1.一种太阳能供热系统,其包括:
聚光单元,将外部光线汇聚到光汇集点;
集热单元,布置在光汇集点处收集被光汇集单元所汇集的光线的热能,从而加热集热单元内的第一传热工质,并通过热对流使得第一传热工质在第一传热工质管路内流动;以及
第一换热单元,具有换热腔,所述第一传热工质管路穿过所述换热腔以便在第一传热工质管路内流动的高温第一传热工质将热量传递给所述换热腔内的工作工质或第二传热工质。
2.根据权利要求1所述的太阳能供热系统,其还包括:
第一传热工质泵,其布置在集热单元的第一传热工质入口处,用于泵送第一传热工质使其在第一传热工质管路内流动以返回到集热单元内。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能供热系统,其还包括:
储热单元,其容纳腔内储存有储热工质并且与第一传热工质管路并联的第二传热工质管路穿过所述容纳腔内的储热工质,由此在高温第一传热工质流过穿过所述容纳腔中的第二传热工质管路时,第二传热工质管路中第一高温传热工质将热量传递给储热工质,由此将热量储存在储存工质中。
4.根据权利要求3所述的太阳能供热系统,其还包括:
储热工质泵,其泵送作为第二传热工质的储热工质使其在连通第一换热器的换热腔和储热单元的容纳腔的储热工质管路内流动,以便在第一换热单元内由第一传热工质管路内流动的高温第一传热工质将流过第一换热器的换热腔的储热工质加热。
5.根据权利要求3所述的太阳能供热系统,其还包括:
第三换热单元,具有换热腔,其中容纳有工作工质;
第三传热工质管路,穿过第三换热单元的换热腔和储热单元的容纳腔;以及
第三传热工质泵,布置在第三传热工质管路上以便泵送第三传热工质流动,以便储热单元的容纳腔内的高温储热工质将热量传递给第三传热工质管路内流动的第三传热工质以及随后被加热的第三传热工质在第三换热单元的换热腔内将热量接传递给所述换热腔内的工作工质。
6.根据权利要求5所述的太阳能供热系统,其中在储热单元的容纳腔内第二传热工质管路和第三传热工质管路彼此相互交错布置使得第二传热工质管路内的第一传热工质与第三传热工质管路第三传热工质之间通过储热工质进行间接的热量交换。
7.根据权利要求1或2所述的太阳能供热系统,其还包括:
第四换热单元,具有换热腔,其中容纳有工作工质,相对于第一换热单元串联地布置在第一传热工质管路的下游,用于将从第一换热单元流出的第一传热工质的热量传递给即将进入第一换热单元的工作工质,从而对工作工质进行预热。
8.根据权利要求5所述的太阳能供热系统,其还包括:
第四换热单元,具有换热腔,其中容纳有工作工质,相对于第一换热单元串联地布置在第一传热工质管路的下游,用于将从第一换热单元流出的第一传热工质的热量传递给即将进入第三换热单元的工作工质,从而对工作工质进行预热。
9.根据权利要求1或2所述的太阳能供热系统,其中所述集热单元包括集热芯管和套装在集热芯管上的玻璃管,所述集热芯管内充装有作为低熔点液态金属的第一传热工质。
10.根据权利要求9所述的太阳能供热系统,其中所述集热芯管包括薄壁金属管和插入薄壁金属管内的绝缘芯棒,并且所述低熔点液态金属在所述薄壁金属管和绝缘芯棒之间的间隙内沿着薄壁金属管流动。
11.根据权利要求9所述的太阳能供热系统,其中所述集热芯管和套装在玻璃管之间为真空。
12.根据权利要求9所述的太阳能供热系统,其中所述集热芯管与玻璃套之间使用可伐合金进行焊接。
13.根据权利要求9所述的太阳能供热系统,其中所述集热芯管外表面上涂有提高太阳辐射能的吸收的光谱选择性吸收涂层。
