专利名称：一种太阳能热复合发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到太阳能利用技术领域，尤其是一种新型热电转换型太阳能热发电系统，属于太阳能利用领域。
背景技术：
在能源和环境问题日益严峻的今天，可再生能源的重要利用方式——太阳能的利用正越来越受到关注。使用太阳能热发电是太阳能利用重要方式之一。太阳能热发电可以通过以下几种形式(1)将太阳能转换为热能，产生高温端和低温端，形成温差。利用温差电池进行温差发电；( 将太阳能转换的热能，加热工质，通过热交换产生蒸汽，驱动汽轮发电组发电。目前温差发电技术中，热-电转换效率大约在10%左右，近90%的热能没有充分利用。而且在完成光-热转换后，热源的热能一般需通过导热液体，如熔融盐、油等，将热能传导至温差电池高温端。此过程中，导热液体会损耗一部分热能，降低温差发电热-电转换效率。温差发电技术中，如果将热源与温差电池高温端直接接触，避免热能损耗，将提高温差发电热-电转换效率。同时将温差电池低温端的余热用于加热低沸点有机工质，那么产生蒸汽，推动蒸汽轮机发电，提高了热电转换效率。大大提高了太阳能利用率。
实用新型内容本实用新型的目的在于将太阳能转换为热能，进行温差发电。同时将温差电池低温端的余热用于加热低沸点有机工质，产生蒸汽，推动蒸汽轮机发电，提高了热电转换效率。大大提高了太阳能利用率。为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案一种太阳能热复合发电系统，包括用以保证太阳光垂直入射太阳光跟踪模块，设置在太阳光跟踪模块上的光热转换模块，设置在光热转换模块内的温差发电模块，为温差发电模块形成低温端、并将热能导走的余热导出模块，在余热导出模块一端连接有蒸汽发电模块。所述太阳光跟踪模块包括跟踪支架和太阳跟踪控制装置。太阳跟踪控制装置安装在跟踪支架之上。跟踪支架与跟踪控制装置保证太阳光垂直入射，使单位面积获得最大能量。温差电池发电时只需在电池两侧保持足够大的温差，即可输出电能。它可以将任何形式的热能转换成电能，无需复杂的机械系统和运动元件。与目前热电厂或核电厂中进行的热-电之间转换相比，具有设备结构紧凑、性能可靠、运行时无噪声、无磨损、无泄漏、 移动灵活等优点。抛物面反射镜将太阳光聚焦至太阳光选择吸收涂层，太阳光选择吸收涂层将太阳光转换为热能。玻璃套管与内管之间形成真空层，减少对外辐射损耗热能。光热转换模为温差电池发电提供了高温端，并为蒸汽轮机发电提供热能。[0010]将太阳能转换为热能，通过温差温差电池将热能转换为电能。同时将剩余热能传导出，加热循环工质，那么产生蒸汽，推动蒸汽轮机发电。从而提高了热电转换效率，大大提高了太阳能利用率。所述光热转换模块包括抛物面反射镜、玻璃套管、套在玻璃套管内的内管，所述玻璃套管设置在太阳光跟踪模块上，抛物面反射镜由太阳光跟踪模块支撑，玻璃套管与内管之间形成有真空层，在内管外表面上涂敷有太阳光选择吸收涂层；余热导出模块包括有同轴穿设在玻璃套管内的钢管，在钢管内通有导热油；所述温差发电模块为温差电池，其热端与内管内表面之间涂敷有第一绝缘导热硅胶；温差电池冷端与钢管外表面之间涂敷有第二绝缘导热硅胶；所述玻璃套管、太阳光选择吸收涂层、内管、第一绝缘导热硅胶、温差电池、 第二绝缘导热硅胶、钢管以同心圆形式排列组成。所述温差发电模块是温差电池。温差电池外表面与光热转换模块的内管内表面接触，热能传导至温差电池外表面，形成高温端。温差电池内表面与余热导出模块的钢管外表面接触，热能被带走，形成低温端。温差电池内外表面形成温差，温差电池将热能转换为电能，进行发电。