中能光热高效综合利用系统技术方案

本发明专利技术中能光热高效综合利用系统涉及一种用于能够有效利用中低温太阳能的系统。目的是为了提供一种能够高效综合利用太阳能、有效降低生产成本、系统稳定性较高的中能光热高效综合利用系统。本发明专利技术中能光热高效综合利用系统包括太阳能聚光集热装置、储热系统和能源利用系统，太阳能聚光集热装置包括贝式双轴跟踪系统、反射镜和聚光集热管，反射镜和聚光集热管均安装在贝式双轴跟踪系统上，反射镜与聚光集热管同步转动，聚光集热管内的电池基座上设置有二次聚光元件和聚光芯片电池，电池基座内部设置有集热管道；储热系统包括储热池，储热池包括一个或多个水池；能源利用系统为低温发电系统、制冷系统、用户供暖系统、供蒸汽系统中的一种或多种。

Medium Energy Photothermal Efficient Comprehensive Utilization System

【技术实现步骤摘要】
中能光热高效综合利用系统
本专利技术涉及能源利用
，特别是涉及一种能够有效利用中低温太阳能的中能光热高效综合利用系统。
技术介绍
太阳能作为一种取之不尽用之不竭的自然资源，其市场应用存在广阔的前景。目前太阳能主要用于发电，太阳能发电主要分为光热发电和光伏发电两种。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。传统光热技术大多都是采用中高温太阳能集热，对于材料和工艺要求较高，由于高温对设备和材料的耐高温性能提出了较高要求。同时系统设计难度加大。能够选择的工艺及材料也变的有限。此外最根本的就是成本造价较高，很难降低成本以普及市场的推广。高成本的前期投入也造成企业无法支撑后续产业的开发，从而使太阳能最终的利用率达不到一个较高的水平，市场灵活性较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够高效综合利用太阳能、有效降低生产成本、系统稳定性较高的中能光热高效综合利用系统。本专利技术中能光热高效综合利用系统，包括太阳能聚光集热装置、储热系统和能源利用系统，所述太阳能聚光集热装置包括贝式双轴跟踪系统、反射镜和聚光集热管，所述反射镜和聚光集热管均安装在贝式双轴跟踪系统上，双轴跟踪系统能够实现反射镜和聚光集热管在水平面转动和竖直面俯仰运动，反射镜与聚光集热管同步转动，反射镜能够将太阳光聚焦成一条光带，所述聚光集热管内设置有二次聚光元件和聚光芯片电池，所述光带直射二次聚光元件的聚光面，二次聚光元件和聚光芯片电池安装在电池基座上，且二次聚光元件的出光面直射聚光芯片电池的芯片本体，所述电池基座内部设置有集热管道；所述储热系统包括储热池，储热池包括设置在地面以下的坑洞里的多个水池，每两个相邻水池之间设置有连接结构，保证全部水池之间处于的连通状态，多个水池统一设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别连接集热管道的两端；所述能源利用系统为低温发电系统、制冷系统、用户供暖系统、供蒸汽系统中的一种或多种，所述储热系统的出水口和进水口分别与能源利用系统的进水口和出水口连接，用于向能源利用系统提供热源。本专利技术中能光热高效综合利用系统，其中所述贝式双轴跟踪系统包括环形轨道，环形轨道的外表面上固定有水平转动齿条，水平转动齿条与安装在回转框架上的转动齿轮的齿轮配合，所述回转框架底部设置有导轮，导轮能够在环形轨道的上表面上转动。本专利技术中能光热高效综合利用系统，其中所述回转框架上方安装有多组支撑件，支撑件上安装有两组回转支撑结构，两组回转支撑结构之间安装有翅片轴，所述翅片轴上固定有弧形支撑框架和聚光集热管支撑杆，所述反射镜安装在弧形支撑框架上，所述聚光集热管安装在聚光集热管支撑杆上，翅片轴的一端固定有摆杆组件，摆杆组件包括相连接的摆杆和摆杆齿轮，摆杆齿轮与摆动电机齿轮配合。