一种一体化的太阳能储热系统的制作方法

文档序号:15138610发布日期:2018-08-10 19:37阅读:215来源:国知局

本发明涉及于太阳能储热领域,尤其是涉及一种一体化的太阳能储热系统。



背景技术:

太阳能热利用与季节的匹配一直是一个难题,春季、夏季和秋季的太阳能平均辐射能量是冬季的1.5~3倍,冬季寒冷需要太阳能时太阳能辐射强度却不够,而夏季天气炎热时太阳能辐射强度很高,此时,对热水的需求却很少。太阳能跨季节中温储能供热技术,是将一年四季的太阳辐射的能量,用中温太阳能集热器进行收集,用中温储能模块进行长时间存储,在冬季释放,直接进行供暖。

现有的太阳能供热技术存在太阳能集热器占地面积大、投资成本高、供热不稳定、导热油用量大等问题。

现有的太阳能储热聚光系统有三种应用型式:槽式系统、塔式系统和碟式系统,其中槽式系统的聚光比在10-100之间,温度最高可达400℃;塔式太阳能系统的聚光比可达300-1500,运行温度可达1500℃,光热效率在60%左右;碟式太阳能聚光系统是世界上最早出现的太阳能动力系统,最高工作温度达800℃,光热效率可达80%,在三种聚光方式中效率最高。

经过检索,中国专利公开号为cn203758047u公开了一种太阳能储热系统,包括依次连接的导热油出、入口管道、导热油泵、鹅卵石、储热池,所述导热油入口管道连接导热油泵,所述导热油泵与储热池连接成回路;所述导热油出、入口管道采用碳钢防腐管道;所述导热油泵是侵入式离心泵或齿轮泵;所述鹅卵石共有三类:a高温储热鹅卵石,b中温储热鹅卵石,c低温储热鹅卵石;所述储热池为夹层保温真空储池。本太阳能储热系统不需要厂房,土建工作量小,投资少,回收期短;运行时无人值守,维护量很小,维护成本低廉。但该发明使用的是槽式系统的太阳能储热系统,光热效率低,占地面积大,不适应复杂的地形条件。



技术实现要素:

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种一体化的太阳能储热系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:

一种一体化的太阳能储热系统,包括:太阳能集热器、导热油管路、导热油泵和储热模块,所述的太阳能集热器通过收集太阳能加热其中的导热油,所述的导热油通过导热油泵驱动并经过导热油管路在储热模块和太阳能集热器之间流动,所述的太阳能集热器为碟式太阳能集热器。

优选的,所述的碟式太阳能集热器包括等曲率碟式太阳能聚光镜、微聚焦面和双层玻璃管,所述的双层玻璃管穿过等曲率碟式太阳能聚光镜并处于等曲率碟式太阳能聚光镜的轴线上,所述的微聚焦面包裹双层玻璃管,所述的等曲率碟式太阳能聚光镜将太阳辐射能反射到微聚焦面上,所述的双层玻璃管的两端连接导热油管路,所述的导热油在双层玻璃管的内玻璃管内流动。

优选的,所述的碟式太阳能集热器根据太阳光照方向实时追踪,通过跟踪转动装置调节镜片的方向,使聚焦后的光照射在微聚焦面上。

优选的,所述的双层玻璃管的内玻璃管为螺纹状的玻璃管。

优选的,所述的太阳能储热系统还包括油气分离器和膨胀罐,所述的膨胀罐通过油气分离器连接在储热模块出口的导热油管路上,所述的导热油进入油气分离器进行油气分离,所述的分离出的气体进入膨胀罐中。

优选的,所述的储热模块上设有与外部连接的导热油口,所述的导热油口包括高温的导热油出口和低温的导热油进口,所述的储热模块通过导热油口连接外部油水换热系统实现供热。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

1、碟式太阳能集热器采用等曲率聚光镜,聚光镜聚焦形式为微面聚焦,聚焦温度低,避免了聚焦温度过高破坏集热器,造成导热油积碳的问题,导热油使用寿命更长。

2、碟式太阳能集热器采用模块化组装,降低了制造成本,同时使用寿命更长,后期维护成本极大降低。

3、油气分离器和膨胀罐,分离导热油里的气体,保证管路的安全稳定及高效的换热。

4、本发明的太阳能储热系统,集热储热一体化,占地面积更小,导热油用量少,能适应更复杂的地形条件。

附图说明

图1为本发明的太阳能储热系统的系统结构示意图。

图2为本发明的碟式太阳能集热器正视图。

图3为本发明的碟式太阳能集热器侧视图。

其中1为碟式太阳能集热器,2为导热油管路,3为导热油泵,4为储热模块,5为油气分离器,6为膨胀罐,7为导热油口,11为等曲率碟式太阳能聚光镜、12为微聚焦面,13为双层玻璃管。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。

如图1所示,一种一体化的太阳能储热系统,包括:太阳能集热器、导热油管路2、导热油泵3和储热模块4,所述的太阳能集热器通过收集太阳能加热其中的导热油,所述的导热油通过导热油泵3驱动并经过导热油管路2在储热模块4和太阳能集热器之间流动,所述的太阳能集热器为碟式太阳能集热器1。

如图2和图3所示,所述的碟式太阳能集热器1包括等曲率碟式太阳能聚光镜11、微聚焦面12和双层玻璃管13,所述的双层玻璃管13穿过等曲率碟式太阳能聚光镜11并处于等曲率碟式太阳能聚光镜11的轴线上,所述的微聚焦面12包裹双层玻璃13,所述的等曲率碟式太阳能聚光镜11将太阳辐射能反射到微聚焦面12上,所述的双层玻璃管13的两端连接导热油管路2,所述的导热油在双层玻璃管13的内玻璃管内流动。

所述的碟式太阳能集热器1根据太阳光照方向实时追踪,通过跟踪转动装置调节镜片的方向,使聚焦后的光照射在微聚焦面12上。

所述的双层玻璃管13的内玻璃管为螺纹状的玻璃管。所述的太阳能储热系统还包括油气分离器5和膨胀罐6,所述的膨胀罐6通过油气分离器5连接在储热模块4出口的导热油管路2上,所述的导热油进入油气分离器5进行油气分离,所述的分离出的气体进入膨胀罐6中。

所述的储热模块4上设有与外部连接的导热油口7,所述的导热油口7包括高温的导热油出口和低温的导热油进口,所述的储热模块4通过导热油口7连接外部油水换热系统实现供热。

本发明的工作原理:一种一体化的太阳能储热系统,采用集热效率最高的碟式太阳能集热型式,碟式太阳能集热器反射太阳光,根据太阳光照方向实时追踪,通过跟踪转动装置调节镜片的方向,使聚焦后的光照射在接收器上。聚焦后的太阳光照射在集热器上,加热螺旋玻璃管里面的导热油,导热油温度升高,在油泵的驱动下沿管路进入储热模块内,将热量储存在模块中的储热材料。换完热以后的导热油由油泵抽到碟式太阳能集热器上继续加热,完成循环。在储热模块出口管路上加油气分离器和膨胀罐,分离导热油里的气体,保证管路的安全稳定及高效的换热。导热油进入油气分离器,油的密度大于气体的密度,气体上升,导热油下降,实现分离,气体最终进入膨胀罐中。储热模块上有与外部连接的导热油口,高温的导热油出口和低温的导热油进口,连接外部油水换热系统,即可实现供热。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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