太阳能光伏、光热发电系统的制作方法_2

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础上进一步提高了太阳能的使用率。
[0045]图2所示,为本发明另一实施例中太阳能光伏、光热发电系统示意图。
[0046]参考图2,一种太阳能光伏、光热发电系统200,包括聚光光热接收器202、中高温储热换热装置204、聚光光伏接收器208、低温换热装置212、膨胀机216、冷却装置218以及逆变器装置210。
[0047]上述中高温储热换热装置204通过保温管路热连接聚光光热接收器202的受光腔体(图未示),低温换热装置212通过保温管路连接聚光光伏接收器208的散热器(图未示),低温换热装置212通过管路连通中高温储热换热装置204,聚光光伏接收器208连接逆变器装置210输出交流电;膨胀机216和冷却装置218分别通过管路连通中高温储热换热装置204和低温换热装置212,并构成朗肯循环回路,上述朗肯循环将太阳能光伏、光热发电系统200内的热能转换为动能。根据需要,上述动能可进一步转换为电能。
[0048]进一步的,上述太阳能光伏、光热发电系统200还包括发电机220,上述发电机220连接膨胀机216,用于将上述朗肯循环产生的动能转换为电能,并进一步通过开关222连接外部电路将上述电能进行输出。
[0049]具体的,参考图2,上述中高温储热换热装置204包括:中高温储热罐2042、第一换热器2044和第二换热器2046。
[0050]上述中高温储热罐2042封闭并充满熔融盐储热剂,用于储存热量。具体的,上述熔融盐储热剂为硝酸盐储热剂。上述第一换热器2044为管状换热器,置于上述中高温储热罐2042内并通过第一工质入口 a和第一工质出口 b从上述中高温储热罐2042伸出,上述第一工质入口 a和第一工质出口 b分别通过管路连接上述聚光光热接收器202。上述第一换热器2044与上述管路构成的管状回路内充满耐高温工质,通过上述耐高温工质将聚光光热接收器202转换的热能传导给上述中高温储热罐2042内的熔融盐储热剂,熔融盐储热剂吸收热量相变到液态对上述热能进行存储。具体的,上述第一换热器2044为耐高温工质换热器,用于通过耐高温工质循环换热。具体的,上述耐高温工质为空气或者耐高温导热油。在其他的实施例中,上述耐高温工质也可选择其他耐高温工质。
[0051]参考图2,上述第一工质出口 b通过泵206和保温管路连接上述聚光光热接收器202。通过泵206提供动力,将上述第一换热器2044和与之连接的管路内的耐高温工质形成循环,持续的将聚光光热接收器202产生的热能传导给上述中高温储热罐2042内的熔融盐储热剂。
[0052]图3所示,为图2所示实施例聚光光热接收器截面示意图。
[0053]参考图3,上述管路热连接上述聚光光热接收器202的受光腔体2022。通过上述受光腔体2022将聚光光热接收器202产生的热能吸收并进行传导。具体的上述管路和上述受光腔体非受光面的部分,包覆有保温材料,防止热能流失。
[0054]参考图2,上述第二换热器2046置于中高温储热罐2042内,为管状换热器,包括第二工质入口 c和第二工质出口 d,上述第二工质入口 c和第二工质出口 d伸出上述中高温储热罐2042并分别通过管路连通低温换热装置212和膨胀机216。具体的,上述第二换热器2046与管路形成的管状回路内充满有机工质。具体的,上述第二换热器2046为有机工质换热器。具体的,上述有机工质为R404a制冷剂等。
[0055]具体的,上述太阳能光伏、光热发电系统200包括若干个级联的低温换热装置212,用于对聚光光伏接收器208的防冻冷却液进行逐级降温。参考图2所示实施例中,包括三个上述低温换热装置212。
[0056]具体的,上述每个低温换热装置212包括低温储液换热罐2122和第三换热器2124。每个低温储液换热罐2122分别设有冷却液入口 e和冷却液出口 f,第三换热器2124为管状换热器,置于上述低温储液换热罐2122内,并通过第三工质入口 g和第三工质出口h分别伸出低温储液换热罐2122。
[0057]每个低温换热装置212之间的冷却液出口 f通过泵206与下一低温换热装置212的冷却液入口 e相互连通,每个低温换热装置212之间的第三工质出口 h与上一低温换热装置212的第三工质入口 g相互连通。低温换热装置212构成的级联结构两端的冷却液入口 e与冷却液出口 f通过管路连接聚光光伏接收器208,具体的,上述冷却液出口 f通过连通泵(图未标)进一步聚光光伏接收器208 ;第三工质入口 g连通冷却装置218,第三工质出口 h连通上述中高温储热换热装置204的第二工质入口 C。