14.根据权利要求9所述的太阳能供热系统,其中所述低熔点金属为熔点-8~10℃的镓基合金、锡铋合金或者熔点150~200℃铅铋合金。
15.根据权利要求13所述的太阳能供热系统,其中第一传热工质为与第三传热工质相同或不同的低熔点金属。
16.根据权利要求3所述的太阳能供热系统,其中所述储热单元容纳腔内的储热工质为熔融盐。
17.根据权利要求16所述的太阳能供热系统,其中所述熔融盐为硝酸钠、硝酸钾、氢氧化钾、氯化钠、碳酸钠或其任意混合物之一。
18.根据权利要求9所述的太阳能供热系统,其中所述集热单元由一组或多组成套的集热芯管和玻璃管串联或并联而成。
19.根据权利要求2所述的太阳能供热系统,其还包括控制单元以及布置在集热单元的第一传热工质管进出口处的温度传感器,所述控制单元基于温度传感器所感测的温度来控制第一传热工质泵的泵送流量。
20.一种太阳能供热系统,其包括:
聚光单元,将外部光线汇聚到光汇集点;
集热单元,布置在光汇集点处收集被光汇集单元所汇集的光线的热能,从而加热集热单元内的第一传热工质,并通过热对流使得第一传热工质在第二传热工质管路内流动;以及
储热单元,其容纳腔内储存有储热工质并且第二传热工质管路穿过所述容纳腔内的储热工质,由此在高温第一传热工质流过穿过所述容纳腔中的第二传热工质管路时,第二传热工质管路中第一高温传热工质将热量传递给储热工质,由此将热量储存在储存工质中。
21.根据权利要求20所述的太阳能供热系统,其还包括:
第一传热工质泵,其布置在集热单元的第一传热工质入口处,用于泵送第一传热工质使其在第二传热工质管路内流动以返回到集热单元内。
22.根据权利要求20或21所述的太阳能供热系统,其还包括:
储热工质泵,其泵送作为第二传热工质的储热工质使其在连通第一换热器的换热腔和储热单元的容纳腔的储热工质管路内流动,以便在第一换热单元内由第一传热工质管路内流动的高温第一传热工质将流过第一换热器的换热腔的储热工质加热。
23.根据权利要求22所述的太阳能供热系统,其还包括:
第三换热单元,具有换热腔,其中容纳有工作工质;
第三传热工质管路,穿过第三换热单元的换热腔和储热单元的容纳腔;以及
第三传热工质泵,布置在第三传热工质管路上以便泵送第三传热工质流动,以便储热单元的容纳腔内的高温储热工质将热量传递给第三传热工质管路内流动的第三传热工质以及随后被加热的第三传热工质在第三换热单元的换热腔内将热量接传递给所述换热腔内的工作工质。
24.根据权利要求23所述的太阳能供热系统,其中在储热单元的容纳腔内第二传热工质管路和第三传热工质管路彼此相互交错布置使得第二传热工质管路内的第一传热工质与第三传热工质管路第三传热工质之间通过储热工质进行间接的热量交换。
25.根据权利要求24所述的太阳能供热系统,其还包括:
第四换热单元,具有换热腔,其中容纳有工作工质,相对于储热单元串联地布置在第二传热工质管路的下游,用于将从储热单元流出的第一传热工质的热量传递给即将进入第三换热单元的工作工质,从而对工作工质进行预热。
26.根据权利要求20或21所述的太阳能供热系统,其中所述集热单元包括集热芯管和套装在集热芯管上的玻璃管,所述集热芯管内充装有作为低熔点液态金属的第一传热工质。
27.根据权利要求26所述的太阳能供热系统,其中所述集热芯管包括薄壁金属管和插入薄壁金属管内的绝缘芯棒,并且所述低熔点液态金属在所述薄壁金属管和绝缘芯棒之间的间隙内沿着薄壁金属管流动。
28.一种采用如前述任意一个权利要求所述的太阳能供热系统作为热源的塔式、槽式或蝶式太阳能发电系统,还包括汽轮机和与汽轮机通过传统系统相连的发电机,来自换热器的高温气态工作工质进入所述汽轮机推动汽轮机转动,从而带动发电机转动进行发电。