所述温差电池为了更好和高温端与低温端接触，减少热能损耗，设计成环状。余热导出模块一方面为温差发电形成低温端；另一方面为导热油提供热能。导热油在蓄热器进行热交换。输运热能，加热循环工质，产生蒸汽。所述钢管两端分别连接到蓄热器，蓄热器内流经有循环工质，所述蓄热器另一端与所述蒸汽发电模块连接，蒸汽发电模块包括与蓄热器构成连接回路的汽轮发电机、凝汽器、泵。循环工质为低沸点有机工质。当循环工质经过蓄热器，加热产生蒸汽，推动蒸汽轮机发电。然后被凝汽器冷凝，由泵将工质输运至蓄热器。从而进行循环发电。循环工质为正戊烷或环戊烷。还包括有蓄电池，其两端通过第一电线和第二电线分别与温差发电模块两端连接。对温差电池产生的电能收集储存。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点(1)温差电池高温端与太阳光选择吸收涂层热源有效的直接接触，避免热能损耗， 提高温差发电热-电转换效率；(2)温差发电的同时，蒸汽轮机发电。从而提高了热电转换效率，大大提高了太阳能利用率。
图1是本实用新型系统示意图； 图2是光热转换模块示意图；图3是光热转换模块、温差发电模块、余热导出模块示意图；附图标记说明1-跟踪支架，2-跟踪控制装置，3-抛物面反射镜，4-蓄电池，5-蓄热器，6-汽轮发电机，7-凝汽器，8-泵，9-玻璃套管，10-真空层，11-太阳光选择吸收涂层， 12-内管，13-第一绝缘导热硅胶，14-温差电池，15-第二绝缘导热硅胶，16-钢管，17-导热油，18-第一电线，19-第二电线，20-太阳光。
具体实施方式
[0024]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的内容做进一步详细说明。实施例请参阅图1所示，一种太阳能热复合发电系统，包括用以保证太阳光垂直入射太阳光跟踪模块，设置在太阳光跟踪模块上的光热转换模块，设置在光热转换模块内的温差发电模块，为温差发电模块形成低温端、并将热能导走的余热导出模块，在余热导出模块一端连接有蒸汽发电模块。其各个模块的结构具体阐述如下太阳光跟踪模块包括跟踪支架1与跟踪控制装置2。太阳跟踪控制装置2安装在跟踪支架1之上。跟踪支架1与跟踪控制装置2保证太阳光垂直入射，使单位面积获得最大言旨量。请结合参阅图2所示，光热转换模块包括抛物面反射镜3、玻璃套管9、在内管12 外表面上涂敷有太阳光选择吸收涂层11、套在玻璃套管9内的内管12，玻璃套管9设置在太阳光跟踪模块上，抛物面反射镜3由由跟踪支架1支撑，抛物面反射镜3将太阳光20聚焦至太阳光选择吸收涂层11，太阳光选择吸收涂层11将太阳光20转换为热能。玻璃套管 9与内管11之间形成真空层10，减少对外辐射损耗热能。光热转换模为温差电池18发电提供了高温端，并为汽轮发电机6发电提供热能。请结合参阅图3所示，余热导出模块包括有同轴穿设在玻璃套管9内的钢管16，在钢管16内通有导热油17，余热导出模块一方面为温差电池14发电形成低温端；另一方面导热油17将热能导走。导热油17在蓄热器5进行热交换，加热循环工质，产生蒸汽；温差发电模块是温差电池14。温差电池14外表面通过第一绝缘导热硅胶13与光热转换模块的内管12内表面接触，热能传导至温差电池14外表面，形成高温热端。温差电池14内表面通过第二绝缘导热硅胶15与余热导出模块的钢管16外表面接触，热能被带走，形成低温冷端。温差电池14内外表面形成温差，温差电池将热能转换为电能，进行发电。温差电池14为了更好和高温端与低温端接触，减少热能损耗，设计成环状。