CN212992236U - 一种光伏热发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏热发电系统，包括光伏组件、加热控制器、储热装置、汽轮机、发电机、水箱和换热器，光伏组件的输出端通过输电线路与加热控制器电性连接，储热装置由保温箱和若干电热组件构成，其中电热组件固定嵌设在保温箱内壁，保温箱内还填充有储热介质，换热器设置在保温箱内，本实用新型一种光伏热发电系统，通过储热来储能，实现光伏发电稳定可控，同时，储热成本低，可实现发电经济性，通过将光伏并网发电系统和火力发电系统有机结合起来，同时解决两种发电的缺点，热储能使用寿命长，成本低，可以实现清洁能源高效利用，且采用两种传统的技术，技术原理无难点，解决了光伏发电间歇性、不稳定性的缺点，环保无污染。

Description

一种光伏热发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种发电系统，特别涉及一种光伏热发电系统，属于能源利用领域。

背景技术

能源按来源可分为三大类，首先是来自太阳的能量，包括直接来自太阳的能量(如太阳光热辐射能)和间接来自太阳的能量(如煤炭、石油、天然气、油页岩等可燃矿物及薪材等生物质能、水能和风能等)，其次是来自地球本身的能量，其中一种是地球内部蕴藏的地热能，如地下热水、地下蒸汽、干热岩体，另一种是地壳内铀、钍等核燃料所蕴藏的原子核能，还包括月球和太阳等天体对地球的引力产生的能量，如潮汐能。

然而，对于现有的光伏发电系统，由于蓄电池成本较高，主要以并网光伏系统为主，并网光伏系统直接并网发电，随着光照波动，发电功率也在波动，属于不稳定电源，同时夜晚完全不发电，还需要使用电网电力，为了解决光伏发电间歇性，需要储能系统，而现有的蓄电池储能系统，储能成本较高，无法实现发电经济性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光伏热发电系统，以解决上述背景技术中提出的现有的蓄电池储能系统，储能成本较高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种光伏热发电系统，包括光伏组件、加热控制器、储热装置、汽轮机、发电机、水箱和换热器，所述光伏组件的输出端通过输电线路与加热控制器电性连接，所述储热装置由保温箱和若干电热组件构成，其中所述电热组件固定嵌设在保温箱内壁，所述保温箱内还填充有储热介质，所述换热器设置在保温箱内，且所述换热器的两端分别固定连接有输水管路和加压管路，所述加热控制器通过控温线路与电热组件电性连接，所述输水管路与汽轮机的输入端固定连接，所述汽轮机的输出端则与发电机的输入端连接，所述汽轮机的底部还固定连接有冷凝管路，所述冷凝管路与水箱顶部相连通，所述水箱上还设置有水泵，所述水泵的输入端与水泵底部相连通，所述水泵的输出端则与输水管路相连通。

优选的，所述换热器的换热管路呈蛇形排布在储热装置内。

优选的，所述储热介质为相变材料制成。

优选的，所述电热组件可为石墨烯发热材料、陶瓷加热板或电热丝中的任意一种或者多种组成。

优选的，所述保温箱外侧设置有至少一个保温层。

优选的，所述保温箱内的温度始终大于100摄氏度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型一种光伏热发电系统，通过储热来储能，实现光伏发电稳定可控，同时，储热成本低，可实现发电经济性，通过将光伏并网发电系统和火力发电系统有机结合起来，同时解决两种发电的缺点，热储能使用寿命长，成本低，可以实现清洁能源高效利用，且采用两种传统的技术，技术原理无难点，解决了光伏发电间歇性、不稳定性的缺点，环保无污染。

附图说明

图1为本实用新型一种光伏热发电系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种光伏热发电系统中储热装置的结构示意图。

图中：1、光伏组件；2、加热控制器；3、储热装置；4、汽轮机；5、发电机；6、水箱；7、换热器；8、水泵；9、保温箱；10、电热组件；11、冷凝管路；12、输水管路；13、加压管路；14、储热介质；15、输电线路；16、控温线路。

