一种太阳能聚光集热储热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种太阳能聚光集热储热系统，包括太阳能聚光装置、集热装置和储热装置，其特征在于，所述集热装置和所述储热装置中的传热工质为加压水工质，所述加压水工质的工作压力范围为2MPa～20MPa；所述储热装置为耐压金属管/罐或串并联的耐压金属管/罐组合；所述储热装置包括高压热水储热系统和稳压储热系统，所述集热装置与所述高压热水储热系统闭合形成加压密闭循环系统，可以通过输出换热器对外输出热量。该装置不仅系统简单，施工、安装便捷，而且采用了无燃烧、爆炸风险的水作为集热和储热工质，水的来源广泛，绿色无污染，该装置非常适合中低温工业蒸汽/热流体的热需求用户，成本较低，适合大规模推广应用。适合大规模推广应用。适合大规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能聚光集热储热系统


[0001]本技术涉及太阳能集热储热系统，尤其涉及一种太阳能聚光集热储热系统。

技术介绍

[0002]太阳能聚光利用装备主要包括菲涅尔式太阳能聚光装置、槽式太阳能聚光装置、塔式太阳能聚光装置、蝶式太阳能聚光装置。目前，菲涅尔式、槽式以及塔式在我国均有商业化应用。在太阳能聚光集热应用领域，传热工质一般采用导热油、熔融盐和水，但是导热油和熔融盐的成本相对较高，如果能够采用水作为传热工质，并且能够低成本、安全、可靠地生产出蒸汽，则能快速推动太阳能聚光产生工业蒸汽的商业化。
[0003]申请号为2015208435637，专利技术名称为“一种直接蒸汽发生装置”的技术专利公开了一种能够直接产生蒸汽的发生装置，该装置集热管由蒸发管、汽水分离器以及过热管组成，蒸发管内设置有蒸发内管，该装置可以通过太阳能聚光装置直接产生高参数的过热蒸汽。上述专利技术虽然可以直接产生过热蒸汽，但是水工质的变化比较复杂，适合对蒸汽参数较高的应用场景。
[0004]水最为最常见的传热工质，具有价格低廉、清洁安全以及比热容大流动性好等显著优点，同时在加压条件下可以提升相变蒸发温度点，能够非相变传递更高温度的热量，可以成为导热油传热工质的最佳替代品。
[0005]本申请采用加压水作为传热介质，在集热过程中对水进行加压，输出非相变的高温加压热水，然后储存于高压水罐中，通过输出换热器对外输出热量(例如水蒸汽或热水或热导热油等)，满足用户不同时段对工业蒸汽的需求。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于寻找一种成本低廉，且能够利用加压水工质进行集热、承压水热系统进行储热、取热的太阳能聚光集热储热系统。
[0007]本技术提供了一种阳能聚光集热储热系统，包括太阳能聚光装置、集热装置和储热装置，其特征在于，所述集热装置为承压集热管，所述集热装置和所述储热装置中的传热工质为加压水工质，所述加压水工质的工作压力范围为2MPa～20MPa；所述储热装置为耐压金属管或罐。
[0008]进一步地，所述储热装置包括高压热水储热系统和稳压储热系统，所述集热装置与所述高压热水储热系统闭合形成加压密闭循环系统；所述加压水工质在所述加压密闭循环系统内循环，将所述集热装置获得的热量输送到所述储热装置中。
[0009]进一步地，所述集热装置和所述储热装置的承压范围为2MPa～20MPa，耐温范围为200～350℃，以保证系统的使用寿命。
[0010]进一步地，所述太阳能聚光集热储热系统还包括输出换热器，系统在维持所述加压密闭循环系统工作压力的情况下通过所述输出换热器向外输出所需热量。
[0011]进一步地，所述太阳能聚光集热储热系统还包括与所述稳压储热系统连接的补水
系统，用于向所述加压密闭循环系统补水，维持系统的运行压力。
[0012]优选地，所述聚光装置为线性菲涅尔聚光装置、线性槽式聚光装置以及塔式聚光装置。
[0013]进一步地，所述耐压金属管/罐可以为单体或者串并联的管/罐组合，用以储存高压热水。
[0014]进一步地，所述耐压金属管的外径范围为600mm
‑
1500mm，能够储存较大体积的加压热水，用以向热需求用户提供所需热量，并向所述输出换热器提供换热用热源。
