CN208704181U - 一种高效率的新型光热发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效率的新型光热发电装置，包括支板、热交换器、角度探测机构和单弧面反光镜，所述支板上端面中部竖向排列固定有单弧面反光镜，所述单弧面反光镜所在的支板位置处左右两侧均设置有光伏板，所述光伏板上下两侧均安装有角度探测机构，所述蓄电池上部固定控制器，所述第一底座右侧设置有第二底座，所述第二底座左侧安装有热交换器，所述回水箱底部固定有第二循环泵，所述角度探测机构由照度传感器、光电二极管、立柱和底座组成。本实用新型通过设置支板、热交换器、角度探测机构和单弧面反光镜，解决了传统的光热发电装置受热机构不能追踪太阳、受热效率低的问题。

Description

一种高效率的新型光热发电装置

技术领域

本实用新型涉及光热发电技术领域，具体为一种高效率的新型光热发电装置。

背景技术

太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的，采用太阳能光热发电技术，避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，可以大大降低太阳能发电的成本，而且，这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势，即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电，传统的光热发电所用的抛物或碟形镜面不能跟随太阳进行转动，受热效率较低，受热所用的集热管并排排列在抛物或碟形镜面的焦点上，集热管内的导热液的温度在传输的后端与集热管表面温差减小致使导热效率降低。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高效率的新型光热发电装置，解决了传统的光热发电装置受热机构不能追踪太阳、受热效率低的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效率的新型光热发电装置，包括支板、热交换器、角度探测机构和单弧面反光镜，所述支板上端面中部竖向排列固定有单弧面反光镜，所述单弧面反光镜所在的支板位置处左右两侧均设置有光伏板，且光伏板固定在支板上端面左右两侧，所述光伏板上下两侧均安装有角度探测机构，所述单弧面反光镜中部竖向镶嵌有热管，所述支板内部设置有通油管，所述支板下部固定有支架，所述支架下方设置有转臂，所述支架下端固定有转轴，所述支架下端的转轴安装在转臂上部的轴承内，所述转臂前端固定有第二电机，所述转臂下端固定有转轴，所述转臂下方设置有支座，所述转臂下端的转轴安装在支座上的轴承内，所述支座下端固定有第一底座，所述支座所在的第一底座位置处右侧固定有第一电机，所述第一电机所在的第一底座位置处右侧安装有蓄电池，所述蓄电池上部固定控制器，所述第一底座右侧设置有第二底座，所述第二底座左侧安装有热交换器，所述热交换器底部固定有第一循环泵，所述热交换器内部设置有螺旋管，所述第一循环泵的进油口通过保温管与螺旋管下部出油口相连，所述第一循环泵的出油口通过保温管与支板内部的通油管的进油口相连，所述支板内部的通油管的出油口通过保温管与螺旋管上部的进油口相连，所述第二底座中部安装有涡轮发电机，且涡轮发电机设置在热交换器右侧，所述涡轮发电机所在的第二底座位置处右侧设置有回水箱，所述回水箱底部固定有第二循环泵，所述热交换器上部的蒸汽出口通过保温管与涡轮发电机蒸汽进口相连，所述涡轮发电机蒸汽出口通过保温管与回水箱进口相连，所述回水箱下部出口通过保温管与第二循环泵上的进口相连，所述第二循环泵上的出口通过保温管与热交换器右侧下部进口相连，所述角度探测机构由照度传感器、光电二极管、立柱和底座组成，所述底座中部固定有立柱，所述立柱顶部安装有照度传感器，所述立柱所在的底座位置处前后两侧以及立柱所在的底座位置处左右两侧均安装有光电二极管。