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。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种光伏热发电系统，包括光伏组件1、加热控制器2、储热装置3、汽轮机4、发电机5、水箱6和换热器7，光伏组件1的输出端通过输电线路15与加热控制器2电性连接，储热装置3由保温箱9和若干电热组件10构成，其中电热组件10固定嵌设在保温箱9内壁，保温箱9内还填充有储热介质14，换热器7设置在保温箱9内，且换热器7的两端分别固定连接有输水管路12和加压管路13，加热控制器2通过控温线路16与电热组件10电性连接，输水管路12与汽轮机4的输入端固定连接，汽轮机4的输出端则与发电机5的输入端连接，汽轮机4的底部还固定连接有冷凝管路11，冷凝管路11与水箱6顶部相连通，水箱6上还设置有水泵8，水泵8的输入端与水泵8底部相连通，水泵8的输出端则与输水管路12相连通。

其中，换热器7的换热管路呈蛇形排布在储热装置3内，有效提高了换热长度，使得纯水能够被充分加热。

其中，储热介质14为相变材料制成，相变材料可分为水合盐相变材料和蜡质相变材料，常见的相变材料为水或熔盐，相变材料在物理性质变化过程中能够吸收或释放大量的热量。

其中，电热组件10可为石墨烯发热材料、陶瓷加热板或电热丝中的任意一种或者多种组成，本申请不对电热组件10的发电方式进行限制。

其中，保温箱9外侧设置有至少一个保温层，保温层可由真空层和聚乙烯发热材料层以及至少一个密封层构成，从而使得保温箱9内能够始终保持高温，最大限度减少热量损失。

其中，保温箱9内的温度始终大于100摄氏度，使得换热器7能够换热至使得纯水蒸发的温度。

具体的，本实用新型使用时，本实用新型一种光伏热发电系统，具有内部结构合理和热能利用率高的特点，使用时，光伏组件1发电，通过加热控制器2和电热组件10给储热装置3供热储能，水箱6的水通过换热器7在储热装置3中加热成为水蒸气，进而推动汽轮机4旋转，进而推动发电机5发电，系统前端采用光伏电力作为热量来源，系统后端采用先进成熟的汽轮机4发电系统，突破了光伏发电不稳定的限制，也突破了火力发电不环保的限制，虽然火力热发电受卡诺循环效率限制，效率不高，但是随着光伏组件1成本降低，该系统已经具备经济性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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 (6)

1.一种光伏热发电系统，其特征在于，包括光伏组件、加热控制器、储热装置、汽轮机、发电机、水箱和换热器，所述光伏组件的输出端通过输电线路与加热控制器电性连接，所述储热装置由保温箱和若干电热组件构成，其中所述电热组件固定嵌设在保温箱内壁，所述保温箱内还填充有储热介质，所述换热器设置在保温箱内，且所述换热器的两端分别固定连接有输水管路和加压管路，所述加热控制器通过控温线路与电热组件电性连接，所述输水管路与汽轮机的输入端固定连接，所述汽轮机的输出端则与发电机的输入端连接，所述汽轮机的底部还固定连接有冷凝管路，所述冷凝管路与水箱顶部相连通，所述水箱上还设置有水泵，所述水泵的输入端与水泵底部相连通，所述水泵的输出端则与输水管路相连通。

2.根据权利要求1所述的一种光伏热发电系统，其特征在于：所述换热器的换热管路呈蛇形排布在储热装置内。

3.根据权利要求1所述的一种光伏热发电系统，其特征在于：所述储热介质为相变材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种光伏热发电系统，其特征在于：所述电热组件可为石墨烯发热材料、陶瓷加热板或电热丝中的任意一种或者多种组成。

5.根据权利要求1所述的一种光伏热发电系统，其特征在于：所述保温箱外侧设置有至少一个保温层。

6.根据权利要求1所述的一种光伏热发电系统，其特征在于：所述保温箱内的温度始终大于100摄氏度。

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