[实用新型]一种太阳能锅炉光热模块

说明书

一、技术领域

本实用新型属于新能源或可再生能源领域中的太阳能光热利用技术，既可为家庭、宾馆、单位提供热水、暖气以及热能制冷，也可用于分布式能源，建立太阳能与其它能源互补的能源供应站(譬如热电厂、热能制冷站)，实现热、电、冷联产联供。

二、背景技术

现有的太阳能光热技术主要有太阳能热水器、分散型发电系统、集中型发电系统和中间型发电系统等。

(一)太阳能热水器

市场现有的太阳能热水器是由多根光热管以及水箱和控制装置组成，不能自动跟踪太阳；光热管采用带真空夹层的玻璃管，内管表面涂有红外线选择性涂层，管内通介质吸收热量，介质采用自然循环，玻璃管承受介质压力和温度很有限；这种太阳能利用装置只能加热较低压力的液体，难以提高压力和温度，更无法提供具有一定温度和压力的蒸汽，因而限制了用途。

(二)太阳能发电系统

1、分散型发电系统。将抛物面型聚光镜等构成的许多个集热器布置在场地上，再将这些集热器加以串联和/或并联，从而收集一定温度、压力和流量的热能送至汽轮发电装置。主要技术方案有：槽型抛物面镜型、复合抛物面镜型和固定镜型等。

槽型抛物面镜型集热系统是通过槽型抛物面镜将太阳光反射聚集到圆柱形集热器上，对介质进行加热，实现太阳能热发电。槽型抛物面镜可装设自动跟 踪装置，但由于长宽比太大，只能进行东西向(地球经度方向)跟踪，不能进行南北向太阳照射角(地球纬度方向)跟踪，太阳能利用效率受到一定的限制，并且容量规模也受到制约。

复合抛物面镜型集热系统的太阳能收集原理同上，因不用自动跟踪装置，结构比较简单，但效率和规模受到更大的制约。

固定镜型集热系统(太阳能收集原理同上)是将反射镜固定不动，让吸热体跟随太阳移动而进行跟踪，这样使得跟踪用的功率较小，但在吸热体与介质进出口管道连接方面的技术问题尚待解决。

分散型太阳能利用装置一般聚光比不超过50。

2、集中型发电系统。这是在宽广场地的中心或附近建设高大的竖塔，塔顶上装设集热器，在其周围布置大量的平面反射镜，每面反射镜均实行对太阳全方位跟踪调节，将阳光反射集中到塔顶的集热器上，对介质进行加热，再送去塔下的汽轮发电装置。这种装置的聚光比很大(达到或超过100)，容易获得高温热能，并能进行大型化，但结构复杂，特别是平面反射镜跟踪装置更为复杂，反射镜的角度状况各不相同，造价昂贵，且因季节性因素，太阳位置差别很大，全年太阳能总体利用效率不高。

3、中间型发电系统。这是一种介于分散方式和集中方式之间的太阳能发电系统。该装置是利用平面、曲面聚光方式，将多个平面镜的反射光聚集到曲面镜上再进一步聚光至集热器上，对介质进行加热。这种方式的聚光比最高可达到100(一般在50至100之间)能够提供一定温度和压力的蒸汽。它的缺点是在太阳光入射到集热器之前不能避免平面镜和曲面镜的二次反射，从而降低了效率。

以上背景技术可参考《太阳能热利用原理与计算机模拟》(第2版，西北工业大学出版社，2004.3，张鹤飞主编)。

此外，太阳能光伏电池的光电转换效率较高，可达20％左右，当前光伏产业的发展速度很快，造价也在逐步降低，但由于是光电转换，无法进行电、热、冷联产联供，太阳能利用效率难以进一步提高，且硅生产过程中能耗高、污染严重，有待进一步创新发展。

三、发明内容