玻璃套管9、太阳光选择吸收涂层11、内管12、第一绝缘导热硅胶13、温差电池14、 第二绝缘导热硅胶15、钢管16以同心圆形式排列组成。钢管16两端分别连接到蓄热器5，蓄热器5内流经有循环工质，蓄热器5另一端与所述蒸汽发电模块连接，蒸汽发电模块包括与蓄热器5构成连接回路的汽轮发电机6、凝汽器7、泵8。在温差电池14温差发电的同时，将剩余热能传导出，加热循环工质，产生蒸汽， 推动汽轮发电机6发电。所述的循环工质可为氯乙烷(沸点12.4°C )、正戊烷(沸点36°C )、异戊烷(沸点)、环戊烷(沸点49°C )。作为优选，循环工质为正戊烷或环戊烷。还包括有蓄电池4，其两端通过第一电线18和第二电线19分别与温差发电模块两端连接。本系统将太阳能转换为热能，通过温差电池14将热能转换为电能。同时将剩余热能传导出，加热循环工质，那么产生蒸汽，推动汽轮发电机6发电。从而提高了热电转换效率，大大提高了太阳能利用率。上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
权利要求1.一种太阳能热复合发电系统，其特征在于包括用以保证太阳光垂直入射的太阳光跟踪模块，设置在太阳光跟踪模块上的光热转换模块，设置在光热转换模块内的温差发电模块，为温差发电模块形成低温端、并将热能导走的余热导出模块，在余热导出模块一端还连接有蒸汽发电模块。
2.如权利要求1所述的太阳能热复合发电系统，其特征在于所述光热转换模块包括抛物面反射镜(3)、玻璃套管(9)、套在玻璃套管(9)内的内管(12)，所述玻璃套管(9)设置在太阳光跟踪模块上，抛物面反射镜C3)由太阳光跟踪模块支撑，玻璃套管(9)与内管(12) 之间形成有真空层(10)，在内管(1 外表面上涂敷有太阳光选择吸收涂层(11)；余热导出模块包括有同轴穿设在玻璃套管(9)内的钢管(16)，在钢管(16)内通有导热油(17)；所述温差发电模块为温差电池(14)，其热端与内管(1 内表面之间涂敷有第一绝缘导热硅胶(1 ；温差电池(14)冷端与钢管(16)外表面之间涂敷有第二绝缘导热硅胶 (15)；所述玻璃套管(9)、太阳光选择吸收涂层(11)、内管(12)、第一绝缘导热硅胶(13)、温差电池(14)、第二绝缘导热硅胶(15)、钢管(16)以同心圆形式排列组成。
3.如权利要求2所述的太阳能热复合发电系统，其特征在于所述钢管(16)两端分别连接到蓄热器(5)，蓄热器(5)内流经有循环工质，所述蓄热器( 另一端与所述蒸汽发电模块连接，蒸汽发电模块包括与蓄热器( 构成连接回路的汽轮发电机(6)、凝汽器(7)、泵 ⑶。
4.如权利要求3所述的太阳能热复合发电系统，其特征在于所述循环工质为正戊烷或环戊烷。
5.如权利要求1所述的太阳能热复合发电系统，其特征在于还包括有蓄电池，其两端通过第一电线(18)和第二电线(19)分别与温差发电模块两端连接。
专利摘要本实用新型提供一种太阳能热复合发电系统，由太阳光跟踪模块、光热转换模块、温差发电模块、余热导出模块、蒸汽发电模块组成。温差发电模块中，温差电池为环状。温差电池热端与光热转换模块内表面接触，同时冷端与余热导出模块外表面接触，从而产生温差，温差电池将热能转换为电能。余热导出模块，将剩余热能用于加热低沸点有机工质。在蒸汽发电模块中，导出的热量加热低沸点有机工质，产生蒸汽，推动汽轮发电机发电，提高了热电转换效率。大大提高了太阳能利用率。
文档编号F03G7/04GK202117869SQ20112021874
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者张明, 徐刚, 种村荣, 苗蕾 申请人:中国科学院广州能源研究所