[发明专利]分布式太阳能蓄热装置

说明书

本发明涉及一种分布式太阳能蓄热装置。聚光装置由大反光镜2和小反光镜3组成，具有俯仰转动和水平转动两个自由度，可以跟踪太阳方位角；聚光装置将阳光聚集到蓄热容器12上，加热蓄热容器12内部的导热油6；蓄热容器12外部包裹保温层4，实现蓄热功能；通过换热器10将导热油6的热量传递给自来水，即可生产热水；将若干台分布式太阳能蓄热装置的导热油6集中起来，生成高温蒸汽48，即可驱动汽轮发电机组44发电。整台设备没有复杂工艺和稀缺材料，成本低廉、适合量产；只需一个产业链即可同时打入消费品市场和工商业市场，产量提升更快、产业链成熟更快、成本下降更快。

技术领域

本发明涉及太阳能利用领域，尤其是涉及一种分布式太阳能蓄热装置。

背景技术

目前，太阳能利用的方法主要有两种：生产热水和发电。前者的技术路线主要是家用太阳能热水器和商用热水系统，后者的技术路线主要是光伏电站和光热电站。应用最为广泛的技术路线是家用太阳能热水器、商用热水系统和光伏电站，而光热电站总体上仍然处于示范性项目阶段，距离大规模商业化仍然遥遥无期。光热电站难以大规模商业化的原因主要是：槽式光热电站和塔式光热电站需要建设在广阔的平整地面上，规模越大成本越低，无法实现小型的分布式电站，因此高度依赖政府投资的大型电站项目，产量很难提高，而低产量又反过来制约了产业链的成熟和成本的下降；碟式光热电站虽然适合实现分布式电站，但是斯特林发动机的制造成本实在太高，很难降到与光伏相当的水平。

家用太阳能热水器和商用热水系统的主要缺点有：(1)不能主动跟踪太阳，集热效率不够高；(2)水箱和真空管内长期储水，会结水垢；(3)在严寒地区使用时，存在结冰爆裂的隐患；(4)不能发电，也不能生产蒸汽，适用范围不广；(4)不好看。

光伏电站的主要缺点有：(1)光电转换效率不够高，而且还会逐年衰减；(2)不采用主动跟踪太阳的技术时，集热效率不够高，但采用之后投资成本将增加；(3)无法实现热电联供，能量利用率低；(4)容易受到天气影响，发电功率不平稳；(5)发出来的电必须立即输送到电网上，需要电网进行电力调度，所以对电网的吸纳能力要求很高，这也是导致“弃光限电”的主要原因之一。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种分布式太阳能蓄热装置。本发明结构简单、成本低廉、外观优美、可同时用作家用太阳能热水器和企业太阳能热电联供系统。

本发明的技术方案如下：

一种蓄热装置，包括聚光装置、蓄热容器12、换热器10或一系列换热器、油泵8、膨胀罐11及云台18；

所述聚光装置包括反射面相对的大反光镜2及小反光镜3；所述大反光镜2的反射面为凹面，所述凹面朝向光线；所述小反光镜3的反射面汇集大反射面反射的光线；

所述蓄热容器12位于所述小反光镜3反射的大反光镜2的光线下方；所述云台18通过支撑臂30支撑所述蓄热容器12；所述油泵8连接所述蓄热容器12及所述换热器10；所述膨胀罐11通过管道连通所述蓄热容器12。

优选的，所述大反光镜2为抛物面或球面，其凹面反射光线；所述小反光镜3为抛物面或球面，其凸面反射光线。

优选的，所述蓄热容器12包括外壳23；所述外壳23为吸热材料；所述蓄热容器12内部盛装导热油6。

优选的，所述蓄热容器12的外壳23内部设置保温层4。

优选的，聚光装置具有旋转的自由度；所述蓄热容器12可以随所述聚光装置一起旋转，或者只有所述聚光装置本身旋转。

优选的，所述聚光装置通过俯仰传动机构获得俯仰转动的自由度；所述俯仰传动机构包括设置在蓄热容器12底部的涡轮齿轮15，以及与涡轮齿轮15啮合的俯仰蜗杆32；所述俯仰蜗杆32穿过轴承座33，依次连接俯仰传动大齿轮34、俯仰传动小齿轮35、以及俯仰传动电机36。