[实用新型]焦耳加热装置及具有电加热功能的光场

说明书

技术领域

本实用新型涉及光热电技术领域，特别是涉及一种焦耳加热装置及具有电加热功能的光场。

背景技术

传统的槽式太阳能热发电系统为在太阳镜场布置集热器，集热器中的集热介质为导热油，因此，太阳镜场将太阳光汇聚到集热器中，从而将集热器中冷的导热油加热为高温导热油；从集热器输出的高温导热油流入到油水换热器，与冷却水进行热交换，将冷却水加热为过热蒸汽，从而驱动汽轮机做功发电；经油水换热器输出的冷的导热油被导热油循环泵重新输送回集热器中进行吸热。另外，当太阳光充足时，从集热器输出的高温导热油还部分输送到油盐换热器中，与储热介质熔融盐发生热交换，将熔融盐加热为高温熔融盐，并通过热储盐罐作为热源储存。由此可见，传统的槽式太阳能热发电系统，采用导热油作为集热介质，采用熔融盐作为蓄热介质，采用水蒸汽作为发电介质；由于导热油的温度上限为400度，从而制约了槽式太阳能热发电的蒸汽温度和压力参数，难以提高发电效率；另外，由于采用了三种介质，槽式太阳能热发电系统需要设置油盐换热器和油水换热器，增加了系统成本。

为解决上述问题，国际上也有研发机构开发采用熔融盐介质同时作为集热和蓄热介质的槽式太阳能热发电系统，然而，由于熔融盐的凝固点很高，因此，熔融盐非常容易凝固，从而为整个槽式太阳能热发电系统的循环带来灾难性事故。

一般槽式集热器都采用电加热的方式，即集热场注盐前需将集热管预热，但受集热管结构限制，只能通过焦耳加热预热集热管。焦耳加热即将电压直接加到被加热物体上，利用导体本身的焦耳效应发热，属于直接电阻加热，热效率高。

原有的焦耳加热器，为单相变压器，使用过程中会造成供电电源三相不平衡。柴油发电机三相不平衡时会造成的危害如下：

1)影响设备的运行出力，发电机设备容量设计是按三相负荷条件来确定的，如果三相负荷不平衡，设备容量只能以三相负荷中最大一相为限，因此设备出力降低。

2)中性线就有电流通过，低压供电线路损耗增大。

3)造成三相电压不对称，使中性点电位产生位移。

4)影响电动机的输出功率，并使绕阻温度升高。

5)使有的相电压高，另外的相电压降低。

6)中性线电流过大，异线可能会烧断。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种光场的电加热装置。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种焦耳加热装置，包括与三相交流电对应的至少一个整流单元，所述的整流单元包括三个为一组的六个单相整流模块，同一组的三个单相整流模块的火线输入端分别与三相交流电的三相电连通，同一组的三个单相整流模块的输出对应并联后作为整体正极和整体负极，一组单相整流模组的整体正极和另一组的整体负极并接后作为输出地极，其余的整体正极和整体负极分别作为输出正极和输出负极。

包括2-4个整流单元，所述的整流单元的输入并接至三相电，输出对应并接至输出地极、输出正极和输出负极。

还包括并联在所述的三相交流电侧的防雷单元。

所述的输出负极、输出正极和输出地极对应接入断路器的输入端。

一种具有电加热功能的光场，所述的光场包括由多个依次串联子槽式集热器构成的槽式集热器以及所述的焦耳加热装置，所述的槽式集热器包括被绝缘支撑的集热管，各槽式集热器的集热管经金属软管相连接且相导通，所述的输出正极接入串联且导通的集热管中部，所述的输出负极接入所述的串联且导通的集热管两端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型直接采用三相交流电转化为直流电进行电加热，三相电的电压范围：270Vac-502Vac，频率范围45Hz-65Hz，直流输出对地电压42.5V，而原来方案中使用的为交流42.5V，其峰值电压达60V，相比较直流电压更低更安全。因为两组单相整流模块输出的并接将负荷均匀的分布到三相上，故无论加热过程中同时启动多少焦耳加热器，都不会引起电源的三相不平衡。因此对于选择作为电源的柴油发电机有极大优势，基本消除了相间不平衡对发电机的危害。

附图说明

图1所示为本实用新型的光场的电加热装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。