CN218934640U - 集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及发电技术领域，公开了一种集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置。本公开包括蒸汽机、发电机及集热器。本公开利用集热器能够有效地收集太阳能，并能够利用太阳能对海水进行加热，使海水变成水蒸汽并输入到蒸汽机内，蒸汽机能够将水蒸汽的能量转换为机械能，再利用蒸汽机驱动发电机，能够实现发电，有效地提升了光电转化率；而水蒸汽经过蒸汽机后进行冷却则可变成淡水进行使用，配合集热器、蒸汽机和发电机，不仅能够进行大规模地推广应用，同时能够同步实现发电和制淡水的目的，有效地降低了太阳能发电的成本。

Description

集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置

技术领域

本公开涉及发电技术领域，特别是一种集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置。

背景技术

随着全球经济的飞速发展，各个国家对能源的需求也在不断增长，而很多能源是不可再生资源，如煤矿、石油等，因此有的国家甚至因为能源的争夺而发生战争，此外对能源的不断需消耗过程中，也会严重破坏环境，如煤炭和石油的燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳等气体；因此现在很多国家开始研发一些清洁能源，一方面保证了对能源的需求，另一方面也避免了环境污染问题；如今利用水的势能、风能和太阳能来发电和利用太阳能来取暖等已经被人们得到了广泛的利用。

现有的太阳能发电装置的主要都是采用太阳能板进行光能采集和发电，其光电转化率低，且需要占地面积较大，同时太阳能板主要材料是硅，所以目前的太阳能发电的成本高，导致太阳能发电技术无法进行大规模推广应用，此外，在阴天、下雨天或是夜晚等没有太阳的时候，现有的太阳能发电装置无法进行持续发电，影响发电的持续性和可靠性。

实用新型内容

本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本公开提出一种集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，能够集发电和制淡水为一体，提升光电转化率，并有效地降低了发电成本。

本公开还提出一种换热管，能够增大吸热面积，提升吸热效果和换热效果。

本公开提出一种集热器，能够增大吸热面积，提升吸热效果和换热效果。

本公开还提出一种能持续发电的太阳能光热发电系统，能够实现24小时持续进行供电。

一方面，根据本公开实施例的换热管，包括放热部、吸热部和传热管道；所述放热部置于待加热液体中；所述吸热部设有吸热面，所述吸热面置于聚焦镜的聚焦点处；所述传热管道的第一端与所述吸热部连通，所述传热管道的第二端与所述放热部连通。

本公开实施例的所述换热管至少具有如下有益效果：增加吸热面，将吸热面置于对应的聚焦镜的聚集点处，能够增大吸热面积，进而能够提升吸热效果，同时配合传热管道和放热部，放热部置于待加热液体中，使换热管两端温差较大，进而能够有效地提升换热效果。

另一方面，根据本公开实施例的集热器，包括固定罩、加热壳体、至少一根如上述实施例所述的换热管及至少一个聚焦镜；所述固定罩的上端设有第一开口，所述固定罩的下端设有第二开口；所述加热壳体置于所述第二开口处，所述加热壳体下端设有第一输入端和固体排放端，所述加热壳体上端设有第一输出端，所述第一输入端用于输入待加热液体，所述第一输出端用于输出蒸汽；所述吸热部位于所述固定罩内，所述放热部置于所述加热壳体内，所述传热管道穿设于所述加热壳体上；所述聚焦镜设于所述第一开口处，所述聚焦镜的聚焦点位于所述固定罩的内部且置于对应的所述吸热面上。

本公开实施例的所述集热器至少具有如下有益效果：增加吸热面，将吸热面置于对应的聚焦镜的聚集点处，能够增大吸热面积，进而能够提升吸热效果，同时配合传热管道和放热部，放热部置于待加热液体中，使换热管两端温差较大，进而能够有效地提升换热效果；加热壳体能够装载待加热液体，待加热液体受热达到汽化温度时，待加热液体则会变成蒸汽从第一输出端输出。

另一方面，根据本公开实施例的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置,包括蒸汽机、发电机及至少一个集热器；每一个所述集热器设有第一输入端和第一输出端，所述第一输入端用于输入待加热液体，所述第一输出端用于输出蒸汽；所述蒸汽机设有第二输入端、传动驱动端和第二输出端，所述第二输入端与所述第一输出端连通；所述发电机具有被驱动端和电流输出端，所述被驱动端与所述传动驱动端传动连接。

根据本公开的一些实施例，每一个所述集热器包括固定罩、加热壳体、至少一根换热管换热管及至少一个聚焦镜；所述固定罩的上端设有第一开口，所述固定罩的上端设有第二开口；所述加热壳体置于对应的所述第二开口处，所述第一输入端设于所述加热壳体的下端，所述第一输出端设于所述加热壳体的上端，所述加热壳体的下端还设有固体排放端；每一根所述换热管具有放热部、吸热部和传热管道，所述传热管道的第一端与对应的所述吸热部连通，所述传热管道的第二端与对应的所述放热部连通，所述吸热部设有吸热面，所述吸热部位于所述固定罩内，所述放热部置于所述加热壳体内，所述传热管道穿设于所述加热壳体上；每一个所述聚焦镜设于对应的所述第一开口处，所述聚焦镜的聚焦点位于对应所述固定罩的内部且置于对应的所述吸热面上。

本公开实施例的所述集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置至少具有如下有益效果：利用集热器能够有效地收集太阳能，并能够利用太阳能对海水进行加热，使海水变成水蒸汽并输入到蒸汽机内，蒸汽机能够将水蒸汽的能量转换为机械能，再利用蒸汽机驱动发电机，能够实现发电，有效地提升了光电转化率；而水蒸汽经过蒸汽机后进行冷却则可变成淡水进行使用，配合集热器、蒸汽机和发电机，不仅能够进行大规模地推广应用，同时能够同步实现发电和制淡水的目的，有效地降低了太阳能发电的成本。

