[实用新型]一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统

说明书

本实用新型提供一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统，所述热防护系统包括热防护板、吸热器、换热器和聚光光伏板，所述聚光光伏板镶嵌在热防护板表面，所述吸热器和换热器均设置在所述防护板相反于聚光光伏板的另一面，所述吸热器位于换热器下方；本实用新型在保护吸热器内部设备的同时，能够回收溢出的光能；回收的能量可以转化成电能供系统设备使用，也可以供暖或制冷，降低发电运营成本。

技术领域

本实用新型属于高温太阳能光热发电领域，具体涉及一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统。

背景技术

随着化石燃料的逐渐短缺，可再生能源发电在市场上的占有比例也越来越大，而太阳能资源是所有可再生能源里储量最大，太阳能发电的装机容量已逐年增加。

塔式太阳能光热发电站的各个系统已在US4407269、US5417052、US7685820、US6701711、US8365529、US6957536、CN101240947A、CN103485990A、US2008/0000231、US20120132193、与CN202754320U的专利中详细说明。

塔式太阳光热发电站是通过布置在地面的定日反射镜将太阳光的能量反射到位于塔顶吸热器上，吸热器安装于塔高超过100米的上方，通过吸热/导热介质将太阳热能收集并利用于发电系统。塔式熔盐光热电站的吸热器接收太阳辐照的平均热流密度约700kW/㎡，最大热流密度高达1250 kW/㎡。按正常光溢出计算，吸热器上部和下部接近吸热屏的区域热流密度可达300 kW/㎡。为保护吸热器内部组件如结构、管道、容器和塔顶吊车等免于受到的集中太阳辐照的损伤，需设置热防护装置。

现有的热防护一般由表面涂有反光层的保温材料组成，由背部的不锈钢结构支撑并保护它。反光涂层的性能要求和保温材料厚度要求较高，以保证经过热防护传到塔内的热量较低，塔内温度升高在设计要求内。也有热防护表层采用耐高温不锈钢板抵抗高热流密度的方案。现有常规的热防护做法能够达到预期保护吸热器内部组件的效果，但长时间使用后反光层由于灰尘的影响，反光效率下降，表面温度升高，同时引起塔内温度升高，需要定期进行清洗或重新涂装；由于塔式光热发电系统每天运行与停运时热防护表面温差达700℃，不锈钢板作为热防护表面的方案受到影响会更严峻一些，长期冷热变形引起不锈钢板产生褶皱乃至裂纹，需要定期维修或更换。更值得考虑的是，溢出投射到热防护上的光能，最终耗散在大气中，完全浪费了，因此有必要为塔式太阳能光热发电研制一种能量回收热防护系统。。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统，所述热防护系统包括热防护板、吸热器、换热器和聚光光伏板，所述聚光光伏板镶嵌在热防护板表面，所述吸热器和换热器均设置在所述防护板相反于聚光光伏板的另一面，所述吸热器位于换热器下方；

进一步地，所述聚光光伏板包括高倍聚光光伏板、中倍聚光光伏板和低倍聚光光伏板，所述高倍聚光光伏板、中倍聚光光伏板和低倍聚光光伏板自下而上依次排列设置，所述吸热器连接在所述低倍聚光光伏板相反于所述热防护板的另一侧；

进一步地，所述热防护系统还包括供热系统和余热制冷机，所述换热器通过余热制冷剂连接空调房间，所述换热器连接供热系统；

进一步地，所述热防护系统还包括余热发电机、交流用电设备、逆变器和控制器，所述换热器通过余热发电机连接交流用电设备，所述控制器通过逆变器连接交流用电设备；

进一步地，所述热防护系统还包括直流用电设备和蓄电池，所述聚光光伏板通过控制器连接直流用电设备，所述蓄电池一端连接控制器，另一端连接直流用电设备；

进一步地，所述热防护系统还包括定日镜场，所述定日镜场位于聚光光伏板相反于热防护板的另一侧；

本实用新型的有益效果如下：

1）在保护吸热器内部设备的同时，能够回收溢出的光能；