一種帶儲熱箱的太陽能雙曲反射鏡系統(tǒng)的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能延長太陽能蝶式發(fā)電設(shè)備發(fā)電時間系統(tǒng)的制備方法，具體地說是一種帶儲熱箱的太陽能雙曲反射鏡系統(tǒng)的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低成本高性能的儲熱技術(shù)的應(yīng)用是當(dāng)前光熱發(fā)電可以與光伏發(fā)電相競爭的最大優(yōu)勢。自光熱發(fā)電開始實現(xiàn)規(guī)?；_發(fā)以來，儲熱就開始在其中扮演重要角色。數(shù)十年來，儲熱技術(shù)也在經(jīng)歷著演變，但至今，熔鹽儲熱依舊是最具性價比和最成熟的儲熱技術(shù)。但我們還需看到的是，新興的儲熱技術(shù)也在逐步獲得發(fā)展。
[0003]較為古老的如Ruths儲熱技術(shù)，也稱之為蒸汽儲熱，對高壓過熱水蒸汽進(jìn)行存儲。這種技術(shù)已經(jīng)在PSlO和PS20兩座塔式光熱電站中進(jìn)行了應(yīng)用，實踐證明其成本高昂，推廣價值較低。
熔鹽儲熱是唯一實現(xiàn)商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用的儲熱技術(shù)。但熔鹽儲熱也擁有自身的缺點和局限性，如不能實現(xiàn)超過550攝氏度以上的運(yùn)行溫度，高于此溫度將氣化;熔點較高，約在250攝氏度左右，容易出現(xiàn)凍堵事故等。
目前來看，比較有潛力的新興儲熱技術(shù)當(dāng)推石墨儲熱，澳大利亞的G r a P h i t e能源公司和西班牙Sener公司都在對這項技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。Graphite能源公司和澳大利亞的So Iastor公司合作利用石墨作為塔式光熱電站的吸熱和儲熱介質(zhì)，并已經(jīng)建成了一個3MW的LakeCargelIigo示范性項目。其將吸熱系統(tǒng)與儲熱系統(tǒng)集成在了一起，在集熱塔上，熱量接收器的內(nèi)部即為石墨材料，其承擔(dān)著吸收部分熱能后與水換熱產(chǎn)生蒸汽，另一部分熱能同時進(jìn)行儲熱的雙向任務(wù)。整個熱量接收和儲熱系統(tǒng)內(nèi)部充入氬氣以防止氧化。Graphi te能源公司總經(jīng)理Nick Bain表示，“我們的首要目標(biāo)是設(shè)法增加儲熱溫度”。
SENER正在研究高效經(jīng)濟(jì)的固態(tài)石墨儲熱解決方案。據(jù)Sunshot網(wǎng)站對該項目的介紹信息:這種儲熱技術(shù)理論上可在超過800攝氏度、甚至高達(dá)1650攝氏度的溫度下穩(wěn)定應(yīng)用，無寄生性能源消耗，預(yù)期壽命可達(dá)30年。
瑞士Airlight能源公司利用空氣作為傳熱介質(zhì)，利用硅石進(jìn)行儲熱。其宣稱可實現(xiàn)的儲熱溫度約達(dá)650攝氏度。該公司的研發(fā)總監(jiān)Gianluca Ambrosetti表示，“最大的優(yōu)勢是這項技術(shù)相對簡單并可以實現(xiàn)較高的溫度。”
中國專利文獻(xiàn)CN103256737A公布了體重太陽能熱水器儲熱式水箱，其主要技術(shù)方案是，該水箱內(nèi)部裝有發(fā)熱體和儲熱體，儲熱體內(nèi)部密封有可選的硫酸鈉相變儲熱材料。
[0004]中國專利文獻(xiàn)CN013525373A公布了一種復(fù)合定形相變儲熱材料及制備方法，其主要技術(shù)方案是，該復(fù)合材料以多孔材料為支撐材料，無機(jī)水合鹽為相變材料，通過多孔材料的毛細(xì)吸附作用及表面活性劑的自組裝將無積水合鹽吸附入支撐材料的多孔結(jié)構(gòu)中制備
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[0005]然而，如何使得太陽能熱發(fā)電盡快能夠達(dá)到:平價上網(wǎng)、變補(bǔ)充能源為替代能源。這是目前太陽能熱發(fā)電行業(yè)尤為關(guān)注的問題。經(jīng)過鄂爾多斯2012年的十臺并網(wǎng)型的示范工程證明了斯特林熱機(jī)的穩(wěn)定，同時也證明了采用斯特林熱機(jī)作為太陽能發(fā)電系統(tǒng)的配置是事宜的，從整體設(shè)備及它產(chǎn)生的技術(shù)效果看，太陽能碟架系統(tǒng)的制備工藝及設(shè)置在碟架上的儲熱裝置其位置的設(shè)定是關(guān)鍵的因素。
