SU1726922A1 - Солнечна комбинированна электрическа станци - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гелиоустановкам , которые используютс  дл  выработки электроэнергии и теплоснабжени  потребител . С целью повышени  эффективности и обеспечени  экологической чистоты солнечна  комбинированна  электростанци  содержит два контура 1 и 2, первый из которых с теплопередающей жидкостью состоит из расположенных последовательно системы приемников 4 модульного параболоцилинд

Description

рического концентратора 3 солнечной энергии с системой 24 слежени  за солнцем, пароперегревател  5, парогенератора 6, циркул ционного насоса 7 и включенной за ним параллельно теплоприемнику 4 котельной установки 8 с вводом 10 природного газа. Второй контур 2 с паровод ной средой содержит экономайзер, выполненный в виде приемников 11 модульного параболоци- линдрического концентратора 3 с установленными на них фотоэлектрическими элементами, дополнительный циркул ционный насос 13, низкотемпературные части указанных парогенератора б и пароперегревател  5, турбину 14 с генератором 15 электроэнергии, конденсатор 16 и циркул ционный насос 18. Установка содержит также систему 12 теплоснабжени , включенную в схему установки до насоса 18 после экономайзера 11, а также подключенный к фотоэлектрическим элементам электролизер 19 разложени  воды на водород и кислород, соединенный по выходу водорода с входом в котельную установку 8. Вышеуказанное выполнение экономайзера позвол ет повысить эффективность электростанции за счет дополнительного получени  электроэнергии и подогрева теплоносител .

Изобретение относитс  к гелиотехнике, в частности к установкам дл  преобразовани  солнечной энергии в электрическую, и дл  теплоснабжени .

Цель изобретени  - повышение эффективности использовани  солнечной энергии и обеспечение экологической чистоты.

На чертеже приведена схема солнечной комбинированной электростанции.

Электростанци  содержит два контура; один контур 1 с теплопередающей и второй контур 2 с рабочей жидкостью, а также поле 3 параболоцилиндрических концентрирующих модулей. Система приемников 4 основной части модульного па- раболоцилиндрического концентратора 3 солнечной энергии соединена по теплопередающей жидкости с пароперегревателем 5, а тот, в свою очередь, - с парогенератором 6. В пером контуре имеетс  циркулирующий насос 7 и соединенна  параллельно модульному полю 3 котельна  установка 8 с подводом 9 водорода и вводом 10 газового топлива. В поле 3 концентраторов солнечной энергии имеетс  часть модулей, приемники 11 которых  вл ютс  экономайзером во втором контуре 2 паровод ной рабочей жидкости. На приемниках 11 установлены фотоэлектрические элементы. Выход из приемников 11 соединен с системой 12 теплоснабжени  и с циркулирующим насосом 13, выход из которого соединен последовательно с низкотемпературными част ми парогенератора 6 и пароперегревател  5.

Выход пара из пароперегревател  5 соединен с турбиной 14, имеющей на своем валу генератор электрической энергии. Выход из турбины 14 соединен с конденсатором 16, имеющем охлаждение 17. Выход из конденсатора 16 соединен с выходом системы 12 теплоснабжени , а оба этих выхода - с циркулирующим насосом 18 второго контура 2 и через этот насос - с входом в приемник 11 части концентрирующих модулей 3. Фотоэлементы, установленные на приемниках 11, соединены друг с другом, а также с электролизером 19 дл  получени  водорода и кислорода, инвертором 20 и электроаккумул тором 21.

Электролизер 19 имеет вход 22 питательной воды. Выход из электролизера по водороду соединен с входом 9 в топку котельной установки 8. Имеетс  и второй выход 23 - по кислороду. Инвертор 20 по переменному току подключен к насосам 7,

13 и 18 и к приводам 24 системы слежени  модульных концентраторов за солнцем . Дл  компенсации потерь рабочей жидкости в контуре 2 предусмотрен ее ввод 25.

Солнечна  комбинированна  электростанци  работает следующим образом.

В приемниках 4 основной части параболоцилиндрических модулей происходит нагрев теплопередающей жидкости, циркулирующей в первом контуре 1, поддействием концентрированного солнечного излучени . Теплопередающа  жидкость (масло) характеризуетс  такими свойствами , что она не кипит при температурах, до которых ее нагревают (т.е. 400-500°С) и не

затвердевает при температуре окружающей среды т.е. в периоды, когда станци  не работает. Нагрета  теплопередающа  среда направл етс  к пароперегревателю 5 (теплообменнику), передающему тепло этой

жидкости образовавшемус  в парогенераторе 6 пару во втором контуре 2, довод  параметры в низкотемпературных част х указанных теплообменников 5 и 6 до параметров, необходимых дл  работы турбины 14.

