[实用新型]塔碟式太阳能综合利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能应用技术、斯特林发电动力系统等技术领域，是一种太阳能综合利用系统。此外，还可以加装燃气动力系统，从而获得利用太阳能和燃气两种能源动力，互为补充地驱动斯特林发电系统发电。斯特林发电系统产生的热能加热冷却水，可直接用于提供生活热水或用于空调系统的制冷供热；聚集的太阳光能通过光纤传导，不经过转换直接用于自然光照明。

背景技术

太阳能已在光伏发电、塔式、碟式和槽式光热发电、碟式和槽式供热系统和自然光照明方面有广泛应用。目前的各种太阳能利用系统还不能把光热发电、光热供暖和自然光照明有机地结合在一起，还不能实现用最佳的结构形式组合和最先进的零部件技术来发挥最大的太阳能综合利用效率。例如，现有的塔式太阳能发电系统依然沿用传统的先加热水产生蒸汽，再推动蒸汽轮机发电的方式，发电效率低，定日镜跟踪控制困难，只有达到几十到几百兆瓦级的大规模发电系统才有应用价值。现有的碟式太阳能发电系统的抛物面反光镜的焦点随太阳的移动而在空间移动，从而发电系统也要随焦点在空间移动，如若加上供热系统，输水管路难以在空间大范围移动，给设计、制造带来困难。以上种种原因限制了塔式、碟式太阳能利用系统的应用，难以向更深层次的商业化运作和产业化发展。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种塔碟式太阳能综合利用系统。该塔碟式太阳能综合利用系统既能小规模分布式单独使用，又能大规模阵列模块化集成应用。该系统可以利用太阳能和燃气两种能源互为补充，全天候持续、稳定地提供热能；反射聚光镜的焦点始终聚集在安装在塔身顶端的斯特林发电系统的高温陶瓷吸热器的前端，直接利用聚集的太阳光产生的热能(或处于同一位置的燃气供气系统)发电，减少转换环节，提高热能利用率。冷却斯特林发电系统的冷却水循环管路系统方便地固定于塔身，被加热的冷却水可用于提供生活热水或空调系统的制冷供热。再加上自然光照明系统，就成为集光导、光电、光热技术为一体的太阳能燃气双动力发电、冷热联供及自然光照明系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了下述技术方案：

在一个实施例中，本实用新型的塔碟式太阳能综合利用系统包括：塔身；发电系统，所述发电系统安装在塔身的端部，利用太阳能接收装置接收的太阳光发电；太阳能接收装置，所述太阳能接收装置通过支架安装至所述塔身，用于接收太阳光；和二维太阳追踪系统，所述二维太阳追踪系统安装在塔身上，用于驱动所述太阳能接收装置跟踪太阳，使其接收太阳光的能力最大化。

优选地，所述太阳能接收装置包括反光镜，所述反光镜为球曲面反光镜或由大量小平面镜沿球面布置而成，其中球曲面反光镜的焦点或所述大量小平面镜的反光焦点被设置在发电系统前端的吸热器上。

优选地，所述发电系统是斯特林发电系统。

优选地，所述二维太阳追踪系统可用于驱动所述太阳能接收装置绕相互垂直的X轴和Y轴旋转。

优选地，所述发电系统被设置成沿Y轴与水平面成45°角。

优选地，所述二维太阳追踪系统包括太阳跟踪电器控制器、太阳跟踪导向柱、多个光敏电阻、Y轴旋转驱动系统和X轴旋转驱动系统，其中多个光敏电阻被设置在太阳跟踪导向柱的一端并环绕所述太阳跟踪导向柱设置，当所述多个光敏电阻接收的光强度产生差异时，所述太阳跟踪电器控制器控制Y轴旋转驱动系统和X轴旋转驱动系统使所述太阳能接收装置绕X轴和/或Y轴旋转作空间二维运动，直到所述多个光敏电阻的光强度一致。

优选地，所述太阳跟踪导向柱沿Y轴与所述太阳能接收装置垂直，并且所述发电系统的前端也在Y轴上且与所述太阳能接收装置的焦点重合。

优选地，所述塔身采用固定式塔身。

优选地，所述塔碟式太阳能综合利用系统还包括燃气系统，用于在光线不足时使发电系统继续工作。

优选地，所述塔碟式太阳能综合利用系统还包括自然光照明系统。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点及效果：

1、改变了以往只有碟式太阳能利用系统与斯特林发电系统直接联接应用的模式，由于斯特林发电系统固定不动，便于设计、制造，便于实现(冷)热电光联供系统；

2、改变了以往塔式发电系统中用加热的蒸汽推动蒸汽轮机发电的方式，减少了这一转换环节，直接利用光热转换的热能推动斯特林发电系统发电；

3、自然光照明与光热发电、供暖(制冷)结合，构成太阳能的全面综合利用系统。

附图说明

图1是本实用新型的塔碟式太阳能综合利用系统的优选的结构示意图。