另一方面，根据本公开实施例的能持续发电的太阳能光热发电系统，包括蒸汽机、发电机、第三罐体、热交换器、至少一个第一集热器及至少一个第二集热器；每一个所述第一集热器均设有第五输入端和第五输出端，所述第五输入端用于输入待加热液体，所述第五输出端用于输出蒸汽；所述蒸汽机设有第二输入端、传动驱动端和第二输出端，所述第二输入端与所述第五输出端连通；所述发电机具有被驱动端和电流输出端，所述被驱动端与所述传动驱动端传动连接；每一个所述第二集热器均设有第六输入端和第六输出端，所述第六输入端用于输入待加热的导热油，所述第六输出端用于输出加热后的导热油；所述第三罐体具有第七输出端和第七输入端，所述第七输入端与所述第六输出端连通；所述热交换器具有第八输入端、第九输入端、第八输出端和第九输出端，所述第八输入端与所述第七输出端连通，所述第八输出端与所述第六输入端连通，所述第九输出端与所述第二输入端连通，所述第八输入端用于输入导热油，所述第八输出端用于输出导热油，所述第九输入端用于输入待加热液体，所述第九输出端用于输出蒸汽。

本公开实施例所述能持续发电的太阳能光热发电系统至少具有如下有益效果：利用第一集热器能够有效地收集太阳能，并能够利用太阳能对待加热液体进行加热，使待加热液体变成蒸汽并输入到蒸汽机内，蒸汽机能够将蒸汽的能量转换为机械能，再利用蒸汽机驱动发电机，能够实现发电，有效地提升了光电转化率；此外，配合第二集热器、第三罐体能够提前利用太阳能对导热油进行加热和储备，在无太阳时，利用热交换器，能够将加热后导热油的热能对待加热液体进行加热，使待加热液体变成蒸汽并输入到蒸汽机内，实现了能够持续24小时不间断发电的目的，有效地提升了发电的可靠性。

本公开的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。

附图说明

本公开的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本公开实施例的换热管的结构示意图；

图2为本公开另一实施例的换热管的结构示意图；

图3为本公开实施例的集热器的结构示意图；

图4为本公开另一实施例的集热器的结构示意图；

图5为图4示出的集热器的俯视图；

图6为图5示出A-A所示的剖视图；

图7为图4示出的集热器去除固定部和固定罩后的结构示意图；

图8为本公开实施例的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置的原理示意图；

图9为本公开另一实施例的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置的原理示意图；

图10为本公开实施例的能持续发电的太阳能光热发电系统的原理示意图；

图11为本公开另一实施例的能持续发电的太阳能光热发电系统的原理示意图；

图12为本公开另一实施例的能持续发电的太阳能光热发电系统的原理示意图；

图13为本公开另一实施例的能持续发电的太阳能光热发电系统的原理示意图。

附图标记：

标号	名称	标号	名称
				100	换热管	240	固定部
110	放热部	250	双轴驱动组件
				120	吸热部	260	太阳方位传感器
121	吸热面	270	第一集热器
				130	传热管道	280	第二集热器
131	第一管道	300	蒸汽机
				132	第二管道	400	发电机
133	第三管道	500	第一罐体
				200	集热器	600	第二罐体
210	固定罩	700	第三罐体
				220	加热壳体	800	热交换器
230	聚焦镜	900	第四罐体

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本公开的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右、顶、底等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本公开。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。

一方面，参照图1，根据本公开实施例的换热管100，包括放热部110、吸热部120和传热管道130；放热部110置于待加热液体中；吸热部120设有吸热面121，吸热面121置于聚焦镜230的聚焦点处；传热管道130的第一端与吸热部120连通，传热管道130的第二端与放热部110连通。

参照图1，在本公开的一些实施例中，放热部110、吸热部120和传热管道130由超导热管制成。采用超导热管，能够实现从上往下导热，

参照图1，在本公开的一些实施例中，吸热部120呈球冠状或半圆球状，吸热面121呈圆形。吸热部120采用球冠状或半圆球状，能够在有限的空间实现最大化，进而能够在同样的条件下增加吸热面121的面积，以提升吸热的效果和换热效果。

在本公开的一些实施例中，放热部110和传热管道130可以为一体成型的结构，如图2，其中，传热管道130也可以将热量释放到待测液体中。

参照图1，在本公开的一些实施例中，传热管道130包括第一管道131、第二管道132及第三管道133；第一管道131的第一端与吸热部120连通；第二管道132的第一端与第一管道131的第二端连通；第三管道133的第一端与第二管道132的第二端连通，第三管道133的第二端与放热部110连通；其中，第一管道131的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第二管道132的延伸方向垂直于吸热面121，第三管道133的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第一管道131、第二管道132和第三管道133位于同一平面内，且第一管道131和第三管道133位于第二管道132的同一侧的方向上，第一管道131自第二管道132的第一端斜向上延伸，第三管道133自第二管道132的第二端斜向下延伸。采用上述的结构，能够在同样空间下，安装多个换热管100，增加吸热面121积，并使多个换热管100能够均匀地通过放热部110将热量充分地给待测液体吸收，可以提升换热地效率。

根据本公开的实施例换热管100，通过如此设置，可以达成至少如下的一些效果：增加吸热面121，将吸热面121置于对应的聚焦镜230的聚集点处，能够增大吸热面121积，进而能够提升吸热效果，同时配合传热管道130和放热部110，放热部110置于待加热液体中，使换热管100两端温差较大，进而能够有效地提升换热效果。

