[发明专利]太阳能蓄热式温差发电系统

说明书

本发明提供了一种太阳能蓄热式温差发电系统，该系统具体分为太阳能集热系统、蓄热换热系统、温差发电系统和变电输电系统四个部分，太阳能集热系统主要收集太阳能并提升其热能品质，蓄热换热系统将收集的太阳能储存起来，并给温差发电系统源源不断的供给热量，温差发电系统通过半导体温差发电机将热能转换为电能，最后通过变电输电系统输送到远方或上网。本发明采用蓄热式换热器进行热量的储存与交换，通过蓄热熔盐，将大量的太阳能储存起来，在没有太阳的晚上或阴天仍然可以通过熔盐储存的热量持续发电，实现太阳能全天候24小时持续不间断发电。

技术领域

本发明涉及一种可持续的热能温差发电系统，特别是一种太阳能蓄热式温差发电系统。

背景技术

半导体温差发电机可直接将热能转变为电能，即使在只有微小温差存在的情况下也能应用，是使用范围很广的绿色环保型能源，它无需化学反应，也无机械运动，因而具有无噪音、无污染、无磨损、重量轻、使用寿命长等特点，被广泛应用于工业余热、废热的回收利用、航天辅助电力系统中。

利用塞贝克效应将温差直接转换为电能的方法很多，其中以半导体温差发电的技术最为成熟，可选择的半导体温差发电模块的品种也很多，用半导体温差发电模块制造的半导体发电机，只要存在温差即能发电，工作时无噪音、无污染，使用寿命长、免维护、低成本，是一种应用广泛及前景广阔的物理电源。

随着保护环境、节约能源的呼声越来越高，合理的利用蒸汽、太阳能、地热能、工业余热余能及各种温差能，并利用温差来进行大规模的发电可能是未来发展的大方向，人们对使用高效率的温差发电产品的需求也更加迫切。

目前直接利用太阳能发电的原理有光电效应、热电效应等，利用光电效应发电的装置和设备是光伏板，利用热电效应发电的装置和设备是半导体温差发电片。光伏发电的缺点是发电量的大小受直射太阳光强弱的影响明显，故发电系统不稳定，却人为干涉的方法有限，晚上没有太阳的时候光伏发电系统完全处于“瘫痪”状态，所以光伏发电系统一天的最佳发电时间只有6～8小时，不能实现持续稳定发电；半导体温差发电只要有热源，就可以源源不断地发出稳定的电流，但是利用太阳能的半导体温差发电系统还没有大规模的商业应用，更没有持续稳定发电的系统。如果能将太阳能的热能收集并储存起来，就可以实现全天24小时不间断的发电，利用热电效应发电的优势将充分的展现出来，也即半导体温差发电系统将比光伏发电系统更具有优势。

发明内容

本发明的主要目的是利用太阳能蓄热系统和半导体温差发电系统实现24小时全天候持续稳定的发电，既充分利用了免费的太阳能，又不受晚上或阴天的限制。

本发明具体分为太阳能集热系统、蓄热换热系统、温差发电系统和变电输电系统四个部分。

太阳能集热系统的主要作用是将太阳光的热能收集起来，并提高其热能品质。根据太阳能集热方式的不同，可分为塔式太阳能集热系统、槽式太阳能集热系统等。塔式太阳能集热系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群,将阳光聚集到一个固定的塔顶部的接收器上, 产生的高温加热传热介质, 高温传热介质将热量传递给蓄热器，聚光塔上受热器的温度能达到1000℃以上；槽式太阳能集热系统是利用多个槽式抛物面反射镜将太阳能聚焦在一条线上, 在聚焦线上安装有管状集热器，用来吸收聚焦后的太阳辐射能，受热器的温度能达到500℃。根据蓄热器熔盐的最高温度限制可以选择塔式太阳能集热系统或槽式太阳能集热系统，将传热介质提高到足够高的温度后将热量传递给蓄热器的熔盐储存起来。

整个太阳能集热系统的传热介质Ⅰ通过管道连接起来形成一个封闭的回路系统，并由循环泵Ⅰ驱动，将在换热器Ⅰ进行过放热，温度降低的介质Ⅰ泵送到太阳能集热系统进行吸热，温度升高，温度升高后的传热介质Ⅰ流回换热器Ⅰ向蓄热器内的熔盐进行放热，如此循环往复，通过传热介质Ⅰ将集热器中收集到的高品质的热能源源不断地传输到蓄热器的熔盐中储存起来。