[实用新型]一种基于二次聚光的碟式太阳能发电综合能源利用系统

说明书

本实用新型公开一种基于二次聚光的碟式太阳能发电综合能源利用系统，一次反射镜安装在碟式支撑构架上，二次反射镜安装在悬臂的端部；吸热器安装在碟式支撑构架和支撑立柱的链接位置处；吸热器与水冷式斯特林发动机之间设置有吸热器管路和回流管路；补燃旁路的两端分别连接吸热器与水冷式斯特林发动机；补燃装置设置在补燃旁路一侧，用于对补燃旁路进行加热，补燃旁路使得斯特林发动机不会因为短暂的云遮挡而频繁启停，提高运行时间同时，还有利于延长斯特林发动机的寿命；本申请显著提高了系统能源综合利用率，有利于延长斯特林发动机寿命，且方便设备安装及维护，极大地提高系统的经济性和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用技术领域，具体地讲，涉及一种基于二次聚光的碟式太阳能发电综合能源利用系统。

背景技术

碟式太阳能发电是太阳能热发电的一种，通过碟式反射镜将太阳光汇聚至焦点附近的吸收器，转换为热能，并驱动斯特林机运行发电。目前碟式太阳能发电的余热大都是采用风机空冷的方式直接排向大气，利用的能量只有发电部分，发电效率一般不超过30%，这就造成能量很大浪费，综合利用率很低。虽然有些采用水冷斯特林机回收利用余热的报道，但是带着保温层的水管沿着悬臂排布，显得笨重且增加了悬臂和驱动系统的负担，热量损失也较大，出现问题需要维护也很不方便。此外斯特林发动机在多云天气时候，频繁启停的问题，对系统整体效率带来较大影响，且容易造成设备材料疲劳及损坏。申请公布号为109059315，申请公布日为2018.12.21的中国专利：一种蝶式太阳能热发电系统，公开了大大降低生产成本的发电系统，但在多云天气，其发电效率不高。

综上所述，目前还没有一种碟式太阳能发电系统能简便、经济、可控性高地去解决碟式太阳能发电系统能源综合高效利用及多云天气斯特林发动机频繁启停的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种系统完善、提高能源利用率的基于二次聚光的碟式太阳能发电综合能源利用系统，并给出了其运行方法。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于二次聚光的碟式太阳能发电综合能源利用系统，包括支撑立柱、碟式支撑构架、悬臂、一次反射镜、二次反射镜、吸热器、发电机和水冷式斯特林发动机；所述碟式支撑构架和悬臂安装在支撑立柱的两侧，所述一次反射镜安装在碟式支撑构架上，所述二次反射镜安装在悬臂的端部；所述吸热器安装在碟式支撑构架和支撑立柱的链接位置处；所述发电机和水冷式斯特林发动机连接；所述吸热器与水冷式斯特林发动机之间设置有吸热器管路和回流管路；其特征在于：还包括补燃旁路、补燃装置、蓄热水箱和水管；所述补燃旁路的两端分别连接吸热器与水冷式斯特林发动机，补燃旁路与吸热器管路并行设置；所述补燃装置设置在补燃旁路一侧，用于对补燃旁路进行加热；所述水管的出水端连接至水冷式斯特林发动机，用于向水冷式斯特林发动机输入冷却水；所述蓄热水箱与水冷式斯特林发动机连接，用于储存由水管输入的冷却水经水冷式斯特林发动机换热后产生的热水。

优选的，本实用新型所述吸热器为液态金属吸热器，吸热器的受光部分加工成开口小、内部空腔大的结构，二次聚光的焦平面在开口处，光从开口进入腔室后发散到吸热器受光面上。

优选的，本实用新型所述吸热器的受光面内侧布满毛细金属丝，毛细金属丝与吸热器下部的液态金属相连，通过毛细作用，引导液态金属均匀布满受热面，液态金属受热挥发后，毛细金属丝继续从底部吸上，维持循环。

优选的，本实用新型所述补燃旁路中也设置毛细金属丝，毛细金属丝与吸热器下部的液态金属相连，补燃装置对补燃旁路中设置的毛细金属丝进行加热，在没有太阳或太阳光很弱的情况下，可启动补燃旁路，对系统进行补热。

优选的，本实用新型所述水冷式斯特林发动机的安装位置高于吸热器的安装位置，利用重力使得液态金属自然回流，不使用循环泵，节省能源。