本发明专利技术公布了一种太阳能热电系统，采用光学镜和热管技术，利用盘式跟踪系统或十字跟踪系统实现对太阳能的跟踪，采用热管进行对太阳能的热能进行吸收，采用热管传热系统或强制对流系统实现系统内部的传热，采用汽轮机或斯特林发电机进行发电，从而实现了太阳能的热发电，本发明专利技术公布的技术方法是目前实现太阳能最低成本的太阳能发电系统，将对太阳能的利用产生巨大的革命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能的利用，特别是将太阳能转换热能后的发电。
技术介绍
光热发电主要包括五种型式塔式发电(power tower system)、槽式发电(trough system)、盘式发电(dish system)、太阳池发电(basin system)和热气流发电，塔式太阳能热发电系统也称集中型太阳能热发电系统。它是利用众多的平面反射镜阵列，将太阳辐射反射到置于高塔顶部的太阳能接收器上，加热工质产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电，从而将太阳能转化为电能。槽式太阳能热发电系统亦即槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，也称分散型太阳能热发电系统。它是将众多的槽型抛物面聚光集热器，经过串并联的排列，从而可以收集较高温度的热能，加热工质，产生过热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。一种类型的盘式太阳能热发电系统，以单个旋转抛物面集热盘和位于其聚焦处的活塞式斯特林发电机(stirling engine generator)构成。每一个盘式太阳能热发电装置的单个功率较小，可以分散独立发电。太阳池实质上是一个含盐量具有一定浓度的盐水池，盐池里的水在竖直方向具有一定的盐度梯度，上部是新鲜水，底部是较重的盐水，太阳光透过盐池上部的水到达底部，加热底部的盐水，然后在不扰乱破坏太阳池水主体、维持池内所需密度梯度的情况下，用泵从池底抽出已被加热的盐水，通过热交换器换热后，再送回池底。太阳池热发电即是应用太阳池的特性，将天然盐水湖建成太阳池，即是一个巨大的平板太阳集热器，利用它吸收太阳能，在通过热交换器加热低沸点工质产生过热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。太阳能热气流发电是在以大地为吸热材料的巨大蓬式地面太阳空气集热器的中央，建造高大的竖直烟囱，烟囱的底部在空气集热器透明盖板的下面开吸风口，上面安装风轮，地面空气集热器根据温度效应产生热空气，从吸风口进入烟囱，形成热气流，驱动安装在烟囱内的风轮带动发电机发电。目前只有槽式已经商业化，其他的都在实验之中，可见其中的技术含有很多的改进和不足，需要采用更先进的技术和材料来实现对太阳能的利用，以便使太阳能的热电成为一种切实可行的技术方法，实现对太阳能的利用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是采用透镜、反射镜和热管技术来实现对太阳能的热发电，主要采用透镜或透镜与反射镜的组合，将太阳能进行收集，通过热管对高热流密度的热量进行吸收和传递，将其转换为一种流体的热能后，利用发电设备实现热能转化为电能，从而实现对太阳能的热利用。具体
技术实现思路
如下一种光学镜热管太阳能热发电系统，含有至少一组光学镜以及至少一组太阳能吸收器件，光学镜将太阳能的收集后照射到太阳能吸热器件，太阳能吸热器件将太阳能转化为热能；一组跟踪支架，光学镜设置在跟踪支架上，太阳能吸热器件设置在支架上或其外，在光学镜跟踪太阳能的过程中，太阳能吸热器件保存与地面或固定支架保持相对静止；至少一个换热器件，实现系统内部的传热、换热；至少一个热能转换为电能的装置，将热能转换为电能；还至少包括一个蓄热器，将热能进行储存；在蓄热器内用于储存热能的蓄热材料为至少下列一种导热油、相变材料、砂石、金属、陶瓷；采用下列架构之一，使得在光学镜运动时，使热能利用设备与地面相对静止或固定跟踪支架的区域保持相对静止；A、在跟踪支架(7)上与地面相垂直的部分上设置有一个可以沿水平方向转动的轴(6)，在轴(6)上连接有一个光学镜支架(3)，光学镜(1)设置在光学镜支架上，光学镜(1)及其支架可以以轴(6)为圆心进行水平旋转，同时，光学镜还可以以轴与光学镜支架的联结点为圆心，以光学镜支架为