太阳能储热装置及光热发电系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种太阳能储热装置及光热发电系统，其中，该装置包括：储热组件用于存储太阳能集热器的载热流体；混合器与储热组件通过多个外输管道相连；多个温度检测装置分别设置于多个外输管道的入口，以检测载热流体的当前温度；多个开关组件的每个开关组件一一对应设置于外输管道上；控制器分别于多个温度检测装置和多个开关组件相连，以根据当前温度获取多个外输管道的每个外输管道的当前目标流量，并根据当前目标流量控制对应的开关组件的开度。该储热装置实现了储热装置对外的能量稳定输出，有效地解决太阳能光热发电系统长期变工况低效运行的现存问题，消除了发电系统功率波动对电网的严重冲击，并且结构简单、安全可靠、适用范围广。

Solar energy heat storage device and photothermal power generation system

The invention discloses a solar energy heat storage device and a photothermal power generation system, in which the device includes: a heat storage module for storing the heat-carrying fluid of a solar energy collector; a mixer and a heat storage module are connected through a plurality of outgoing pipelines; a plurality of temperature detection devices are respectively arranged at the entrance of a plurality of outgoing pipelines to detect the current temperature of the heat-carrying fluid; and a plurality of switch components are each used for detecting the current temperature of the heat-carrying fluid. The switch components are set on the pipeline one by one; the controller is connected with several temperature detection devices and switch components respectively to obtain the current target flow of each pipeline according to the current temperature, and to control the opening of the corresponding switch components according to the current target flow. The heat storage device realizes the stable output of the external energy of the heat storage device, effectively solves the existing problems of the solar photothermal power generation system in long-term low-efficiency operation under variable operating conditions, eliminates the serious impact of power fluctuation of the power generation system on the power grid, and has simple structure, safety and reliability, and wide application range.

