一种光伏光热一体化太阳能塔制造技术

本实用新型专利技术属于光伏光热发电技术领域，具体公开了一种光伏光热一体化太阳能塔，包括依次循环连接的塔本体、汽轮机、冷却塔和水泵，汽轮机通过转轴连接有发电机，塔本体的周围布设有定日镜阵列；塔本体的上部塔壁嵌有管状体和环形的电池片，管状体处设有折流管，电池片内侧设有螺旋盘管。水泵提供动力，循环的冷水在折流管内转化为蒸汽，蒸汽驱动汽轮机转动，达到持续发电的目的。相对于现有技术，本实用新型专利技术节省了设备成本。

An integrated solar tower of photovoltaic and photothermal

【技术实现步骤摘要】
一种光伏光热一体化太阳能塔
本技术涉及光伏光热发电
，具体涉及一种光伏光热一体化太阳能塔。
技术介绍
随着经济的快速发展，人类对能源的需求不断增长，而传统的石化能源不但数量有限，而且在使用过程中会产生大量的污染物排放，人类急需寻找新型清洁能源解决需求。而太阳能具有的取之不尽用之不竭的特点，被人们广泛使用。现有技术中的太阳能镜场设置有熔盐系统和蒸汽发生系统。泵提供动力，熔盐在熔盐系统中流动，并将热量转移给水，产生蒸汽，驱动汽轮机转动。但是，现有的镜场要防止熔盐凝固堵塞管路，熔盐泵的转动也消耗电能，熔盐泵也是一种价格不菲的设备投入。
技术实现思路
本技术意在提供一种光伏光热一体化太阳能塔，以解决现有技术中设备复杂，投入成本高的问题。为了达到上述目的，本技术的基础方案如下：一种光伏光热一体化太阳能塔，包括依次循环连接的塔本体、汽轮机、冷却塔和水泵，所述汽轮机通过转轴连接有发电机，所述塔本体的周围布设有定日镜阵列，所述塔本体的上部塔壁嵌有均布的若干个管状体，所述管状体的延伸方向和塔本体的延伸方向均为竖直方向，所述管状体内填充有盐；所述塔本体的塔壁内侧设有折流管，所述折流管贴附管状体；所述管状体下方的塔本体的塔壁嵌有环形的电池片，所述电池片电连接有光伏组件；所述折流管的一端与水泵出口连通；所述折流管的另一端自塔本体的下部塔壁穿出，并连通至汽轮机的进口。本技术的原理和有益效果在于：启动定日镜阵列，太阳光经定日镜阵列反射至管状体和电池片，管状体内的盐温度升高成为高温熔盐，同时电池片通过光伏组件将太阳能转化为电能。当熔盐的温度升至400℃以上时，启动水泵，向折流管内输送冷水。流动的冷水依次吸收若干个管状体内高温熔盐持续散发的热量，沸腾成为高压蒸汽。高压蒸汽经汽轮机的进口进入汽轮机，间接驱动发电机发电，完成做功的蒸汽流出汽轮机，到达冷却塔。冷却后的蒸汽重新变为冷水，冷水经水泵输送再次进入折流管。如此循环往复，太阳能先转化为热能，再转化为电能。现有技术中，需要很多的设备来维持高温熔盐的流动，而本技术中的高温熔盐是静置填充在管状体中。因为熔盐的热焓值较高，相对于塔本体，高温熔盐吸收了大部分热量，避免塔本体受热变形。而且冷水相对于高温熔盐持续流动，冷水持续吸收高温熔盐的热量，不断的变为高压蒸汽，就有持续不断的蒸汽对汽轮机做功。本技术中的熔盐不需要泵提供动力，节省了设备成本，也不用防止熔盐凝固。方案二，此为基础方案的优选，所述折流管和水泵之间还连接有螺旋盘管，所述螺旋盘管位于塔本体内，所述螺旋盘管的螺旋轴线和塔本体共轴线，所述螺旋盘管固定贴附在电池片的内侧。本方案的原理和有益效果在于：电池片能够转化的太阳能比率并不高，大部分照射至电池片的太阳能会转化为热能，提高电池片本身的温度，而高温会降低电池片光伏效应的效率。而本方案中的螺旋盘管将冷水先引导至电池片的内表面，冷水带走电池片的热量，再到达折流管，吸收高温熔盐的热量。因为电池片表面的温度最高为60℃至80℃，而高温熔盐的温度可以达到500℃至600℃，两个温度行程差别较大，所以冷水的第一次吸热过程不会影响冷水的第二次吸热过程。方案三，此为基础方案的优选，所述折流管的另一端和汽轮机进口之间还连接有蒸汽释放箱，所述蒸汽释放箱的上端设有泄压阀，所述折流管与蒸汽释放箱连通的一端自蒸汽释放箱的上侧壁伸入蒸汽释放箱内部，所述泄压阀的出口和汽轮机进口相连通。本方案的原理和有益效果在于：流出折流管的高压蒸汽到达蒸汽释放箱的内部，然后顶启泄压阀，再到达汽轮机。经过长时间的循环，蒸汽释放箱内集聚有液态水，折流管的另一端伸入蒸汽释放箱内部，会起到液封的作用；而泄压阀的起跳压力是确定的，可以保证流出蒸汽释放箱的蒸汽压力值下限，从而保证持续驱动汽轮机转动，从而保证发电机稳定发电。方案四，此为方案三的优选，所述蒸汽释放箱的下部侧壁设有排放阀。