一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统技术方案

本发明专利技术涉及太阳能热发电技术领域，具体涉及了一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统，包括槽式太阳能集热器、循环泵和自由活塞斯特林发电机，所述槽式太阳能集热器、循环泵和自由活塞斯特林发电机通过热流体输送管道依次连通并构成发电回路；所述槽式太阳能集热器通过反射太阳光对其内部的传热流体加热，所述循环泵驱动所述传热流体在所述发电回路中循环流动，所述自由活塞斯特林发电机将被加热的所述传热流体传递的热能转化为电能。本发明专利技术提供的一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统，该系统由目前市场成熟度较高的槽式太阳能集热器与自由活塞斯特林发电机结合构成，解决了现有的太阳能热发电系统结构复杂、初期投资大、建造周期长的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能热发电
，尤其涉及一种太阳能斯特林发电系统，更具体地涉及一种分布式槽式聚光的太阳能自由活塞斯特林发电系统。
技术介绍
随着化石能源的大规模应用，能源短缺以及环境污染带来的问题对人类经济社会发展的影响日趋明显。我国属于全球太阳能资源最丰富的地区之一，充分合理地利用太阳能资源，对于减少并最终替代传统能源的使用具有重要意义。太阳能发电技术主要包括光伏发电与光热发电两大类。其中，光伏发电技术在21世纪获得了较快的发展，但目前仍然存在一些尚未解决的问题，比如太阳能电池的效率与成本难以协调、大规模储电技术仍有待探索等，这些因素都限制了光伏发电产业的进一步发展。太阳能热发电是另一种太阳能发电技术，主要是指聚焦型太阳能热发电，按照太阳能的聚集方式可分为槽式、线性菲涅尔式、塔式及碟式四种。与光伏发电系统相比，光热发电系统的一个显著特点是可以通过储热及补燃的方式解决太阳能不稳定、不持续的问题，实现不间断的电力输出。但是，当前的槽式与塔式太阳能热发电系统均采用朗肯循环，所用的蒸汽轮机通常功率较大，因此，只能采用大规模集热的集中式发电方式，这便带来了结构复杂、初期投资大，建设周期长等问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供了一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统，该系统由目前市场成熟度较高的槽式太阳能集热器与自由活塞斯特林发电机结合构成，解决了现有的太阳能热发电系统结构复杂、初期投资大、建造周期长的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统，包括槽式太阳能集热器、循环泵和自由活塞斯特林发电机，所述槽式太阳能集热器、循环泵和自由活塞斯特林发电机通过热流体输送管道依次连通并构成发电回路；所述槽式太阳能集热器通过反射太阳光对其内部的传热流体加热，所述循环泵驱动所述传热流体在所述发电回路中循环流动，所述自由活塞斯特林发电机将被加热的所述传热流体传递的热能转化为电能。进一步的，前述槽式太阳能集热器与所述自由活塞斯特林发电机之间的所述热流体输送管道上依次设有补燃装置、蓄热装置进一步的，前述蓄热装置内部填充熔盐材料，所述补燃装置与所述自由活塞斯特林发电机之间的所述热流体输送管道穿过所述蓄热装置，并且被所述熔盐材料包裹。进一步的，被所述熔盐材料包裹的所述热流体输送管道为蛇形管路，所述蛇形管路的出口连通所述自由活塞斯特林发电机的流体入口，所述蛇形管路的入口连通所述补燃装置的流体出口。进一步的，前述补燃装置的入口与所述循环泵的流体出口之间通过所述热流体管道连通。进一步的，前述补燃装置的入口与所述槽式太阳能集热器的流体出口之间的热流体管道上设有第一阀门，所述补燃装置的入口与所述循环泵的流体出口之间的热流体管道上设有第二阀门。进一步的，前述熔盐材料的相变温度与所述传热流体的加热温度相同。进一步的，前述槽式太阳能集热器与所述循环泵之间的所述热流体管道上设置膨胀槽。进一步的，前述传热流体为导热油或者超临界水。进一步的，前述自由活塞斯特林发电机包括自由活塞斯特林发动机和被所述自由活塞斯特林发动机驱动的直线发电机。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统，由槽式太阳能集热器、循环泵和自由活塞斯特林发电机通过热流体输送管道依次连通并构成发电回路；槽式太阳能集热器通过反射太阳光对其内部的传热流体加热，循环泵驱动传热流体在发电回路中循环流动，自由活塞斯特林发电机将被加热的传热流体传递的热能转化为电能。