本专利技术中能光热高效综合利用系统，其中所述聚光集热管包括集热管外管，集热管外管两端各安装有端部波纹管，端部波纹管上设置有集热管道接口、气孔和导线接口。本专利技术中能光热高效综合利用系统，其中所述电池基座位于集热管外管内部，电池基座选用金属型材加工而成，电池基座的上表面涂覆有一层黑色的吸光、传热材料。本专利技术中能光热高效综合利用系统，其中所述电池基座的侧面和底面上各加工有两条滑道，滑道内设置有多个支撑结构，所述支撑结构包括上支撑杆座和下支撑底座，侧面滑道内设置有若干个上支撑杆座，底面滑道内设置有若干个下支撑底座，上支撑杆座和下支撑底座上均安装有支撑件，支撑件与集热管外管的内壁相接触。本专利技术中能光热高效综合利用系统，其中所述水池的上方覆盖有用于保温的土层，水池的主体采用钢筋混凝土筑成，主体内侧设置有防水层，主体外侧由内向外依次设置有带反射膜的保温材料层、普通保温层和外部防水隔离层，防水层由防水材料构成。本专利技术中能光热高效综合利用系统，其中所述水池底部的一侧设置有吸水槽，吸水槽的位置低于水池底部平面，吸水槽内设置有水泵。本专利技术中能光热高效综合利用系统，其中所述连接结构包括连接管道井，连接管道井顶部开设有操作口，连接管道井内部设置有上下两条连接管道，连接管道的两端分别与相邻的两个水池相连，连接管道上设置有阀门，连接管道外侧设置有保温隔热层。本专利技术中能光热高效综合利用系统，其中所述低温发电系统采用有机朗肯循环系统。本专利技术中能光热高效综合利用系统与现有技术不同之处在于，本专利技术中能光热高效综合利用系统在传统光热发电技术的基础上进行了技术创新，系统设计定位于中低温集热聚光研发，这样一来降低了应用材料及工艺门槛，降低了设计难度，提高了系统的安全性和稳定性。具体系统设计思路为，将聚光芯片电池集成排布于金属型材制成的电池基座上，通过太阳光能聚光照射芯片电池产生电能。电池基座内部具有中空管路，可导入循环水，水即为芯片冷却液又为集热介质产生热水，热水通过循环系统循环储能于储热系统中以实现供热、供暖、供汽、低温发电等再利用。储热系统能够实现低建造成本，保温效率高，设计结构及工艺简单。低温发电系统彻底解决了低温余热的再利用门槛，利用储热系统所储存的热水再次发电，该低温发电系统可以实现80℃以上的热水即可用来再利用发电，技术预估值平均每一吨80℃热水做功降温5℃可发出一度电，具有发电效率高、发电成本低、无污染的效果。制冷系统、用户供暖系统和供蒸汽系统作为本专利技术能源利用系统的具体实现方式，具有广阔的市场前景，在太阳能聚光集热装置和储热系统对自然能源的有效利用，整个利用系统的构建成本也将降低，而且无污染、能源消耗低。下面结合附图对本专利技术的中能光热高效综合利用系统作进一步说明。附图说明图1为本专利技术中能光热高效综合利用系统的工艺流程图；图2为本专利技术中能光热高效综合利用系统中太阳能聚光集热装置的结构示意图；图3为本专利技术中能光热高效综合利用系统中聚光集热管的侧视图(省去端部波纹管)；图4为本专利技术中能光热高效综合利用系统中聚光集热管的结构示意图(省去集热管外管)；图5为本专利技术中能光热高效综合利用系统中储热系统的俯视图；图6为图5中A-A向剖视图；图7为本专利技术中能光热高效综合利用系统中储热系统的主体的截面示意图；图8为本专利技术中能光热高效综合利用系统实施例5中储热系统的俯视图；图9为本专利技术中能光热高效综合利用系统实施例5中储热系统主视方向的剖视图；图中标记示意为：1-连杆；2-支撑件；3-摆杆齿轮；4-摆杆；5-弧形支撑框架；6-反射镜；7-翅片轴；8-聚光集热管；9-回转框架；10-聚光集热管支撑杆；11-水平转动齿条；21-下支撑底座；22-电池基座；23-聚光芯片电池；24-聚光支架；25-集热管外管；26-二次聚光元件；27-支撑件；28-上支撑杆座；29-集热管道；30-端部波纹管；31-导线接口；32-集热管道接口；33-气孔；41-连接结构；42-检修车行道；43-水池；44-主体；45-土层；46-阀门；47-操作口；48-开孔；49-爬梯；50-内支撑柱；51-连接管道；52-连接管道井；53-吸水槽；54-防水层；55-带反射膜的保温材料层；56-水泥砂浆保护层；57-外部防水隔离层；58-泡沫或水泥砂浆；59-普通保温层；61-储水池；62-分隔墙；63-伸缩缝；64-墙体；65-联通孔。