另一方面，参照图3，根据本公开实施例的集热器200，包括固定罩210、加热壳体220、至少一根如上述实施例的换热管100及至少一个聚焦镜230；固定罩210的上端设有第一开口，固定罩210的下端设有第二开口；加热壳体220置于第二开口处，加热壳体220下端设有第一输入端和固体排放端，加热壳体220上端设有第一输出端，第一输入端用于输入待加热液体，第一输出端用于输出蒸汽；吸热部120位于固定罩210内，放热部110置于加热壳体220内，传热管道130穿设于加热壳体220上；聚焦镜230设于第一开口处，聚焦镜230的聚焦点位于固定罩210的内部且置于对应的吸热面121上。

其中，可以知道是，聚焦镜230和换热管100可以是一个、两个或者是三个以上，可以具体数量可以根据实际需求进行设置。

值得注意的是，换热管100可以通过固定件，如不锈钢片，不锈钢钢片可以与加热壳体220通过螺钉或螺纹连接方式实现可拆卸连接，同时不锈钢片上设有对应的固定槽孔，换热管100可以插设于对应的固定槽孔内实现固定连接，此外，还可以配合其它固定件或是焊接的方式实现固定连接，具体的固定方式属于本领域技术人员常规的技术手段，此处不再进行详细地赘述。

工作原理：待加热液体从第一输入端进入加热壳体220内，在太阳光照射时，聚焦镜230能将光线进行聚焦，集中到对应的吸热面121上，换热管100则会将热量从吸热部120依次传递给传热导管和放热部110，放热部110则会将热量释放到待测液体中，待测液体受热后达到蒸发温度时，则会变成蒸汽从第一输出端输出。

可以知道的是，在本公开的一些实施例中，待加热液体是海水，海水从第一输入端进入加热壳体220内，在太阳光照射时，聚焦镜230能将光线进行聚焦，集中到对应的吸热面121上，换热管100则会将热量从吸热部120依次传递给传热导管和放热部110，放热部110则会将热量释放到待测液体中，海水受热后达到蒸发温度时，则会变成水蒸汽从第一输出端输出，同时海水中的盐分则会留在加热壳体220的底部，当积累到一定量时，则可以从固体排放端排出。

可以知道的是，在固体排放端、第一输出端和第一输入端出可以设置阀门，进而能够控制对应端口的开启和关闭，从而可以控制海水的输入、盐分的排出以及水蒸汽的排放。

可以知道的是，在管道上的阀门可以采用电磁阀，配合控制模块，则可以实现远程或自动开启，也可以是手动的方式对阀门的开关进行控制。

在本公开的一些实施例中，固定罩210的内壁设有反射膜。设置反射膜，能够将直接照射在固定罩210内壁的太阳光反射到换热管100表面上，能够进一步增加太阳能的吸收率，提升了吸热效果。

参照图3，在本公开的一些实施例中，固定罩210呈倒锥形状，第一开口的宽度或直径长于第二开口。配合上述提到的结构，即第一管道131的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第二管道132的延伸方向垂直于吸热面121，第三管道133的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第一管道131、第二管道132和第三管道133位于同一平面内，且第一管道131和第三管道133位于第二管道132的同一侧的方向上，第一管道131自第二管道132的第一端斜向上延伸，第三管道133自第二管道132的第二端斜向下延伸，这样能够在同样的空间内，提升了吸热面121积和吸热效率，同时能够降低占用空间，能够进行大规模推广应用。

参照图4至图7，在本公开的一些实施例中，还包括固定部240，固定罩210和加热壳体220置于固定部240内。配合固定部240，能够对固定罩210和加热壳体220进行固定，提升了稳定性和可靠性。

参照图4至图7，在本公开的一些实施例中，固定部240设有第三开口，固定罩210设于靠近第三开口的边缘的位置。固定部240为一外壳，整体呈上宽下窄的形状。

参照图4至图7，在本公开的一些实施例中，还包括双轴驱动组件250，双轴驱动组件250的驱动端与固定部240传动连接，双轴驱动组件250能够驱动固定部240偏转。具体地，利用双轴驱动组件250，可以使固定部240沿自身旋转，并能够使固定部240沿竖直方向摆动，则配合双轴驱动组件250，可以使聚集镜随着太阳位置的变化而调整，进而使聚焦镜230始终可以朝着太阳，即可以实现太阳光始终是以垂直于聚焦镜230平面直射。

参照图4和图5，在本公开的一些实施例中，还包括设于聚焦镜230周边的太阳方位传感器260。配合太阳方位传感器260，则可以对太阳位置进行自动检测，实时检测太阳的位置，进而控制双轴驱动组件250，摆动固定部240的位置，使聚焦镜230始终能够正向朝着太阳。

可以知道的是，在本公开的一些实施例中，还包括常规使用的控制模块，控制模块分别与双轴驱动组件250和太阳方位传感器260电性连接，控制模块则能根据太阳方位传感器260反馈的信号控制双轴驱动组件250，则能够实时检测太阳的位置，控制双轴驱动组件250，摆动固定部240的位置，进而使聚焦镜230始终能够正向朝着太阳。

可以知道的是，双轴驱动组件250的具体结构属于本领域技术常规的技术手段，只要能够实现带动固定部240摆动偏转即可。

根据本公开的实施例集热器200，通过如此设置，可以达成至少如下的一些效果：增加吸热面121，将吸热面121置于对应的聚焦镜230的聚集点处，能够增大吸热面121积，进而能够提升吸热效果，同时配合传热管道130和放热部110，放热部110置于待加热液体中，使换热管100两端温差较大，进而能够有效地提升换热效果；加热壳体220能够装载待加热液体，待加热液体受热达到汽化温度时，待加热液体则会变成蒸汽从第一输出端输出。

另一方面，参照图8，根据本公开实施例的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置,包括蒸汽机300、发电机400及至少一个集热器200；每一个集热器200设有第一输入端和第一输出端，第一输入端用于输入待加热液体，第一输出端用于输出蒸汽；蒸汽机300设有第二输入端、传动驱动端和第二输出端，第二输入端与第一输出端连通；发电机400具有被驱动端和电流输出端，被驱动端与传动驱动端传动连接。