[0006]例如，在野外不受控環(huán)境下，在僅有5米左右聚焦的條件下，保證碟架及反射鏡的不變形，仍然是個巨大的挑戰(zhàn)；
又例如，太陽的輻射本身就是一個不斷在變化的變量，加上大氣本身質(zhì)量的變化和影響，這就使得系統(tǒng)能否得到穩(wěn)定的熱量來源是較為困難的并隨之帶來的溫度波動也一定會產(chǎn)生的，如此，這就很難、或者說不可能給斯特林發(fā)動機(jī)提供穩(wěn)定的工作環(huán)境。這樣也加大了對斯特林機(jī)調(diào)整的挑戰(zhàn)。
[0007]目前采用的碟架系統(tǒng)需要綜合考慮發(fā)動機(jī)的振動與碟架本身的諧振的問題;需要考慮風(fēng)載荷;需要支撐斯特林機(jī)及發(fā)電機(jī)的負(fù)荷;需要足夠的穩(wěn)定精度保證熱量的采集;還需要足夠的低成本保證項目的經(jīng)濟(jì)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決技術(shù)問題是提供一種帶儲熱箱的太陽能雙曲反射鏡系統(tǒng)的制備方法，該方法是基于現(xiàn)有的太陽能雙曲鏡面發(fā)電裝置，重新設(shè)計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局，最終以減少碟架承重、提高碟架雙軸追蹤效率、儲熱蓄能穩(wěn)定、延長系統(tǒng)發(fā)電時間為目的，從而改變野外環(huán)境下的現(xiàn)有技術(shù)中太陽能雙曲反射鏡發(fā)電裝置的靜動態(tài)固定位置不穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行效率不高的問題。
[0009]為此，本發(fā)明解決所述問題的技術(shù)方案是一種帶儲熱箱的太陽能雙曲反射鏡系統(tǒng)的制備方法，其中，所述方法包括:分類整備系統(tǒng)的單元部件:基座、儲熱箱、斯特林機(jī)、支撐柱、配重柱、集熱器、碟架;之后按以下步驟:
步驟一，設(shè)立鋼筋水泥基礎(chǔ)，;
步驟二，在所述基礎(chǔ)上設(shè)置帶有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的基座；
步驟三，在所述基座上設(shè)置支撐柱；
步驟四，在支撐柱上安裝配重柱；
步驟五，在配重柱上安裝帶有無機(jī)物相變蓄熱材料的儲熱箱；
步驟六，在配重柱的儲熱箱的一側(cè)安裝斯特林機(jī)；
步驟六，在斯特林機(jī)的一側(cè)安裝碟架；
步驟七，在配重柱的頂端設(shè)置集熱器；
步驟八，調(diào)整位于配重柱上的儲熱箱、斯特林機(jī)的位置，使其重心定位于支撐柱上； 步驟九，調(diào)整設(shè)置在基座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使其與支撐柱聯(lián)動。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟2中的基座的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是伺服電機(jī)。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟5中帶有無機(jī)物相變蓄熱材料的儲熱箱，其中的無機(jī)物相變蓄熱材料是Na2SO4, ο
[0012]優(yōu)選的，所述步驟5中帶有無機(jī)物相變蓄熱材料的儲能箱，其中的無機(jī)物相變蓄熱材料所具有的工作參數(shù)是:954°C/小時、失重0.056 mg/hr、蒸氣壓4.74*10—4 torr。
[0013]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明產(chǎn)生的積極效果是:由于本發(fā)明的技術(shù)方案給出了設(shè)置在基座上的支撐柱與配重柱和儲熱箱與斯特林機(jī)之間最佳的位置連接關(guān)系，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的碟架頭重腳輕的問題，亦即大大減輕了碟架的負(fù)荷；同時，將斯特林機(jī)設(shè)置在儲熱箱靠碟架的一側(cè)可以很好地解決斯特林機(jī)的散熱問題;并且將石墨層作為集熱及導(dǎo)熱的材料，將擴(kuò)容增量的硫酸鈉作為無機(jī)物相變蓄熱材料，可以使斯特林機(jī)始終處于一種穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
【附圖說明】