优选的，所述热管上部吸热端设置在单弧面反光镜中部焦点位置处，所述热管下部的放热端上固定有散热鳍片，且散热鳍片设置在支板内部的通油管内。

优选的，所述第一电机的输出轴与转臂下端的转轴右端相连，所述第二电机的输出轴与支架下部的转轴前端相连。

优选的，所述热交换器与支板之间的保温管外侧套设有保温套管。

优选的，所述光伏板输出端、照度传感器输出端和光电二极管输出端均与控制器输入端电性连接，所述控制器与蓄电池电性连接，所述控制器输出端分别与第一电机输入端、第二电机输入端、第一循环泵输入端和第二循环泵输入端电性连接。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种高效率的新型光热发电装置，具备以下有益效果：

(1)本实用新型在支板左右两侧设置光伏板，光伏板可单独发电作为第一电机、第二电机、第一循环泵和第二循环泵的电力来源为其工作提供电力支持，使其工作不受涡轮发电机的影响，在光伏板上设置角度探测机构，使用时太阳光垂直照射光伏板以及单弧面反光镜时，立柱四周的光电二极管接收到的光照强度相同，所以它们的阻值完全相等，此时第一电机和第二电机不转动，当太阳光方向与光伏板垂直方向有夹角时，接收光强多的光电二极管阻值减小，驱动相应的第一电机和第二电机转动，直至四个光电二极管上的光照强度相同，可充分保证光伏板以及单弧面反光镜始终与太阳光线垂直，在角度探测机构上设置的照度传感器，当太阳落山外部无光照时，照度传感器输出变化信号至控制器上，控制器关闭追踪，直至太阳重新升起。

(2)本实用新型设置热管，热管的吸热端设置在单弧面反光镜的焦点上，热管吸收反射的太阳光热，并将热量传递至下端的放热端，放热端上固定有散热鳍片，散热鳍片设置在支板内部的通油管内，热管导出的热量可及时被通油管内的导热油及时带离至热交换器内，竖直设置的热管受热面积大，始终保持热管两端有较高的温差，导热效率高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的光热机构示意图；

