[发明专利]塔式聚光光热太阳能热能储存及输出系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种储存及输出系统，尤其涉及一种塔式聚光光热太阳能热能储存及输出系统。

背景技术

目前塔式聚光光热太阳能发电系统日趋成熟。通常是在阳光集收塔上的阳光集收换能器直接将光能加热水使其变成蒸气驱动汽轮机发电，或者直接将光能加热熔盐，再进行热交换将水变成蒸气驱动汽轮机发电。而前者在直接将光能加热水使其变成蒸气的过程中，太阳能的综合利用率较低，蒸气管道和储气罐均为压力容器，有高压安全隐患，直接将光能加热水的阳光集收换能器的设计和制造要求均比较高，既要考虑热力学方面的技术要求提高整体效率，又要兼顾压力容器方面的技术要求和成本及使用寿命、防腐、云层影响等因素，且蒸气储能的成本较高。后者直接先将光能加热熔盐，再进行热交换将水变成蒸气，虽然熔盐的热力学方面的性能均较佳，热交换过程也是在常压下进行，但熔盐阳光集收换能器的技术要求和制造成本均较高，其管道和熔盐储罐均既要使用昂贵的耐腐蚀金属材料又要整体铺设加热设施和超薄型保温材料，因此制造成本也较高，目前该技术一般是通过扩大系统规模来降低单位成本。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种塔式聚光光热太阳能热能储存及输出系统。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种塔式聚光光热太阳能热能储存及输出系统包括定日镜场和阳光集收塔，阳光集收塔上设有阳光集收换能器，以及阳光集收塔连接热气体输入管道和回气管道的一端，所述热气体输入管道和回气管道的另一端连接热能储存及输出系统，所述热能储存及输出系统通过管道连接热交换控制设备，所述热交换控制设备通过管道连接用热设备，所述热能储存及输出系统可以设置成几何图形。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述热能储存及输出系统的内部设有储热介质、输出系统通道金属管道和热交换金属管道，

所述热能储存及输出系统上方设有至少一个气体安全阀、至少一个温度传感器、输出系统输入口和输出系统输出口，

所述输出系统通道金属管道一端连接输出系统输入口，另一端连接输出系统输出口，

所述热能储存及输出系统的外层设有外层，紧贴外层设有保温层，紧贴保温层设有耐火层。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述储热介质为砂类。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述储热介质为熔盐，所述热能储存及输出系统设有外层，紧贴外层设有保温层，紧贴保温层设有耐腐蚀金属层，所述热交换金属管道和输出系统通道金属管道为耐腐蚀金属管道。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述储热介质为石、陶粒类，所述热能储存及输出系统内设有热交换通道隔断。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述储热介质为金属边角废料制成的成形块状，所述金属边角废料制成的成形块状的上下端面设有放置输出系统通道金属管道的预压槽，所述热能储存及输出系统内设有热交换通道隔断。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述成形块状的两侧，一侧设有外圆弧，另一侧设有内圆弧。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述储热介质为用混泥土、耐火材料、建筑用砖材料制成的标准块，所述标准块上设有用于热交换的通孔、以及标准块上下端面设有放置输出系统通道金属管道的预压槽，所述热能储存及输出系统内设有热交换通道隔断。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括标准块上设有外圆弧和内圆弧。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述储热介质为建筑用砖，所述输出系统通道金属管道置于建筑用砖砌成的墙内、通过水泥砂浆固定，所述热能储存及输出系统内设有用建筑用砖砌成的热交换通道隔断。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述热能储存及输出系统的几何图形为矩形，输出系统输入口和输出系统输出口置于矩形体的两端，以及热气体输入管道和回气管道置于矩形体的两端，热交换金属管道和输出系统通道金属管道呈S形排列。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述热能储存及输出系统的几何图形为圆形，热气体输入管道和输入系统入口置于热能储存及输出系统的中心位置，回气管道输出系统输入口置于热能储存及输出系统的边缘，热交换金属管道和输出系统通道金属管道呈环形卷绕排列。

本发明的有益效果是：这种塔式聚光光热太阳能热能储存及输出系统主要通过用廉价环保安全的材料建成，以高温热气体与热能储存工质进行热能交换，从而实现了塔式聚光光热太阳能系统的低成本运行，使塔式聚光光热太阳能系统的应用领域更广泛及更完善的运行功能，而且更安全，能量转换效率更高，整体设备维护更简单等。