[0015]由以上技术方案可知，本申请采用加压水工质作为太阳能聚光集热的传热工质和储热系统中的储热工质，在太阳能聚光集热过程中，水工质升温并不发生相变，储热装置采用高压热水储热系统和稳压储热系统，不仅可以进行热量的存储，还能平衡系统的运行压力，整个集热、储热、取热过程中水不发生相变，该装置不仅系统简单，施工、安装便捷，而且采用了无燃烧、爆炸风险的水作为集热和储热工质，水的来源广泛，绿色无污染，该装置非常适合中低温工业蒸汽的热需求用户，成本较低，适合大规模推广应用。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为太阳能聚光集热储热系统的结构简图。
[0018]图中，1为聚光装置，2为第一水泵，3为高压热水储热系统，4为稳压储热系统，5为稳压阀，6为第二水泵，7为补水系统，8为输出换热器，9为取热泵，10为承压集热管，11为回水管，12为进水管。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]如图1所示，本技术提供一种太阳能聚光集热储热系统，包括太阳能聚光装置1、集热装置和储热装置，其特征在于，所述集热装置为承压集热管10，另外所述集热装置还包括第一水泵2、进水管12和回水管11，所述进水管12连接所述储热装置的冷端，所述回水管11连接所述储热装置的热端。所述集热装置和所述储热装置中的传热工质为加压水工质，所述加压水工质的工作压力范围为2MPa～20MPa；所述储热装置为耐压金属管/罐，所述耐压金属管/罐可以为单体或者串并联的管/罐组合,所述耐压金属管外径范围为600mm
‑
1500mm，所述耐压金属管/罐的壁厚根据系统的运行压力来确定，当运行压力较高时，壁厚较厚。所述储热装置包括高压热水储热系统3和稳压储热系统4，所述集热装置与所述高压热水储热系统3闭合形成加压密闭循环系统，所述加压水工质在所述加压密闭循环系统内循环，将所述集热装置获得的热量输送到所述储热装置中，所述加压密闭循环系统用于集
热和储热。所述集热装置和所述储热装置的承压范围为2MPa～20MPa，耐温范围为200～350℃，具体参数可根据系统运行的压力和温度进行调节，以使系统具备设计寿命。其次，所述太阳能聚光集热储热系统还包括与所述稳压储热系统4连接的补水系统7，用于向所述加压密闭循环系统补水，维持系统的运行压力，一般情况下，所述补水系统7由水源、管道和补水泵组成，当系统中的水量不足时，所述补水泵将水源泵送至所述稳压储热系统4中。
[0021]所述高压热水储热系统3和所述稳压储热系统4之间布置有第一连通管和第二连通管，集热后，所述高压热水储热系统3中的高压水升温，压力增高，体积膨胀，所述高压热水储热系统3中的高压热水通过所述第一连通管道转移到所述稳压储热系统4中。所述第一连通管上安装有稳压阀门5，可以通过所述稳压阀门5的开启，来降低所述加压密闭循环系统中的压力；所述第二连通管上安装有第二水泵6，所述第二水泵6可以将所述稳压储热系统4中的水泵送入所述高压热水储热系统3中，用以增加所述加压密闭循环系统中的压力。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能聚光集热储热系统，包括太阳能聚光装置、集热装置和储热装置，其特征在于，所述集热装置为承压集热管，所述集热装置和所述储热装置中的传热工质为加压水工质，所述加压水工质的工作压力范围为2MPa～20MPa；所述储热装置为耐压金属管/罐；所述储热装置包括高压热水储热系统和稳压储热系统，所述集热装置与所述高压热水储热系统闭合形成加压密闭循环系统，所述加压水工质在所述加压密闭循环系统内循环，将所述集热装置获得的热量输送到所述储热装置中。2.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光集热储热系统，其特征在于，所述集热装置和所述储热装置的承压范围为2MPa～20MPa，耐温范围为200～350℃。3.根据权利要求1所述的一种太阳能聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维，王芳，
申请(专利权)人：北京兆阳光热技术有限公司，
类型：新型
国别省市：