可以知道的是，第一输入端可以通过管道及水泵与海水直接连通，进而能够直接将海水输入集热器200内，第一输出端和第二输入端之间通过管道连通，

工作原理：海水从第一输入端进入集热器200内，在太阳光照射时，集热器200能够收集太阳能。并对海水进行加热，海水受热后达到蒸发温度时，则会变成水蒸汽从第一输出端输出，同时海水中的盐分会留在集热器200中，水蒸汽输入到蒸汽机300内，蒸汽机300能够将水蒸汽的能量转换为机械能，再利用蒸汽机300驱动发电机400，则能够实现发电，经过蒸汽机300后的水蒸汽则会通过第二输出端输出，水蒸汽冷凝后则为淡水，可以作为生活用水进行使用。

因此配合集热器200、蒸汽机300和发电机400，不仅能够进行大规模地推广应用，同时能够同步实现发电和制淡水的目的，有效地降低了太阳能发电的成本。

可以知道的是，集热器200的数量可以根据发电功率需求和场地的实际面积来选取，不限于具体的数量。

参照图3，在本公开的一些实施例中，每一个集热器200包括固定罩210、加热壳体220、至少一根换热管100换热管100及至少一个聚焦镜230；固定罩210的上端设有第一开口，固定罩210的上端设有第二开口；加热壳体220置于对应的第二开口处，第一输入端设于加热壳体220的下端，第一输出端设于加热壳体220的上端，加热壳体220的下端还设有固体排放端；每一根换热管100具有放热部110、吸热部120和传热管道130，传热管道130的第一端与对应的吸热部120连通，传热管道130的第二端与对应的放热部110连通，吸热部120设有吸热面121，吸热部120位于固定罩210内，放热部110置于加热壳体220内，传热管道130穿设于加热壳体220上；每一个聚焦镜230设于对应的第一开口处，聚焦镜230的聚焦点位于对应固定罩210的内部且置于对应的吸热面121上。

可以知道的是，聚焦镜230和换热管100可以是一个、两个或者是三个以上，可以具体数量可以根据实际需求进行设置。

值得注意的是，换热管100可以通过固定件，如不锈钢片，不锈钢钢片可以与加热壳体220通过螺钉或螺纹连接方式实现可拆卸连接，同时不锈钢片上设有对应的固定槽孔，换热管100可以插设于对应的固定槽孔内实现固定连接，此外，还可以配合其它固定件或是焊接的方式实现固定连接，具体的固定方式属于本领域技术人员常规的技术手段，此处不再进行详细地赘述。

工作原理：海水从第一输入端进入加热壳体220内，在太阳光照射时，聚焦镜230能将光线进行聚焦，集中到对应的吸热面121上，换热管100则会将热量从吸热部120依次传递给传热导管和放热部110，放热部110则会将热量释放到待测液体中，海水受热后达到蒸发温度时，则会变成水蒸汽从第一输出端输出，同时海水中的盐分则会留在加热壳体220的底部，当积累到一定量时，则可以从固体排放端排出。

可以知道的是，在固体排放端、第一输出端和第一输入端出可以设置阀门，进而能够控制对应端口的开启和关闭，从而可以控制海水的输入、盐分的排出以及水蒸汽的排放。

参照图1，在本公开的一些实施例中，换热管100包括放热部110、吸热部120和传热管道130；放热部110置于待加热液体中；吸热部120设有吸热面121，吸热面121置于聚焦镜230的聚焦点处；传热管道130的第一端与吸热部120连通，传热管道130的第二端与放热部110连通。

在本公开的一些实施例中，放热部110、吸热部120和传热管道130由超导热管制成。采用超导热管，能够实现从上往下导热，

参照图1，在本公开的一些实施例中，吸热部120呈球冠状或半圆球状，吸热面121呈圆形。吸热部120采用球冠状或半圆球状，能够在有限的空间实现最大化，进而能够在同样的条件下增加吸热面121的面积，以提升吸热的效果和换热效果。

在本公开的一些实施例中，放热部110和传热管道130可以为一体成型的结构，如图2，其中，传热管道130也可以将热量释放到待测液体中。

参照图1，在本公开的一些实施例中，传热管道130包括第一管道131、第二管道132及第三管道133；第一管道131的第一端与吸热部120连通；第二管道132的第一端与第一管道131的第二端连通；第三管道133的第一端与第二管道132的第二端连通，第三管道133的第二端与放热部110连通；其中，第一管道131的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第二管道132的延伸方向垂直于吸热面121，第三管道133的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第一管道131、第二管道132和第三管道133位于同一平面内，且第一管道131和第三管道133位于第二管道132的同一侧的方向上，第一管道131自第二管道132的第一端斜向上延伸，第三管道133自第二管道132的第二端斜向下延伸。采用上述的结构，能够在同样空间下，安装多个换热管100，增加吸热面121积，并使多个换热管100能够均匀地通过放热部110将热量充分地给待测液体吸收，可以提升换热地效率。

在本公开的一些实施例中，固定罩210的内壁设有反射膜。设置反射膜，能够将直接照射在固定罩210内壁的太阳光反射到换热管100表面上，能够进一步增加太阳能的吸收率，提升了吸热效果。

参照图4至图7，在本公开的一些实施例中，固定罩210呈倒锥形状，第一开口的宽度或直径长于第二开口。配合上述提到的结构，即第一管道131的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第二管道132的延伸方向垂直于吸热面121，第三管道133的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第一管道131、第二管道132和第三管道133位于同一平面内，且第一管道131和第三管道133位于第二管道132的同一侧的方向上，第一管道131自第二管道132的第一端斜向上延伸，第三管道133自第二管道132的第二端斜向下延伸，这样能够在同样的空间内，提升了吸热面121积和吸热效率，同时能够降低占用空间，能够进行大规模推广应用。

