塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置.docx

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102817799A

(43)申请公布日2012.12.12

(21)申请号CN201210333006.1

(22)申请日2012.09.10

(71)申请人西北工业大学

地址710072陕西省西安市友谊西路127号

(72)发明人郑龙席李晓丰

(74)专利代理机构西北工业大学专利中心

代理人陈星

(51)Int.CI

F03G6/06

F01K25/10

F01D1/34

F01D15/10

F24J2/34

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置

(57)摘要

本发明提出一种塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置，包括太阳能接收组件、传热工质循环组件、低沸点发电工质循环组件、冷却工质循环组件和特斯拉涡轮发电组件。本发明与传统蒸汽轮机塔式太阳能热发电系统相比，因特斯拉涡轮只由简单的圆盘和涡轮壳组成，无难于设计和加工的复杂叶片，故结构简单，加工方便，使用、维护成本低；此外因蒸汽轮机的热利用率低，仅有30%左右，热工质的大量能量从汽轮机尾部流失，导致太阳能热发电系统光电转换效率很低，而本发明中所采用的特斯拉涡轮热利用率可达90%以上，可大幅度提高现有太阳能热发电系统的光电转换效率；本发明除可发电外，还可为居民提供生活所需热水。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权利要求说明书

1.一种塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置，其特征在于：包括太阳能接收组件、传热 工质循环组件、低沸点发电工质循环组件、冷却工质循环组件和特斯拉涡轮发电 组件；所述太阳能接收组件包括定日镜和太阳能接收器；所述传热工质循环组件 包括传热工质泵、传热工质存储箱、传热工质控制装置、储热器和流量调节装置； 所述低沸点发电工质循环组件包括低沸点发电工质蒸发器、稳压箱、高压压力调 节装置、背压箱、压力调节装置、冷交换器、低沸点发电工质储存箱和增压液泵； 冷却工质循环组件包括冷却工质储存箱和冷却工质控制装置；特斯拉涡轮发电组 件包括特斯拉涡轮和发电机；

所述传热工质循环组件中，传热工质存储箱通过传热工质控制装置接太阳能 接收器，太阳能接收器输出传热工质到储热器，储热器通过流量调节装置接低沸 点发电工质蒸发器，低沸点发电工质蒸发器输出传热工质经传热工质泵后回到传 热工质存储箱；

所述低沸点发电工质循环组件中，低沸点发电工质储存箱通过增压液泵将低 沸点发电工质输入低沸点发电工质蒸发器，低沸点发电工质蒸发器将气化的低沸 点发电工质依次通过稳压箱和高压压力调节装置后，输入特斯拉涡轮，从特斯拉 涡轮输出的低沸点发电工质经过背压箱和压力调节装置后进入冷交换器，低沸点 发电工质在冷交换器中与冷却工质热交换后，回到低沸点发电工质储存箱中。

2.根据权利要求1所述一种塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置，其特征在于：由一组 圆形薄叶盘和涡轮壳构成，相邻圆形薄叶盘之间存在间隙，涡轮壳包裹圆形薄叶 盘，工作介质从涡轮壳切向进入涡轮，与工作叶盘进行动量交换之后从叶盘中心 排出。

3.根据权利要求1或2所述一种塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置，其特征在于：所 述太阳能接收器由若干竖直排列的管子组成，这些管子呈环形布置，形成一个圆 筒体，相邻管子端部依次连通，传热工质从所有竖直管子内部流过。

4.根据权利要求3所述一种塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置，其特征在于：传热工 质采用亚硝酸盐。

5.根据权利要求3所述一种塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置，其特征在于：储热器 为内外双层，内外双层中间抽为真空，内层内表面镀银，外层外表面加裹保温材 料。

6.根据权利要求3所述一种塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置，其特征在于：低沸点 发电工质采用水或氨或二氧化碳。

7.根据权利要求3所述一种塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置，其特征在于：冷却工 质采用水。

说明书

p技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体为一种塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置，应用 于将低品质热能向高品质电能的转化。

背景技术

在众多新型清洁能源中太阳能因具有取之不竭、无污染、低成本的特点而越来越 受到人们的重视，美国、日本、德国、以色列等国都在积极研究和开发各种利用太阳