该槽式聚光太阳能斯特林发电系统将槽式太阳能集热器与自由活塞斯特林发电机有效结合在一起，形成一套结构简单、安装便利、建造灵活、建造周期短的槽式聚光太阳能斯特林发电系统。本专利技术提供的一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统，采用自由活塞斯特林发电机作为发电装置，具有可靠性好、功率灵活、效率高、对环境友好等特点。使整个槽式聚光太阳能斯特林发电系统运行稳定可靠、成本低，同时相比其他的发电机，自由活塞斯特林发电机具有较高的热电效率以及较高的可靠性。本专利技术提供的一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统，既可以单台小功率工作，又可以多台联合实现大功率工作，具有灵活的输出功率，可根据实际的需要而设定，并且灵活应用于不同的场合。附图说明图1为本专利技术实施例一槽式聚光太阳能斯特林发电系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例二槽式聚光太阳能斯特林发电系统的结构示意图。其中，1：自由活塞斯特林发电机；2：循环泵；3：膨胀槽；4：槽式太阳能集热器；5：补燃装置；6：蓄热装置；7：热流体管道；8：水冷器；9：回热器；10：加热器；11：膨胀腔；12：排出器；13：压缩腔；14：动力活塞；15：电机动子：16：直线发电机；17：板簧；18：第一阀门；19：第二阀门。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“若干”的含义是一个或一个以上。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例一如图1所示，本实施例提供的一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统，包括槽式太阳能集热器4、循环泵2和自由活塞斯特林发电机1，热流体输送管道7用以将系统中所有部件连接起来，槽式太阳能集热器4、循环泵2和自由活塞斯特林发电机1通过热流体输送管道7依次连通并构成发电回路。本实施例采用的槽式太阳能集热器4可有效降低系统成本，同时增加系统的可靠性，槽式太阳能集热器4通过反射太阳光对其内部的传热流体加热，使传热流体的运行温度在350-400℃之间；循环泵2设置于热流体管道7上，并且可根据系统中选取的传热流体选择合适的型号，用以驱动传热流体在发电回路中循环流动，为自由活塞斯特林发电机1提供热能；自由活塞斯特林发电机1将被加热的传热流体传递的热能转化为电能。槽式太阳能集热器4的流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统，其特征在于，包括槽式太阳能集热器、循环泵和自由活塞斯特林发电机，所述槽式太阳能集热器、循环泵和自由活塞斯特林发电机通过热流体输送管道依次连通并构成发电回路；所述槽式太阳能集热器通过反射太阳光对其内部的传热流体加热，所述循环泵驱动所述传热流体在所述发电回路中循环流动，所述自由活塞斯特林发电机将被加热的所述传热流体传递的热能转化为电能。

【技术特征摘要】
1.一种槽式聚光太阳能斯特林发电系统，其特征在于，包括槽式
太阳能集热器、循环泵和自由活塞斯特林发电机，所述槽式太阳能集
热器、循环泵和自由活塞斯特林发电机通过热流体输送管道依次连通
并构成发电回路；所述槽式太阳能集热器通过反射太阳光对其内部的
传热流体加热，所述循环泵驱动所述传热流体在所述发电回路中循环
流动，所述自由活塞斯特林发电机将被加热的所述传热流体传递的热
能转化为电能。
2.根据权利要求1所述的槽式聚光太阳能斯特林发电系统，其特
征在于，所述槽式太阳能集热器与所述自由活塞斯特林发电机之间的
所述热流体输送管道上依次设有补燃装置、蓄热装置。
3.根据权利要求2所述的槽式聚光太阳能斯特林发电系统，其特
征在于，所述蓄热装置内部填充熔盐材料，所述补燃装置与所述自由
活塞斯特林发电机之间的所述热流体输送管道穿过所述蓄热装置，并
且被所述熔盐材料包裹。
4.根据权利要求3所述的槽式聚光太阳能斯特林发电系统，其特
征在于，被所述熔盐材料包裹的所述热流体输送管道为蛇形管路，所
述蛇形管路的出口连通所述自由活塞斯特林发电机的流体入口，所述
蛇形管...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴张华，李潜葛，罗二仓，余国瑶，戴巍，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11