图3为本实用新型的追踪机构示意图；

图4为本实用新型的换热发电机构示意图；

图5为本实用新型的支板上端面示意图；

图6为本实用新型的受热机构示意图；

图7为本实用新型的角度探测机构俯视图；

图8为本实用新型的角度探测机构切面图；

图9为本实用新型的控制流程图。

图中：1、支板；2、支架；3、保温套管；4、保温管；5、涡轮发电机；6、第一底座；7、支座；8、第一电机；9、蓄电池；10、控制器；11、热交换器；12、第二底座；13、回水箱；14、转臂；15、第二电机；16、第一循环泵；17、螺旋管；18、第二循环泵；19、角度探测机构；20、单弧面反光镜；21、热管；22、光伏板；23、通油管；24、散热鳍片；25、照度传感器；26、底座；27、立柱；28、光电二极管；29、转轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-9所示，本实用新型提供一种技术方案：一种高效率的新型光热发电装置，包括支板1、热交换器11、角度探测机构19和单弧面反光镜20，支板1上端面中部竖向排列固定有单弧面反光镜20，单弧面反光镜20可反射聚集光线至热管21上端，单弧面反光镜20所在的支板1位置处左右两侧均设置有光伏板22，且光伏板22固定在支板1上端面左右两侧，光伏板22直接进行光伏转化将电能存储至蓄电池9内以供控制器10工作使用，光伏板22上下两侧均安装有角度探测机构19，角度探测机构19探测太阳光线是否与本体垂直，并实时向控制器10输入探测信号，单弧面反光镜20中部竖向镶嵌有热管21，热管21上部吸热端设置在单弧面反光镜20中部焦点位置处，支板1内部设置有通油管23，热管21下部的放热端上固定有散热鳍片24，且散热鳍片24设置在支板1内部的通油管23内，散热鳍片24增大了热管21放热端与通油管23内的导热油接触面，提高热量传导效率，支板1下部固定有支架2，支架2下方设置有转臂14，支架2下端固定有转轴29，支架2下端的转轴29安装在转臂14上部的轴承内，转臂14前端固定有第二电机15，且第二电机15的输出轴与支架2下部的转轴29前端相连，转臂14下端固定有转轴29，转臂14下方设置有支座7，转臂14下端的转轴29安装在支座7上的轴承内，支座7下端固定有第一底座6，支座7所在的第一底座6位置处右侧固定有第一电机8，第一电机8的输出轴与转臂14下端的转轴29右端相连，第一电机8所在的第一底座6位置处右侧安装有蓄电池9，蓄电池9上部固定控制器10，第一底座6右侧设置有第二底座12，第二底座12左侧安装有热交换器11，热交换器11底部固定有第一循环泵16，热交换器11内部设置有螺旋管17，第一循环泵16的进油口通过保温管4与螺旋管17下部出油口相连，第一循环泵16的出油口通过保温管4与支板1内部的通油管23的进油口相连，支板1内部的通油管23的出油口通过保温管4与螺旋管17上部的进油口相连，热交换器11与支板1之间的保温管4外侧套设有保温套管3，第二底座12中部安装有涡轮发电机5，且涡轮发电机5设置在热交换器11右侧，涡轮发电机5所在的第二底座12位置处右侧设置有回水箱13，回水箱13底部固定有第二循环泵18，热交换器11上部的蒸汽出口通过保温管4与涡轮发电机5蒸汽进口相连，涡轮发电机5蒸汽出口通过保温管4与回水箱13进口相连，回水箱13下部出口通过保温管4与第二循环泵18上的进口相连，第二循环泵18上的出口通过保温管4与热交换器11右侧下部进口相连，角度探测机构19由照度传感器25、光电二极管28、立柱27和底座26组成，底座26中部固定有立柱27，立柱27顶部安装有照度传感器25，立柱27所在的底座26位置处前后两侧以及立柱27所在的底座26位置处左右两侧均安装有光电二极管28，光伏板22输出端、照度传感器25输出端和光电二极管28输出端均与控制器10输入端电性连接，控制器10与蓄电池9电性连接，控制器10输出端分别与第一电机8输入端、第二电机15输入端、第一循环泵16输入端和第二循环泵18输入端电性连接。

使用时，太阳光垂直照射光伏板22以及单弧面反光镜20时，角度探测机构上的立柱27四周的光电二极管28接收到的光照强度相同，控制器10探测接收的光电二极管28的阻值相同，此时第一电机8和第二电机15不转动，当太阳光方向与光伏板22垂直方向有夹角时，接收光强多的光电二极管28阻值减小，控制器10驱动相应的第一电机8和第二电机15转动，直至四个光电二极管28上的光照强度相同，充分保证了光伏板22以及单弧面反光镜20始终与太阳光线垂直，太阳落山外部无光照时，照度传感器25输出变化信号至控制器10上，控制器10关闭追踪，直至太阳重新升起，支板1左右两侧的光伏板22接收光照直接进行光电转化并将电力存储至蓄电池9内作为第一电机8、第二电机15、第一循环泵16和第二循环泵18的电力来源为其工作提供电力支持，使其工作不受涡轮发电机5的影响，在接收光照时，单弧面反光镜20反射聚集光线至热管21的吸热端，热管21吸收反射的太阳光热并将热量传递至下端的放热端，放热端上固定有散热鳍片24增大了通油管23内导热油接触面积，提高了散热效率，之后第一循环泵16带动导热油至热交换器11内与水进行热量交换，水吸热产生的水蒸气直接为涡轮发电机5提供动力，之后涡轮发电机5排出的水汽经过第二循环泵18重新注入热交换器11内进行热量交换进行发电。