本方案的原理和有益效果在于：正如方案三中所述，蒸汽释放箱中会有冷凝水，所以需要及时打开排放阀，放尽蒸汽释放箱中的水，避免水分充满蒸汽释放箱。而且，当蒸汽释放箱停用检修时，也需要泄除箱内压力。方案五，此为基础方案的优选，所述折流管呈往复弯折状延伸，且多个管状体分别位于折流管弯折形成的空隙内。本方案的原理和有益效果在于：折流管隔开相邻的管状体时，折流管内的流动的冷水可以同时吸收相邻管状体内高温熔盐散发的热量。相对于基础方案，本方案加强了冷水沸腾气化的速度。方案六，此为基础方案的优选，所述折流管的横截面呈半圆形，且所述管状体均位于折流管内。本方案的原理和有益效果在于：相对于基础方案或方案五，折流管内流动的冷水和熔盐之间只隔了管状体的管壁，换热效率更快了，冷水沸腾转化为蒸汽的速率进一步提高。附图说明图1为本技术实施例一种光伏光热一体化太阳能塔的结构示意图；图2为本技术实施例一一种光伏光热一体化太阳能塔塔本体的轴向剖视图；图3为本技术实施例二一种光伏光热一体化太阳能塔塔本体的上半部分轴向剖视放大图；图4为本技术实施例二图3中A-A处的向剖视图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：塔本体1、管状体2、折流管3、电池片4、螺旋盘管5、蒸汽释放箱6、汽轮机7、冷却塔8、集水槽9、水泵10、定日镜阵列11、泄压阀12、发电机13、排放阀14。实施例一基本如附图2所示：一种光伏光热一体化太阳能塔包括呈上大下小的锥筒状的塔本体1，塔本体1的上部塔壁均布有镂空缝，镂空缝的延伸方向和塔本体1的延伸方向均为竖直方向，镂空缝内嵌有管状体2，管状体2内填充有盐；塔本体1的塔壁内侧贴附有折流管3，折流管3和管状体2交替排列。如图2所示，镂空缝下方的塔本体1塔壁嵌有环形的电池片4，电池片4电连接有光伏组件，电池片4的内侧贴附有螺旋盘管5，螺旋盘管5的上管口和折流管3的一端管口相连通。如图1所示，塔本体1外部分布有蒸汽释放箱6、汽轮机7、冷却塔8、水泵10和定日镜阵列11，定日镜阵列11位于塔本体1的周围，汽轮机7通过转轴连接有发电机13，蒸汽释放箱6的下部侧壁设有排放阀14(排放阀14为薄膜式减压阀，可在高温下工作)，蒸汽释放箱6的上端开有孔，孔连接有泄压管，泄压管连通有泄压阀12的进口，泄压阀12的出口连通至汽轮机7的进口，汽轮机7的出口连通至冷却塔8的进口，冷却塔8的下方设有集水槽9，集水槽9的出口通过管道连通至水泵10的进口，水泵10的出口通过管道连通至螺旋盘管5的下管口。如图1所示，折流管3的另一端通过管道向下延伸穿出塔本体1，并穿过蒸汽释放箱6的上侧壁，抵至蒸汽释放箱6的下部。具体实施过程如下：定日镜阵列11位于塔本体1的周围，持续向塔本体1上部的管状体2和电池片4反射太阳光。电池片4通过光伏组件将太阳能转化为电能，管状体2内的盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏光热一体化太阳能塔，包括依次循环连接的塔本体、汽轮机、冷却塔和水泵，所述汽轮机通过转轴连接有发电机，所述塔本体的周围布设有定日镜阵列，其特征在于：所述塔本体的上部塔壁嵌有均布的若干个管状体，所述管状体的延伸方向和塔本体的延伸方向均为竖直方向，所述管状体内填充有盐；所述塔本体的塔壁内侧设有折流管，所述折流管贴附管状体；所述管状体下方的塔本体的塔壁嵌有环形的电池片，所述电池片电连接有光伏组件；/n所述折流管的一端与水泵出口连通；所述折流管的另一端自塔本体的下部塔壁穿出，并连通至汽轮机的进口。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏光热一体化太阳能塔，包括依次循环连接的塔本体、汽轮机、冷却塔和水泵，所述汽轮机通过转轴连接有发电机，所述塔本体的周围布设有定日镜阵列，其特征在于：所述塔本体的上部塔壁嵌有均布的若干个管状体，所述管状体的延伸方向和塔本体的延伸方向均为竖直方向，所述管状体内填充有盐；所述塔本体的塔壁内侧设有折流管，所述折流管贴附管状体；所述管状体下方的塔本体的塔壁嵌有环形的电池片，所述电池片电连接有光伏组件；
所述折流管的一端与水泵出口连通；所述折流管的另一端自塔本体的下部塔壁穿出，并连通至汽轮机的进口。


2.根据权利要求1所述的一种光伏光热一体化太阳能塔，其特征在于：所述折流管和水泵之间还连接有螺旋盘管，所述螺旋盘管位于塔本体内，所述螺旋盘管的螺旋轴线和塔本体共轴线，所述螺旋盘管固定贴附在电...

【专利技术属性】
技术研发人员：章健，齐英杰，
申请(专利权)人：章健，
类型：新型
国别省市：新疆;65