参照图4至图7，在本公开的一些实施例中，还包括固定部240，固定罩210和加热壳体220置于固定部240内。配合固定部240，能够对固定罩210和加热壳体220进行固定，提升了稳定性和可靠性。

参照图4至图7，在本公开的一些实施例中，固定部240设有第三开口，固定罩210设于靠近第三开口的边缘的位置。固定部240为一外壳，整体呈上宽下窄的形状。

参照图4至图7，在本公开的一些实施例中，还包括双轴驱动组件250，双轴驱动组件250的驱动端与固定部240传动连接，双轴驱动组件250能够驱动固定部240偏转。具体地，利用双轴驱动组件250，可以使固定部240沿自身旋转，并能够使固定部240沿竖直方向摆动，则配合双轴驱动组件250，可以使聚集镜随着太阳位置的变化而调整，进而使聚焦镜230始终可以朝着太阳，即可以实现太阳光始终是以垂直于聚焦镜230平面直射。

参照图4和图5，在本公开的一些实施例中，还包括设于聚焦镜230周边的太阳方位传感器260。配合太阳方位传感器260，则可以对太阳位置进行自动检测，实时检测太阳的位置，进而控制双轴驱动组件250，摆动固定部240的位置，使聚焦镜230始终能够正向朝着太阳。

可以知道的是，在本公开的一些实施例中，还包括常规使用的控制模块，控制模块分别与双轴驱动组件250和太阳方位传感器260电性连接，控制模块则能根据太阳方位传感器260反馈的信号控制双轴驱动组件250，则能够实时检测太阳的位置，控制双轴驱动组件250，摆动固定部240的位置，进而使聚焦镜230始终能够正向朝着太阳。

可以知道的是，双轴驱动组件250的具体结构属于本领域技术常规的技术手段，只要能够实现带动固定部240摆动偏转即可。

参照图9，在本公开的一些实施例中，还包括第一罐体500，第一罐体500具有一个第三输出端和第三输入端，第三输出端与第二输入端连通，第三输入端与第一输出端连通。

可以知道的是，第三输出端和第二输入端之间、第三输入端和第一输出端之间通过管道及阀门实现连通，阀门可以控制对应的管道实现连通或截断，第一罐体500可以用于储存水蒸汽，在达到预设的量时，则可以将第一罐体500的水蒸汽向蒸汽机300输入，进而能够提升蒸汽能量转换为机械能的效率，同时也能提升发电效率；在采用多个集热器200时，每个集热器200输出的水蒸汽的量有限，若是直接输入蒸汽机300，可能满足不了大功率的发电需求，因此可以通过设置第一罐体500进行储备，以提升瞬时向蒸汽机300输入水蒸汽的容量，以提升发电效率。需要注意的是，不采用第一罐体500时，还是可以实现发电，只是发电功率较小，只能满足小功率的发电需求，如只是满足一户居民房的电需求。

可以知道的是，为了降低水蒸汽冷凝的量，第一罐体500可以设置相应的保温材料，可以延长或降低水蒸汽热量释放的速度，以确保能够输出稳定量的水蒸汽，提升了发电的稳定性和可靠性。

参照图9，在本公开的一些实施例中，还包括第二罐体600，第二罐体600具有第四输入端和第四输出端，第四输入端与第二输出端连通。

其中，第四输入端与第二输出端之间通过管道及阀门实现连通，阀门可以控制对应的管道实现连通或截断，第二罐体600可以用于存放已经过蒸汽机300后的水蒸汽，水蒸汽经过蒸汽机300后，有不能可能直接是冷却成液体流出，部分还是以水蒸汽输出，利用第二罐体600，则可以将水蒸汽或水进行储存，然后等需要用淡水时，则可以将淡水从第四输出端出输出。

可以知道的是，第四输出端可以直接通过管道与居民房子的自来水管系统连通。

可以知道的是，在管道上的阀门可以采用电磁阀，配合控制模块，则可以实现远程或自动开启，也可以是手动的方式对阀门的开关进行控制。

可以知道的是，为了加快水蒸汽冷凝的效率，可以在第二罐体600内部设置冷凝机或冷凝片等进行冷却，以提升水蒸汽冷凝的效率。

在本公开的一些实施例中，蒸汽机300为斯特林发动机或汽轮机。根据需求，可以选择对应斯特林发动机或汽轮机，其中，在发电功率需求较大时，可以应用斯特林机发动机，在发电功率需求较较小时，可以应用汽轮机，如在需要满足一片区域的居民楼的用电需求时，则可以采用斯特林发动机，同时，发电机400直接向电网输出电流，若只是满足一户居民房的用电需求时，则可以采用汽轮机，发电机400直接向居民家中输电即可。

根据本公开的实施例集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，通过如此设置，可以达成至少如下的一些效果：利用集热器200能够有效地收集太阳能，并能够利用太阳能对海水进行加热，使海水变成水蒸汽并输入到蒸汽机300内，蒸汽机300能够将水蒸汽的能量转换为机械能，再利用蒸汽机300驱动发电机400，能够实现发电，有效地提升了光电转化率；而水蒸汽经过蒸汽机300后进行冷却则可变成淡水进行使用，配合集热器200、蒸汽机300和发电机400，不仅能够进行大规模地推广应用，同时能够同步实现发电和制淡水的目的，有效地降低了太阳能发电的成本。