半径垂直旋转，太阳能利用设备(2)设置在跟踪支架上的转动轴(6)的上端或下端，在光学镜跟踪太阳转动时，使太阳能利用设备(2)与地面或固定跟踪支架的区域保持相对静止，此种结构称为转盘跟踪结构；B、至少有一个平行轴(19)与地球自转轴平行，光学镜(1)安装在此轴上，并可以沿此平行轴与地球自转相同的角度转动，还设置有一个与平行轴相垂直的垂直轴(20)，平行轴和垂直轴相互交叉，平行轴和/或垂直轴安装在支架上，太阳能利用设备(2)设置在两个相互垂直轴的交点或其附近，在光学镜跟踪太阳的过程中，使得光学镜的焦点始终处于两个轴的交叉区域，此种结构成为十字跟踪结构；对于转盘跟踪结构或十字跟踪结构，还设置有太阳能跟踪设备，太阳能跟踪设备选自下列一种对于盘式跟踪结构，采用的跟踪方法为采用动力装置，驱动转动轴(6)实现水平方向的旋转，同时利用动力设备，驱动垂直旋转，来实现对太阳能的跟踪；对于十字跟踪结构，采用的跟踪方法为采用动力装置，驱动平行轴(19)转动，实现对于地球自转的跟踪，同时利用动力设备，驱动垂直轴(20)旋转，来实现对太阳能的高度变化的跟踪；所采用的动力装置，选自下列之一A、机械发条、弹簧、系列孔(17)跟踪；B、通过密闭在一个空间的物质，随着温度的增大使其压力的增大，来推动运动机构，实现跟踪，称为相变驱动装置；上述A、B两种跟踪不需要耗费电能，成为无电驱动；C、通过固定时间的运动，利用电能带动电机驱动齿轮机构(11)、链条机构来实现跟踪；D、通过电或光的传感器(8、9)的信号，通过比较不同部位的太阳能转化器件的电流、电压值和/或光亮度值，由计算机或单片机来调整电机(10)的运动实现的跟踪；上述C、D两种跟踪需要耗费电能，成为耗电驱动；由多个跟踪支架形成多排或多列，多个排或列的支架、光学镜、太阳能利用设备设置在一个平台/或地面上构成一个阵列，在每个阵列上设置多排、列太阳能利用设备，每一个阵列上的每排或列太阳能利用设备通过热管和/或强制循环流动的流体与蒸汽锅炉和/或蓄热器进行换热，多个阵列之间通过热管和/或强制循环的流体与蒸汽锅炉和/或蓄热器进行换热；换热器件为至少下列一种A、利用流体强制循环换热的器件；B、热管换热器件；C、换热器直接换热；采用采用下列架构之一进行吸热、传热、换热A、普通热管其蒸发端直接进行对太阳能的接收，冷凝端与一个强制循环流动的流体进行换热；B、整体热管将多个光学镜对应的不同的热管的太阳能吸热部分相互并联到一个垂直的管道上，组成为整体热管的蒸发端，其共同拥有一个冷凝端，冷凝端蓄热器和/或蒸汽锅炉连接，将热能进行储存或直接用于产生蒸汽；C、分离式循环热管将多个光学镜对应的不同的热管的太阳能吸热部分进行串联，组成为一个共同热管的蒸发端，其共同拥有一个冷凝端，冷凝端蓄热器和/或蒸汽锅炉连接，将热能进行储存或直接用于产生蒸汽；D、可连接热管通过热管的可连接结构将热管进行连接，构成热管的体系；F、脉冲热管将热管进行串联，选取不同的连接段成为冷凝端，构成脉冲自震荡热管的结构；光学镜为至少下列一种A、复合抛物面反射镜；B、菲尼尔透镜；C、凹、凸透镜；D、盘式抛物面反射镜；E、柱状抛物面反射镜；F、菲尼尔反射镜；热能转换为电能的系统为至少下列器件之一A、汽轮机；B、斯特林发电机；C、燃汽轮机此种结构的换热元件的优点为1、可以实现低成本的热能发电，该种技术方法是目前最低成本的太阳能发电技术，2、整体热转换为电能的效能高；3、将热管技术、透镜技术、跟踪技术结合为一体，成为太阳能利用的新的利用技术和方法；结合图示说明如下 图中数字含义为1光学镜，2太阳能利用设备，3光学镜支架，4热管蒸发端，5凹凸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学镜热管太阳能热发电系统，其特征是： 含有至少一组光学镜以及至少一组太阳能吸收器件，光学镜将太阳能的收集后照射到太阳能吸热器件，太阳能吸热器件将太阳能转化为热能； 一组跟踪支架，光学镜设置在跟踪支架上，太阳能吸热器件设置在支架上或其外，在光学镜跟踪太阳能的过程中，太阳能吸热器件保存与地面或固定支架保持相对静止； 至少一个换热器件，实现系统内部的传热、换热； 至少一个热能转换为电能的装置，将热能转换为电能。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李建民，
申请(专利权)人：李建民，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。