【技术实现步骤摘要】
太阳能储热装置及光热发电系统
本专利技术涉及太阳能储热
，特别涉及一种太阳能储热装置及光热发电系统。
技术介绍
太阳的光照条件会因季节、时间和天气等因素的影响不断变化，相关技术中的储热系统(如斜温层储热、双罐直接储热和双罐间接储热)均无法避免供给发电系统的载热流体温度和流量发生波动，使得发电系统长期处于变工况运行状态，不仅导致发电系统的热力性能严重恶化，而且会对电网产生严重冲击，带来太阳能光热发电并网困难等问题。因此，一种能保证载热流体温度、流量等指标全年、全天候稳定输出的储热装置对于太阳能光热发电尤为重要。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种太阳能储热装置。本专利技术的另一个目的在于提出一种太阳能光热发电系统。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种太阳能储热装置，包括：储热组件用于存储太阳能集热器的载热流体；混合器，所述混合器与所述储热组件通过多个外输管道相连；多个温度检测装置，所述多个温度检测装置分别设置于所述多个外输管道的入口，以检测所述载热流体的当前温度；多个开关组件，所述多个开关组件的每个开关组件一一对应设置于外输管道上；控制器，所述控制器分别于所述多个温度检测装置和多个开关组件相连，以根据所述当前温度获取所述多个外输管道的每个外输管道的当前目标流量，并根据所述当前目标流量控制对应的开关组件的开度。本专利技术实施例的太阳能储热装置，通过在常规储热罐中设置多个外输管道，利用温度测量装置获得各外输管道入口处的载热流体实时温度，基于各入口处的实时温度，利用外输管道上的阀门精确调节各外输管道中的载热流体流量；各外输管道中的载热流体再进入混合器进行充分混合，达到设定的对外输出温度和总流量；从而实现储热装置对外的能量稳定输出，保证太阳能光热发电系统高效稳定运行，并且结构简单、安全可靠、适用的储热温度、介质种类和储热容量范围广。另外，根据本专利技术上述实施例的太阳能储热装置还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述每个开关组件一一对应设置于所述多个外输管道的出口。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述混合器用于将所述每个外输管道输出的载热流体进行充分混合，以达到对外输出目标温度和目标总流量。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：报警装置，所述报警装置与所述控制器相连，以在外输管道发生故障时，发出报警。可选地，在本专利技术的一个实施例中，所述储热组件包括一个或多个储热罐。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，开关组件为电磁阀。可选地，在本专利技术的一个实施例中，温度检测装置为热电偶或热电阻。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述混合器包括搅拌装置。可选地，在本专利技术的一个实施例中，所述载热流体为导热油、显热储热介质或相变储热介质。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种太阳能光热发电系统，包括所述太阳能储热装置中任一项的技术特征。本专利技术实施例的太阳能光热发电系统，通过在常规储热罐中设置多个外输管道，利用温度测量装置获得各外输管道入口处的载热流体实时温度，基于各入口处的实时温度，利用外输管道上的阀门精确调节各外输管道中的载热流体流量；各外输管道中的载热流体再进入混合器进行充分混合，达到设定的对外输出温度和总流量；从而实现储热装置对外的能量稳定输出，保证太阳能光热发电系统高效稳定运行，并且结构简单、安全可靠、适用的储热温度、介质种类和储热容量范围广。本专利技术附加的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，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术一个实施例的太阳能储热装置的结构示意图；图2为根据本专利技术一个实施例的太阳能储热装置的具体结构示意图；图3为根据本专利技术一个实施例的太阳能光热发电系统的结构示意图。附图标记说明：100-太阳能储热装置、1-储热组件、2-混合器、3-多个温度检测装置、4-多个开关组件、5-控制器、6-外输管道、7-阀门、200-光热发电系统、8-太阳能集热器、9-发电系统、10-储液罐和11-循环泵。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参照附图描述根据本专利技术实施例提出的太阳能储热装置及光热发电系统，首先将参照附图描述根据本专利技术实施例提出的太阳能储热装置。图1是本专利技术一个实施例的太阳能储热装置的结构示意图。如图1所示，该太阳能储热装置100包括：储热组件1、混合器2、多个温度检测装置3、多个开关组件4和控制器5。其中，储热组件1用于存储太阳能集热器的载热流体；混合器2与储热组件通过多个外输管道相连；多个温度检测装置3分别设置于多个外输管道的入口，以检测载热流体的当前温度；多个开关组件4的每个开关组件一一对应设置于外输管道上；控制器5分别于多个温度检测装置和多个开关组件相连，以根据当前温度获取多个外输管道的每个外输管道的当前目标流量，并根据当前目标流量控制对应的开关组件的开度。本专利技术实施例太阳能储热装置100实现了储热装置对外的能量稳定输出，有效地解决太阳能光热发电系统长期变工况低效运行的现存问题，消除了发电系统功率波动对电网的严重冲击，并且结构简单、安全可靠、适用范围广。需要说明的是，如图2所示，可实现功率稳定输出的太阳能光热发电储热装置(即太阳能储热装置100)主要由储热罐(即储热组件1)、混合器2、温度测量装置(即多个温度检测装置3)、控制单元(即控制器5)、外输管道6和阀门7等部件组成。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，每个开关组件4一一对应设置于多个外输管道6的出口。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，开关组件4为电磁阀。可选地，在本专利技术的一个实施例中，载热流体为导热油、显热储热介质或相变储热介质。具体地，控制单元5会根据载热流体在各外输管道6入口处的实时温度及设定好的对外输出温度和总流量，通过智能算法确定载热流体流量的最佳分配方案，进而向各外输管道6上的阀门7输出调节信号，控制其阀门7开度；外输管道6的阀门7为电磁阀门，根据控制单元5提供的信号调节各阀门7开度，进而精确控制各外输管道6中的载热流体流量，其中，所针对的载热流体包括但不限于导热油、熔融盐和水等显热储热介质，及具有变温特性的相变储热介质。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，混合器2用于将每个外输管道6输出的载热流体进行充分混合，以达到对外输出目标温度和目标总流量。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，混合器2还包括搅拌装置。另外，混合器2可利用载热流体温度梯度产生的密度梯度实现流体混合，并可以添加内部搅拌装置保证载热流体混合充分。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：报警装置，报警装置与控制器相连，以在外输管道6发生故障时，发出报警。可选地，在本专利技术的一个实施例中，储热组件1包括一个或多个储热罐。其中，储热罐可以是一个或多个，对储热温度、储热介质种类、储热容量和储热罐尺寸等指标均无限制。可选地，在本专利技术的一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能储热装置，其特征在于，包括：储热组件，用于存储太阳能集热器的载热流体；混合器，所述混合器与所述储热组件通过多个外输管道相连；多个温度检测装置，所述多个温度检测装置分别设置于所述多个外输管道的入口，以检测所述载热流体的当前温度；多个开关组件，所述多个开关组件的每个开关组件一一对应设置于外输管道上；以及控制器，所述控制器分别于所述多个温度检测装置和多个开关组件相连，以根据所述当前温度获取所述多个外输管道的每个外输管道的当前目标流量，并根据所述当前目标流量控制对应的开关组件的开度。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能储热装置，其特征在于，包括：储热组件，用于存储太阳能集热器的载热流体；混合器，所述混合器与所述储热组件通过多个外输管道相连；多个温度检测装置，所述多个温度检测装置分别设置于所述多个外输管道的入口，以检测所述载热流体的当前温度；多个开关组件，所述多个开关组件的每个开关组件一一对应设置于外输管道上；以及控制器，所述控制器分别于所述多个温度检测装置和多个开关组件相连，以根据所述当前温度获取所述多个外输管道的每个外输管道的当前目标流量，并根据所述当前目标流量控制对应的开关组件的开度。2.根据权利要求1所述的太阳能储热装置，其特征在于，所述每个开关组件一一对应设置于所述多个外输管道的出口。3.根据权利要求1所述的太阳能储热装置，其特征在于，所述混合器用于将所述每个外输管道输出的载热流体进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，杨震，段远源，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11