另一方面，参照图10，根据本公开实施例的能持续发电的太阳能光热发电系统，包括蒸汽机300、发电机400、第三罐体700、热交换器800、至少一个第一集热器270及至少一个第二集热器280；每一个第一集热器270均设有第五输入端和第五输出端，第五输入端用于输入待加热液体，第五输出端用于输出蒸汽；蒸汽机300设有第二输入端、传动驱动端和第二输出端，第二输入端与第五输出端连通；发电机400具有被驱动端和电流输出端，被驱动端与传动驱动端传动连接；每一个第二集热器280均设有第六输入端和第六输出端，第六输入端用于输入待加热的导热油，第六输出端用于输出加热后的导热油；第三罐体700具有第七输出端和第七输入端，第七输入端与第六输出端连通；热交换器800具有第八输入端、第九输入端、第八输出端和第九输出端，第八输入端与第七输出端连通，第八输出端与第六输入端连通，第九输出端与第二输入端连通，第八输入端用于输入导热油，第八输出端用于输出导热油，第九输入端用于输入待加热液体，第九输出端用于输出蒸汽。

第五输出端和第二输出端之间、第七输入端与第六输出端之间、第八输入端与第七输出端之间、第八输出端与第六输入端之间、第九输出端与第二输入端之间都通过管道实现连通，第八输入端和第八输出端是连通同一个第一腔体，第九输入端和第九输出端是连通同一个第二腔体，即加热后的导热油输入第一个腔体内，待加热液体进入第二腔体内，配合热交换器800内的换热件，则可以将导热油的热量传递给待加热液体，使待加热液体蒸发变成蒸汽，然后通过管道输送到蒸汽机300内，实现蒸汽的能量转换为机械能，以驱动发电机400进行发电。

工作原理：在有太阳光时，待加热液体可以从第五输入端进入第一集热器270内，在太阳光照射时，第一集热器270能够收集太阳能。并对海水进行加热，海水受热后达到蒸发温度时，则会变成蒸汽从第五输出端输出，蒸汽输入到蒸汽机300内，蒸汽机300能够将蒸汽的能量转换为机械能，再利用蒸汽机300驱动发电机400，则能够实现发电，经过蒸汽机300后的蒸汽则会通过第二输出端输出；同时，在第一集热器270收集太阳能时，第二集热器280也会同步收集太阳能对导热油进行加热以储备热能，经过第二集热器280加热后的导热油则会输入到第三罐体700内进行保存，在没有太阳光时，如夜晚或阴天时，则会将第三罐体700的导热油输入到热交换器800，同时，待加热液体也会同步输入到热交换器800内，通过热交换器800，待加热液体会蒸发变成蒸汽，然后通过管道输送到蒸汽机300内，实现蒸汽的能量转换为机械能，以驱动发电机400进行发电，经过蒸汽机300后的蒸汽则会通过第二输出端输出。

值得注意的是，参照图11，待测液体可以是海水，经过第一集热器270和热交换器800加热蒸发后会有盐分产生，故可以在第一集热器270和热交换器800的底部设置固体排放端，通过设置阀门并利用重力，可以实现盐分排放，同时海水蒸发后会变成淡水，故蒸汽机300输出的蒸汽可以进行收集，并配合冷凝机进行冷凝，则可以将淡水进行储存，并可以作为生活用水进行使用，能够同步实现发电和制淡水的目的，有效地降低了太阳能发电的成本。

此外，待测液体还可以是其它液体，如普通的中性水。

可以知道的是，第一集热器270和第二集热器280的数量可以根据发电功率需求和场地的实际面积来选取，不限于具体的数量。

参照图11，在本公开的一些实施例中，还包括第二罐体600，第二罐体600具有第四输入端和第四输出端，第四输入端与第二输出端连通。

其中，第四输入端与第二输出端之间通过管道及阀门实现连通，阀门可以控制对应的管道实现连通或截断，第二罐体600可以用于存放已经过蒸汽机300后的蒸汽，蒸汽经过蒸汽机300后，有不能可能直接是冷却成液体流出，部分还是以蒸汽输出，利用第二罐体600，则可以将蒸汽或液体进行储存。

可以知道的是，参照图11，当待测液体为海水时，第四输出端可以直接通过管道与居民房子的自来水管系统连通；若是中性水，参照图12，则可以将第四输出端直接通过管道与第五输入端和第九输入端连通，并配合阀门和水泵，则可以控制待测液体进入第一集热器270或是进入热交换器800中，则可以使待测液体进行重复“加热-蒸发-冷却”的过程。

可以知道的是，在管道上的阀门可以采用电磁阀，配合控制模块，则可以实现远程或自动开启，也可以是手动的方式对阀门的开关进行控制。

可以知道的是，为了加快水蒸汽冷凝的效率，可以在第二罐体600内部设置冷凝机或冷凝片等进行冷却，以提升水蒸汽冷凝的效率。

参照图3，在本公开的一些实施例中，每一个第一集热器270和每一个第二集热器280均分别包括固定罩210、加热壳体220、至少一根换热管100、至少一个聚焦镜230；固定罩210的上端设有第一开口，固定罩210的上端设有第二开口；加热壳体220置于对应的第二开口处，加热壳体220的下端设有第一输入端，加热壳体220的上端设有第一输出端，对应的第一输入端作为第五输入端或第六输入端，对应的第一输出端作为第五输出端或第五输出端；每一根换热管100具有放热部110、吸热部120和传热管道130，传热管道130的第一端与对应的吸热部120连通，传热管道130的第二端与对应的放热部110连通，吸热部120设有吸热面121，吸热部120位于固定罩210内，放热部110置于加热壳体220内，传热管道130穿设于加热壳体220上；每一个聚焦镜230设于对应的第一开口处，聚焦镜230的聚焦点位于对应固定罩210的内部且置于对应的吸热面121上。