具体实施方式以下实施例用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中能光热高效综合利用系统，其特征在于：包括太阳能聚光集热装置、储热系统和能源利用系统，所述太阳能聚光集热装置包括贝式双轴跟踪系统、反射镜和聚光集热管，所述反射镜和聚光集热管均安装在贝式双轴跟踪系统上，双轴跟踪系统能够实现反射镜和聚光集热管在水平面转动和竖直面俯仰运动，反射镜与聚光集热管同步转动，反射镜能够将太阳光聚焦成一条光带，所述聚光集热管内设置有二次聚光元件和聚光芯片电池，所述光带直射二次聚光元件的聚光面，二次聚光元件和聚光芯片电池安装在电池基座上，且二次聚光元件的出光面直射聚光芯片电池的芯片本体，所述电池基座内部设置有集热管道；所述储热系统包括储热池，储热池包括多个设置在地面以下的坑洞里的水池，每两个相邻水池之间设置有连接结构，保证全部水池之间处于的连通状态，多个水池统一设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别连接集热管道的两端；所述能源利用系统为低温发电系统、制冷系统、用户供暖系统、供蒸汽系统中的一种或多种，所述储热系统的出水口和进水口分别与能源利用系统的进水口和出水口连接，用于向能源利用系统提供热源。

【技术特征摘要】
1.一种中能光热高效综合利用系统，其特征在于：包括太阳能聚光集热装置、储热系统和能源利用系统，所述太阳能聚光集热装置包括贝式双轴跟踪系统、反射镜和聚光集热管，所述反射镜和聚光集热管均安装在贝式双轴跟踪系统上，双轴跟踪系统能够实现反射镜和聚光集热管在水平面转动和竖直面俯仰运动，反射镜与聚光集热管同步转动，反射镜能够将太阳光聚焦成一条光带，所述聚光集热管内设置有二次聚光元件和聚光芯片电池，所述光带直射二次聚光元件的聚光面，二次聚光元件和聚光芯片电池安装在电池基座上，且二次聚光元件的出光面直射聚光芯片电池的芯片本体，所述电池基座内部设置有集热管道；所述储热系统包括储热池，储热池包括多个设置在地面以下的坑洞里的水池，每两个相邻水池之间设置有连接结构，保证全部水池之间处于的连通状态，多个水池统一设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别连接集热管道的两端；所述能源利用系统为低温发电系统、制冷系统、用户供暖系统、供蒸汽系统中的一种或多种，所述储热系统的出水口和进水口分别与能源利用系统的进水口和出水口连接，用于向能源利用系统提供热源。2.根据权利要求1所述的中能光热高效综合利用系统，其特征在于：所述贝式双轴跟踪系统包括环形轨道，环形轨道的外表面上固定有水平转动齿条，水平转动齿条与安装在回转框架上的转动齿轮配合，所述回转框架底部设置有导轮，导轮能够在环形轨道的上表面上转动。3.根据权利要求2所述的中能光热高效综合利用系统，其特征在于：所述回转框架上方安装有多组支撑件，支撑件上安装有两组回转支撑结构，两组回转支撑结构之间安装有翅片轴，所述翅片轴上固定有弧形支撑框架和聚光集热管支撑杆，所述反射镜安装在弧形支撑框架上，所述聚光集热管安装在聚光集热管支撑杆上，翅片轴的一端固定有摆...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜义忠，杨万树，张琦，魏连国，朱马兴，
申请(专利权)人：北京中能恒电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11