新型涉及一种供热系统，尤其涉及一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统。
背景技术：
常规区域供热系统采用燃煤、燃气锅炉或热电联产机组来满足热用户的需要。热电联产机组由于将冷源损失用于供热，大大降低了发电标煤耗和供热标煤耗；较热电分产方案在能源消耗和污染物排放方面有较大优势，但化石能源的消耗和SO2、NOX、CO2、粉尘等污染物排放不可避免，而且总量仍比较可观。
目前光热太阳能利用还局限在太阳能热水器、太阳灶和太阳房等低温、小规模利用领域；由于其连续性和稳定性差导致不能作为集中供热和工业用汽用户的热源。
目前风电主要满足一些工业及民用用电，局部开发的小规模风电供热系统受风资源的制约，必须设计大容量的储能系统以满足日间的供热需求，也不适合作为集中供热热源。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种充分利用日间太阳能资源和夜间的低谷风能资源，实现大规模集中供热的一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统。
本实用新型由如下技术方案实施：一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统，其包括太阳能集热装置、集热场循环泵、热网换热器、蓄热电锅炉、蓄热电锅炉循环泵、风力发电机组、热用户散热器和热网循环泵；其中，所述太阳能集热装置、所述集热场循环泵和所述热网换热器的一次管网由管路依次连接形成回路，往复循环；所述蓄热电锅炉、所述蓄热电锅炉循环泵和所述热网换热器的一次管网由管路依次连接形成回路，往复循环，所述蓄热电锅炉与所述风力发电机组电连接；所述热网换热器的二次管网、所述热用户散热器和所述热网循环泵由管路依次连接形成回路，往复循环。
所述太阳能集热装置为抛物面槽式太阳能收集器或集热塔式太阳能收集器的任意一种。
所述槽式太阳能收集器的集热管采用外涂吸收漆的钢管制成。
所述热网换热器为板式换热或管壳式换热器的任意一种。
所述蓄热电锅炉的储能介质为固体材料、或液体材料的任意一种。
所述太阳能集热装置和所述蓄热电锅炉供热采用并联切换方式供热。
本实用新型的优点：日间采用太阳能供热，夜间采用低谷风电供热，通过日间太阳能和夜间风能的互补切换，克服了太阳能不连续、稳定性差和风电机组夜间弃风的问题，有效消耗低谷风电，实现了再生能源的能量互补和安全性互补，充分利用日间太阳能资源和夜间的风能资源，可以实现大规模集中供热，具有资源互补、系统简化、无化石能源消耗、无污染物排放，彻底消除城市的煤烟型污染、极大的改善大气环境质量，初期投资成本低，具有良好的可推广性。
附图说明：
图1为本实用新型的系统连接示意图。
槽式太阳能收集器201、集热场循环泵202、蓄热电锅炉203、热网换热器204、热用户散热器205、蓄热电锅炉循环泵207、风力发电机组206、热网循环泵208。
具体实施方式：如图1所示，一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统，其包括太阳能集热装置、集热场循环泵202、热网换热器204、蓄热电锅炉203、蓄热电锅炉循环泵207、风力发电机组206、热用户散热器205和热网循环泵208；其中，所述太阳能集热装置为槽式太阳能收集器201，槽式太阳能收集器201的集热管采用外涂吸收漆的钢管制成；槽式太阳能收集器201、集热场循环泵202和热网换热器204的一次管网由管路依次连接形成回路，往复循环；蓄热电锅炉203、蓄热电锅炉循环泵207和热网换热器204的一次管网由管路依次连接形成回路，往复循环，槽式太阳能收集器201和蓄热电锅炉203供热采用并联切换供热；蓄热电锅炉203与风力发电机组206电连接，蓄热电锅炉203由风力发电机组206在夜间低谷时产生的电能通过电网输送线路或者直接供给驱动；热网换热器204的二次管网、热用户散热器205和热网循环泵208由管路依次连接形成回路，往复循环；热网换热器204为板式换热或管壳式换热器的任意一种；蓄热电锅炉203的储能介质为固体材料、或液体材料的任意一种。
工作说明：
日间：利用槽式太阳能收集器201收集太阳辐射能，将其转化为热能；槽式太阳能收集器201的导热工质采用除盐水或防冻液，被聚光集热系统加热后的导热工质经过热网换热器204加热热网循环水，充分换热后的低温导热工质通过集热场循环泵202再回至聚光系统，形成一个闭式循环。
夜间：利用风力发电机组206低谷风电的弃风电能，通过蓄热电锅炉203进行供热，蓄热电锅炉203加热的导热工质同样经过热网换热器204加热热网循环水，充分换热后的低温导热工质再通过蓄热电锅炉循环泵207回至蓄热电锅炉203，形成一个闭式循环，在供热的同时，蓄热电锅炉203需要储备一些热量来满足过渡时段和太阳能光资源不好的日间进行供热。
过渡时段：在光资源不好的白天和过渡时段，采用蓄热电锅炉203直接供热或已储存的热能进行供热。
通过上述两种的清洁能源的日夜间的切换，实现两种能源的资源互补，无缝连接，保证集中供热连续供性，通过低谷风电经过电锅炉进行部分储能，保证供热安全性。

Claims (6)

1.一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统，其特征在于，其包括太阳能集热装置、集热场循环泵、热网换热器、蓄热电锅炉、蓄热电锅炉循环泵、风力发电机组、热用户散热器和热网循环泵；其中，所述太阳能集热装置、所述集热场循环泵和所述热网换热器的一次管网由管路依次连接形成回路，往复循环；所述蓄热电锅炉、所述蓄热电锅炉循环泵和所述热网换热器的一次管网由管路依次连接形成回路，往复循环，所述蓄热电锅炉与所述风力发电机组电连接；所述热网换热器的二次管网、所述热用户散热器和所述热网循环泵由管路依次连接形成回路，往复循环。
2.根据权利要求1所述的一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统，其特征在于，所述太阳能集热装置为抛物面槽式太阳能收集器或集热塔式太阳能收集器的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统，其特征在于，所述槽式太阳能收集器的集热管采用外涂吸收漆的钢管制成。
4.根据权利要求1所述的一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统，其特征在于，所述热网换热器为板式换热或管壳式换热器的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统，其特征在于，所述蓄热电锅炉的储能介质为固体材料、或液体材料的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种光热太阳能和低谷风电联合供热系统，其特征在于，所述太阳能集热装置和所述蓄热电锅炉供热采用并联切换方式供热。
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