Дл  поддержани  параметров перегретого пара на одном уровне при переменном

количестве поступающей от солнца энергии в течение дн  или вообще при ее отсутствии, производитс  дополнительный нагрев теп- лопередающей жидкости в котельной установке 8, работающей на водороде (ввод 9) и газовом топливе (ввод 10). Жидкость после котельной установки 8, так же как и после системы приемников 4 модульного концентратора 3, подводитс  к пароперегревателю 5. Далее после парогенератора б теплопе- редающа  жидкость циркул ционным насосом 7 направл етс  к системе приемников 3 и к котельной установке 8. Во втором контуре 2 сработавший в турбине 14 пар поступает в конденсатор 16.

Установленный на валу турбины 14 генератор 15 вырабатывает электрическую энергию, а конденсатор 16 имеет охлаждение 17. В конденсаторе пар коденсирует- с , и жидкость циркул ционным насосом второго контура 18 направл етс  на вход в приемники 11 части модульных параболо- цилиндров 3. Здесь происходит предварительный нагрев воды во втором контуре, затем она частично поступает в систему 12 теплоснабжени , откуда тем же насосом 18 снова подаетс  в приемники 11, и частично - на вход в парогенератор 6.

Перед входом в парогенератор установлен дополнительный насос 13, поднимающий давление воды во втором контуре до значени , необходимого дл  эффективности работы турбины 14. Давление, создаваемое насосом 18, определ етс  гидравлическими потер ми в приемниках 11, системе 12 теплоснабжени  и трубопроводах , соедин ющих конденсатор 16, приемник 11, насос 18 и систему 12 теплоснабжени . Нагреваема  в приемнике 11 жидкость выполн ет роль охладител  фотоэлектрических элементов, устанавливаемых на приемниках 11 части пол  модульных па- раболоцилиндрических концентраторов 3.

Соединенные между собой фотоэлементы питают электролизер 19, инвертор 20 и электроаккумул тор 21.

Водородное топливо из электролизера поступает на вход 9 котельной установки 8. Дл  дополнительного повышени  эффективности в работе электролизера и всей системы в электролизер 19 можно через ввод 22 добавл ть нагретую в приемниках 11 жидкость. Кислород после выхода 23 из электролизера 19 может быть использован, например, как товарный продукт. Дл  дальнейшего повышени  эффективности установки целесообразно также использовать тепло уход щих из котельной установки 8 газов.

Инвертор подключен к всем насосам (7, 13 и 18) и приводом 24 системы слежени  модульных параболоцилиндрических концентраторов за солнцем.

Электролизер, обеспечивающий получение водородного топлива дл  котельной установки, куда поступает также газ, позвол ет устранить вредные выбросы, что делает всю солнечную комбинированную

электростанцию экологически чистой. При наличии сборника-аккумул тора водорода (не показан) возможна работа с водородом и в периоды недостаточной солнечной радиации или при ее отсутствии. Покрытие приемников 11 экономайзера солнечными элементами повышает способность преобразовывать солнечное излучение в тепловую энергию (что аналогично селективным покрыти м). Такое устройство экономайзера позвол ет без увеличени  площади, занимаемой элементами станции, не только эффективно подогревать теплоноситель, но и получать электрическую энергии, а следовательно , повысить эффективность всей

электростанции. Общий КПД электростанции значительно увеличиваетс .

Claims (1)

1. Формула изобретен и   Солнечна  комбинированна  электрическа  станци , содержаща  два контура, первый из которых с теплопередающей жидкостью состоит из расположенных последовательно системы приемников модульного параболоцилиндрического

   концентратора солнечной энергии с системой слежени  за солнцем, парогенератора, пароперегревател , циркул ционного насоса , соединенного одним своим выходом с входом в систему приемников модульного

   концентратора солнечной энергии, а вторым выходом через котельную установку соединенного с входом в указанный пароперегреватель , и второй контур с паровод ной средой, состо щий из последовательно

   размещенных экономайзера, низкотемпературных частей указанных парогенератора и пароперегревател , турбины с генератором электроэнергии, конденсатора и циркул ционного насоса, отличающ а   с   тем, что, с целью повышени  эффективности и обеспечени  экологической чистоты, она дополнительно содержит электролизер разложени  воды на водород и кислород, циркул ционный насос

   и систему теплоснабжени , при этом экономайзер выполнен в виде приемников модульного параболоцилиндрического концентратора солнечной энергии и размещенных на последнем фотоэлектрических элементов, которые подключены к электро

   лизеру, причем выход по водороду послед-парогенератором и экономайзером, причем

   него соединен с входом в котельную уста-выход последнего дополнительно соединен

   новку, а дополнительный циркул ционныйчерез систему теплоснабжени  к циркул насос размещен во втором контуре междуционному насосу второго контура.