[发明专利]太阳能储能蓄热发电系统

说明书

本申请是专利申请号为200510041584.8、名称为“太阳能储能蓄热发电系统”专利申请的分案申请，原专利申请的申请日为2005年8月20日。

技术领域

本发明涉及一种太阳能发电，具体涉及一种太阳能储能发电系统。

背景技术

目前世界各国均十分重视利用太阳能进行发电的研究，并取得了许多成果，比较成熟的技术为太阳能光伏发电和光热发电。但由于发电成本高以及太阳光的间断性、时间性和季节性，以及缺乏太阳能储能装置，不能保持发电的连续性，至使现有的太阳能发电技术都难以推广应用。

发明内容

为了解决太阳能发电成本高，不能保持连续性，影响推广应用的问题，本发明提供的太阳能发电系统设有储能蓄热装置，可将太阳能发电单元的多余电能储存起来后再进行蓄热发电。

本发明为实现其目的所采用的技术方案为：一种太阳能储能蓄热发电系统，包括太阳能发电单元，其特征在于太阳能发电单元的电力输出端除与用户供电电路连接外，还与蓄热体内的加热装置连接；蓄热体设有用保温材料制成的封闭外壳，壳体内堆设蓄热块，蓄热块之间留有间隙，其间布置加热装置，间隙中还充有流动介质；蓄热体经输热管和泵与位于加热缸内腔的散热器一端连接，散热器另一端经进气管与蓄热体连接构成回路；加热缸经输热管和进气管分别与蓄热发电单元连接。

所述太阳能发电单元设有受热缸，缸内储有气体工质；受热缸经输热管与动力机进气口连接，动力机的主轴分别与发电机和压气机连接，压气机经进气管再与受热缸连接。

在所述压气机和受热缸之间的进气管上设热交换器，动力机的排气口设回气管与热交换器连接。

所述蓄热块采用耐高温非金属材料做成。所述耐高温非金属材料为砂石、卵石、粘土、耐火水泥、AL₂O₃、MgO及其混合物。

本发明中的太阳能发电单元和蓄热发电单元的数量视系统的规模大小而定，一般由多个单元组成。

本发明工作原理：太阳光能使受热缸升温，受热缸内腔的气体工质受热膨胀为高温高压工质，被导入动力机膨胀做功，带动发电机发电。做工后的工质经回气管进入换热器对被压气机压入的工质预热，以提高热效率，预热后的工质再经进气管回到受热缸，这就构成所述的太阳能发电单元。发电机所发的电能除供用户外，多余电能加热蓄热体。高温流动介质经输热管和泵进入散热器，使加热器内的工质受热，压缩的工质经输热管使蓄热发电单元运转发电。蓄热发电单元的结构和太阳能发电单元基本相同。

本发明有益效果：通过蓄热体储能蓄热，使太阳能发电保持连续性，从而使本发明具有实用性，有利于太阳能发电的大规模应用。此外，由于在本系统中采用回收利用动力机排出的仍含有热量的废气工质技术，提高了太阳能的利用效率。

附图说明

图1为太阳能发电单元结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为多个太阳能发电单元与蓄热体和蓄热发电单元连接示意图。

图中1、受热缸，2、输热管，3、进气口，4、排气口，5、动力机，6、曲轴连杆，7、发电机，8、主轴，9、飞轮，10、压气机，11、热交换器，12、回气管，13、进气管，14、加热装置，15、蓄热块，16、蓄热体，17、输热管，18、泵，19、散热器，20、加热缸，21、回热管。

具体实方式

参见图1-2，本发明由三部分组成，即太阳能发电单元、蓄热体和蓄热发电单元。太阳能发电单元设有受热缸1，缸内储有被压缩气体工质；受热缸接受太阳能并将内部工质加热至高温。受热缸的材质必需耐温耐压，受光照的一面也可用透明材料制成。太阳光可以对受热缸直接照射加热或被汇聚后对其加热。受热缸经输热管2与动力机5的进气口3连接，动力机5的曲轴连杆6带动飞轮9和主轴8。动力机可以是往复活塞式、旋转活塞式或涡轮机等。主轴8分别与发电机7和压气机10连接，压气机10经进气管13再与受热缸1连接。压气机和受热缸之间的进气管13上设热交换器11。为了充分利用热能，提高热能利用率，动力机的排气口4设回气管12与热交换器连接。太阳能发电单元的电力输出端除与用户供电电路连接外，还与蓄热体16内的加热装置14连接；蓄热体16设有用保温材料制成的封闭外壳，壳体内堆设蓄热块15，蓄热块采用耐高温非金属材料做成，主要为砂石、卵石、粘土、耐火水泥、AL₂O₃、MgO及其混合物，用这些材料浇铸成块状。蓄热块15之间留有间隙，其间布置加热装置14并充满流动介质。介质为液体或气体。太阳能发电单元的多余电能对蓄热体输电加热。整个系统中可设多个太阳能发电单元，视系统的规模而定，如图3所示。蓄热体16经输热管17和泵18与位于加热缸20内腔的散热器19一端连接，散热器19另一端经回热管21与蓄热体16连接构成回路；加热缸20经输热管2和进气管3分别与蓄热发电单元连接。蓄热发电单元的主体结构和原理与太阳能发电单元的基本相同。蓄热发电单元的功率可做得更大些，也可采用多个单元发电。