可以知道的是，在管道上的阀门可以采用电磁阀，配合控制模块，则可以实现远程或自动开启，也可以是手动的方式对阀门的开关进行控制。

可以知道的是，聚焦镜230和换热管100可以是一个、两个或者是三个以上，可以具体数量可以根据实际需求进行设置。

值得注意的是，换热管100可以通过固定件，如不锈钢片，不锈钢钢片可以与加热壳体220通过螺钉或螺纹连接方式实现可拆卸连接，同时不锈钢片上设有对应的固定槽孔，换热管100可以插设于对应的固定槽孔内实现固定连接，此外，还可以配合其它固定件或是焊接的方式实现固定连接，具体的固定方式属于本领域技术人员常规的技术手段，此处不再进行详细地赘述。

参照图1，在本公开的一些实施例中，换热管100包括放热部110、吸热部120和传热管道130；放热部110置于待加热液体中；吸热部120设有吸热面121，吸热面121置于聚焦镜230的聚焦点处；传热管道130的第一端与吸热部120连通，传热管道130的第二端与放热部110连通。

在本公开的一些实施例中，放热部110、吸热部120和传热管道130由超导热管制成。采用超导热管，能够实现从上往下导热，

参照图1，在本公开的一些实施例中，吸热部120呈球冠状或半圆球状，吸热面121呈圆形。吸热部120采用球冠状或半圆球状，能够在有限的空间实现最大化，进而能够在同样的条件下增加吸热面121的面积，以提升吸热的效果和换热效果。

在本公开的一些实施例中，放热部110和传热管道130可以为一体成型的结构，如图2，其中，传热管道130也可以将热量释放到待测液体中。

参照图1，在本公开的一些实施例中，传热管道130包括第一管道131、第二管道132及第三管道133；第一管道131的第一端与吸热部120连通；第二管道132的第一端与第一管道131的第二端连通；第三管道133的第一端与第二管道132的第二端连通，第三管道133的第二端与放热部110连通；其中，第一管道131的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第二管道132的延伸方向垂直于吸热面121，第三管道133的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第一管道131、第二管道132和第三管道133位于同一平面内，且第一管道131和第三管道133位于第二管道132的同一侧的方向上，第一管道131自第二管道132的第一端斜向上延伸，第三管道133自第二管道132的第二端斜向下延伸。采用上述的结构，能够在同样空间下，安装多个换热管100，增加吸热面121积，并使多个换热管100能够均匀地通过放热部110将热量充分地给待测液体吸收，可以提升换热地效率。

在本公开的一些实施例中，放热部110和传热管道130可以为一体成型的结构，如图2，其中，传热管道130也可以将热量释放到待测液体中。

在本公开的一些实施例中，固定罩210的内壁设有反射膜。设置反射膜，能够将直接照射在固定罩210内壁的太阳光反射到换热管100表面上，能够进一步增加太阳能的吸收率，提升了吸热效果。

参照图4至图7，在本公开的一些实施例中，固定罩210呈倒锥形状，第一开口的宽度或直径长于第二开口。配合上述提到的结构，即第一管道131的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第二管道132的延伸方向垂直于吸热面121，第三管道133的延伸方向与吸热面121之间的夹角为锐角，第一管道131、第二管道132和第三管道133位于同一平面内，且第一管道131和第三管道133位于第二管道132的同一侧的方向上，第一管道131自第二管道132的第一端斜向上延伸，第三管道133自第二管道132的第二端斜向下延伸，这样能够在同样的空间内，提升了吸热面121积和吸热效率，同时能够降低占用空间，能够进行大规模推广应用。

参照图4至图7，在本公开的一些实施例中，每一个第一集热器270和每一个第二集热器280分别还包括固定部240，固定罩210和加热壳体220置于对应的固定部240内。配合固定部240，能够对固定罩210和加热壳体220进行固定，提升了稳定性和可靠性。

参照图4至图7，在本公开的一些实施例中，每一个第一集热器270和每一个第二集热器280分别还包括双轴驱动组件250，双轴驱动组件250的驱动端与对应固定部240传动连接，双轴驱动组件250能够驱动固定部240偏转。具体地，利用双轴驱动组件250，可以使固定部240沿自身旋转，并能够使固定部240沿竖直方向摆动，则配合双轴驱动组件250，可以使聚集镜随着太阳位置的变化而调整，进而使聚焦镜230始终可以朝着太阳，即可以实现太阳光始终是以垂直于聚焦镜230平面直射。

参照图4和图5，在本公开的一些实施例中，每一个第一集热器270和每一个第二集热器280分别还包括设于聚焦镜230周边的太阳方位传感器260。配合太阳方位传感器260，则可以对太阳位置进行自动检测，实时检测太阳的位置，进而控制双轴驱动组件250，摆动固定部240的位置，使聚焦镜230始终能够正向朝着太阳。

可以知道的是，在本公开的一些实施例中，还包括常规使用的控制模块，控制模块分别与双轴驱动组件250和太阳方位传感器260电性连接，控制模块则能根据太阳方位传感器260反馈的信号控制双轴驱动组件250，则能够实时检测太阳的位置，控制双轴驱动组件250，摆动固定部240的位置，进而使聚焦镜230始终能够正向朝着太阳。

参照图11或图12，在本公开的一些实施例中，还包括第一罐体500，第一罐体500具有一个第三输出端和第三输入端，第三输出端与第二输入端连通，第三输入端与第五输出端及第六输出端连通。

其中，第三输出端和第二输入端之间、第三输入端和第五输出端之间及第三输入端和第五输出端之间通过管道及阀门实现连通，阀门可以控制对应的管道实现连通或截断，第一罐体500可以用于储存水蒸汽，在达到预设的量时，则可以将第一罐体500的水蒸汽向蒸汽机300输入，进而能够提升蒸汽能量转换为机械能的效率，同时也能提升发电效率；在采用多个第一集热器270和多个第二集热器280时，每个第一集热器270或每个第二集热器280输出的蒸汽的量有限，若是直接输入蒸汽机300，可能满足不了大功率的发电需求，因此可以通过设置第一罐体500进行储备，以提升瞬时向蒸汽机300输入蒸汽的容量，以提升发电效率，能够满足多户居民楼的用电需求。需要注意的是，不采用第一罐体500时，还是可以实现发电，只是发电功率较小，只能满足小功率的发电需求，如只是满足一户居民房的电需求。