[0058]上述低温储液换热罐2122内充有防冻冷却液,低温储液换热罐2122之间通过冷却液出口 f和冷却液入口 e相互连通,并通过两端的冷却液出口 f和冷却液入口 e连接聚光光伏接收器208,形成防冻冷却液的循环,实现将聚光光伏接收器208散热时产生的热量不断的传导至低温储液罐中。
[0059]上述低温换热装置212的级联结构中,第三换热器2124之间通过第三工质出口 h和第三工质入口 g相互连通,并通过两端的第三工质出口 h和第三工质入口 g分别连通中高温储热换热装置204的第二工质入口 c和冷却装置218,形成了有机工质的朗肯循环,实现了将聚光光伏接收器208散热时产生的热能和聚光光热接收器202产生的热能全部传导至上述朗肯循环内,加热有机工质使其沸腾,进而驱动膨胀机将热能转换为动能,并可进一步转换为电能,提高了太阳能的使用率。
[0060]上述级联结构,实现了将聚光光伏电池的散热器散热时产生的热量更大程度的传导至朗肯循环内,使之更大程度上转换为电能,实现了在聚光光伏部分太阳能利用率达到30%以上。
[0061]具体的,参考图2,经过聚光光伏接收器208进入上述低温换热装置212的防冻冷却液的温度为90°C _120°C,通过设置泵206或者设置自动感应装置(图未示),控制第一个低温换热装置212内的防冻冷却液保持在80°C左右,第二个低温换热装置212内的防冻冷却液保持在60°C左右,第三个低温换热装置212内的防冻冷却液保持在40°C左右然后再次经过聚光光伏接收器208,完成防冻冷却液的循环。
[0062]在其他的实施例中,上述低温换热装置212数量也可为I个、2个或者多于三个。当低温换热装置212数量只有I个时,其冷却液入口 e和冷却液出口 f分别通过管路连接聚光光伏接收器208。进一步的,冷却液出口 f通过泵206连接聚光光伏接收器208。低温储液换热罐2122内充有防冻冷却液,防冻冷却液通过冷却液出口 f、泵206和聚光光伏接收器208后,再通过冷却液入口 e回到低温储液换热罐2122,在上述循环中防冻冷却液将聚光光伏接收器208散热时产生的热量传导至低温储液换热罐2122。上述第三换热器2124通过第三工质入口 g和第三工质出口 h分别伸出低温储液换热管,并分别通过管路连通冷却装置218和中高温储热换热装置204的第二工质入口 C,构成有机工质的朗肯循环,将循环内的热能进一步转换为电能。
[0063]当上述级联的低温换热装置212数量为多个时,低温换热装置212之间的温度等差降低或者按照预设的温差梯度降低,实现梯度降温或者梯度散热,能够保证上述聚光光伏接收器208散热时产生的热能最大程度的被传导至上述中高温储热换热装置204中,进一步提闻太阳能的利用率。
[0064]进一步的,上述太阳能光伏、光热发电系统200包括至少两个由阀门214、膨胀机216、发电机220以及开关222组成的串联单元(图未标),每个单元之间相互并联,阀门214分别连通中高温储热换热装置204的第二工质出口 d,膨胀机216分别连通冷却装置218,开关222分别连接外部电路,实现将朗肯循环产生的电能传输至外部电路加以应用。具体的,上述膨胀机216为螺杆膨胀机机或涡旋膨胀机。
[0065]在其他实施例中,上述膨胀机216也可以是透平膨胀机。
[0066]具体的,上述聚光光伏接收器208为准槽式点聚光光伏接收器,即一种准槽式点聚光太阳能利用装置。
[0067]上述准槽式点聚光太阳能利用装置,通过将多个点聚光元件设置为准槽式结构,方便了后续对上述多个点聚光元件的清洗工作,并且针对每一个点聚光元件都设置了相应的光电转换装置,提高了太阳能利用率。通过设置点聚光元件的特征参数以及相应的光电转换装置、散热装置、导电结构、支撑结构等的参数数据,进一步提高了太阳能的利用率,降低了制造成本和维护成本。通过在支撑装置两侧分别设置至少两排光伏电池,在各排之间,相邻的光伏电池对应的光电转换装置可共用一个接收口,降低了准槽式点聚光太阳能利用装置的生产成本,并且为电路和冷却液管路的布置提供了方便。在光电转换装置的设置上,通过在导热电路板上设置多个矩阵排列的光伏电池,每个电池之间相互并联并分别连接保护电路,在使用的时候,如果其中一个光伏电池发生故障,可单独更换相应的光伏电池,从而不影响其他光伏电池的正常使用,不影响整个光电转换装置的使用,进一步的提高了准槽式点聚光太阳能利用装置的可行性,提高了系统的整体寿命,降低了维护成本。
[0068]下面结合附图和实施例,对上述准槽式点聚光太阳能利用装置进行进一步详细的说明。
[0069]图4所示,为一实施例的准槽式点聚光太阳能利用装置示意图。
[0070]参
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