综上可得，本实用新型通过设置支板1、热交换器11、角度探测机构19和单弧面反光镜20，解决了传统的光热发电装置受热机构不能追踪太阳、受热效率低的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高效率的新型光热发电装置，包括支板(1)、热交换器(11)、角度探测机构(19)和单弧面反光镜(20)，其特征在于：所述支板(1)上端面中部竖向排列固定有单弧面反光镜(20)，所述单弧面反光镜(20)所在的支板(1)位置处左右两侧均设置有光伏板(22)，且光伏板(22)固定在支板(1)上端面左右两侧，所述光伏板(22)上下两侧均安装有角度探测机构(19)，所述单弧面反光镜(20)中部竖向镶嵌有热管(21)，所述支板(1)内部设置有通油管(23)，所述支板(1)下部固定有支架(2)，所述支架(2)下方设置有转臂(14)，所述支架(2)下端固定有转轴(29)，所述支架(2)下端的转轴(29)安装在转臂(14)上部的轴承内，所述转臂(14)前端固定有第二电机(15)，所述转臂(14)下端固定有转轴(29)，所述转臂(14)下方设置有支座(7)，所述转臂(14)下端的转轴(29)安装在支座(7)上的轴承内，所述支座(7)下端固定有第一底座(6)，所述支座(7)所在的第一底座(6)位置处右侧固定有第一电机(8)，所述第一电机(8)所在的第一底座(6)位置处右侧安装有蓄电池(9)，所述蓄电池(9)上部固定控制器(10)，所述第一底座(6)右侧设置有第二底座(12)，所述第二底座(12)左侧安装有热交换器(11)，所述热交换器(11)底部固定有第一循环泵(16)，所述热交换器(11)内部设置有螺旋管(17)，所述第一循环泵(16)的进油口通过保温管(4)与螺旋管(17)下部出油口相连，所述第一循环泵(16)的出油口通过保温管(4)与支板(1)内部的通油管(23)的进油口相连，所述支板(1)内部的通油管(23)的出油口通过保温管(4)与螺旋管(17)上部的进油口相连，所述第二底座(12)中部安装有涡轮发电机(5)，且涡轮发电机(5)设置在热交换器(11)右侧，所述涡轮发电机(5)所在的第二底座(12)位置处右侧设置有回水箱(13)，所述回水箱(13)底部固定有第二循环泵(18)，所述热交换器(11)上部的蒸汽出口通过保温管(4)与涡轮发电机(5)蒸汽进口相连，所述涡轮发电机(5)蒸汽出口通过保温管(4)与回水箱(13)进口相连，所述回水箱(13)下部出口通过保温管(4)与第二循环泵(18)上的进口相连，所述第二循环泵(18)上的出口通过保温管(4)与热交换器(11)右侧下部进口相连，所述角度探测机构(19)由照度传感器(25)、光电二极管(28)、立柱(27)和底座(26)组成，所述底座(26)中部固定有立柱(27)，所述立柱(27)顶部安装有照度传感器(25)，所述立柱(27)所在的底座(26)位置处前后两侧以及立柱(27)所在的底座(26)位置处左右两侧均安装有光电二极管(28)。

2.根据权利要求1所述的一种高效率的新型光热发电装置，其特征在于：所述热管(21)上部吸热端设置在单弧面反光镜(20)中部焦点位置处，所述热管(21)下部的放热端上固定有散热鳍片(24)，且散热鳍片(24)设置在支板(1)内部的通油管(23)内。

3.根据权利要求1所述的一种高效率的新型光热发电装置，其特征在于：所述第一电机(8)的输出轴与转臂(14)下端的转轴(29)右端相连，所述第二电机(15)的输出轴与支架(2)下部的转轴(29)前端相连。

4.根据权利要求1所述的一种高效率的新型光热发电装置，其特征在于：所述热交换器(11)与支板(1)之间的保温管(4)外侧套设有保温套管(3)。

5.根据权利要求1所述的一种高效率的新型光热发电装置，其特征在于：所述光伏板(22)输出端、照度传感器(25)输出端和光电二极管(28)输出端均与控制器(10)输入端电性连接，所述控制器(10)与蓄电池(9)电性连接，所述控制器(10)输出端分别与第一电机(8)输入端、第二电机(15)输入端、第一循环泵(16)输入端和第二循环泵(18)输入端电性连接。