其中，为了降低水蒸汽冷凝的量，第一罐体500可以设置相应的保温材料，可以延长或降低水蒸汽热量释放的速度，以确保能够输出稳定量的水蒸汽，提升了发电的稳定性和可靠性。

参照图13，在本公开的一些实施例中，还包括第四罐体900，第四罐体900设于第八输出端和第六输入端之间，第四罐体900具有第十输入端和第十输出端，第十输入端和第八输出端通过管道连通，第十输出端和第六输入端通过管道连通，可以的知道的是，管道上设有相应的阀门和水泵，可以控制导热油从热交换器800输入到第四罐体900，或者是控制导热油从第四罐体900输入到各个第二集热器280中进行加热。设置第四罐体900，可以提升导热油的运输量，配合第三罐体700，选取越大的容量或是设置更多的第三罐体700或是更多的第四罐体900存储导热油，则在太阳光充足时，储备更多加热后的导热油，进而能够储存更多热量，以满足更多的发电需求。

在本公开的一些实施例中，蒸汽机300为斯特林发动机或汽轮机。根据需求，可以选择对应斯特林发动机或汽轮机，其中，在发电功率需求较大时，可以应用斯特林机发动机，在发电功率需求较较小时，可以应用汽轮机，如在需要满足一片区域的居民楼的用电需求时，则可以采用斯特林发动机，同时，发电机400直接向电网输出电流，若只是满足一户居民房的用电需求时，则可以采用汽轮机，发电机400直接向居民家中输电即可。

根据本公开的实施例能持续发电的太阳能光热发电系统，通过如此设置，可以达成至少如下的一些效果：利用第一集热器270能够有效地收集太阳能，并能够利用太阳能对待加热液体进行加热，使待加热液体变成蒸汽并输入到蒸汽机300内，蒸汽机300能够将蒸汽的能量转换为机械能，再利用蒸汽机300驱动发电机400，能够实现发电，有效地提升了光电转化率；此外，配合第二集热器280、第三罐体700能够提前利用太阳能对导热油进行加热和储备，在无太阳时，利用热交换器800，能够将加热后导热油的热能对待加热液体进行加热，使待加热液体变成蒸汽并输入到蒸汽机300内，实现了能够持续24小时不间断发电的目的，有效地提升了发电的可靠性。

以上所述，只是本公开的较佳实施例而已，本公开并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本公开的技术效果，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。都应属于本公开的保护范围。在本公开的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置,其特征在于，包括：

至少一个集热器(200)，设有第一输入端和第一输出端，所述第一输入端用于输入待加热液体，所述第一输出端用于输出蒸汽；

蒸汽机(300)，设有第二输入端、传动驱动端和第二输出端，所述第二输入端与所述第一输出端连通；

发电机(400)，具有被驱动端和电流输出端，所述被驱动端与所述传动驱动端传动连接。

2.根据权利要求1所述的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，其特征在于：每一个所述集热器(200)包括：

固定罩(210)，所述固定罩(210)的上端设有第一开口，所述固定罩(210)的上端设有第二开口；

加热壳体(220)，所述加热壳体(220)置于对应的所述第二开口处，所述第一输入端设于所述加热壳体(220)的下端，所述第一输出端设于所述加热壳体(220)的上端，所述加热壳体(220)的下端还设有固体排放端；

至少一根换热管(100)，每一根所述换热管(100)具有放热部(110)、吸热部(120)和传热管道(130)，所述传热管道(130)的第一端与对应的所述吸热部(120)连通，所述传热管道(130)的第二端与对应的所述放热部(110)连通，所述吸热部(120)设有吸热面(121)，所述吸热部(120)位于所述固定罩(210)内，所述放热部(110)置于所述加热壳体(220)内，所述传热管道(130)穿设于所述加热壳体(220)上；

至少一个聚焦镜(230)，每一个所述聚焦镜(230)设于对应的所述第一开口处，所述聚焦镜(230)的聚焦点位于对应所述固定罩(210)的内部且置于对应的所述吸热面(121)上。

3.根据权利要求2所述的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，其特征在于：所述固定罩(210)的内壁设有反射膜。

4.根据权利要求2或3所述的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，其特征在于：所述固定罩(210)呈倒锥形状，所述第一开口的宽度或直径长于所述第二开口。

5.根据权利要求2所述的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，其特征在于：每一个所述集热器(200)还包括固定部(240)，所述固定罩(210)和所述加热壳体(220)置于所述固定部(240)内。

6.根据权利要求5所述的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，其特征在于：每一个所述集热器(200)还包括双轴驱动组件(250)，所述双轴驱动组件(250)的驱动端与所述固定部(240)传动连接，所述双轴驱动组件(250)能够驱动所述固定部(240)偏转。

7.根据权利要求2所述的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，其特征在于：每一个所述集热器(200)还包括设于所述聚焦镜(230)周边的太阳方位传感器(260)。

8.根据权利要求1所述的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，其特征在于：还包括第一罐体(500)，所述第一罐体(500)具有一个第三输出端和第三输入端，所述第三输出端与所述第二输入端连通，所述第三输入端与所述第一输出端连通。

9.根据权利要求1所述的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，其特征在于：还包括第二罐体(600)，所述第二罐体(600)具有第四输入端和第四输出端，所述第四输入端与所述第二输出端连通。

10.根据权利要求1所述的集发电、制淡水为一体的太阳能发电装置，其特征在于：所述蒸汽机(300)为斯特林发动机或汽轮机。

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