日本研發(fā)太陽能菲涅爾透鏡熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
發(fā)布者：本網(wǎng)記者Crystal | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評(píng)論 | 13183查看 | 2013-01-28 11:16:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：日本理化學(xué)研究所Riken與總部設(shè)在奈良縣大和高田市的Da Vinci公司合作，日前成功設(shè)計(jì)出了利用菲涅爾透鏡收集太陽能熱量，對(duì)儲(chǔ)熱槽中儲(chǔ)存的水加溫，通過“旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)”進(jìn)行發(fā)電，并提供熱水供應(yīng)的“熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”。
圖：樣機(jī)
該系統(tǒng)的工作原理是，利用菲涅爾透鏡聚焦太陽光，經(jīng)由換熱器為水加溫并儲(chǔ)熱，然后在需要時(shí)釋放其熱量進(jìn)行發(fā)電及熱水供應(yīng)。通過將刻有同心圓狀凹槽的菲涅爾透鏡組合成立方體狀的集熱器，無論太陽光從何種角度入射，均可高效聚焦能量。菲涅爾透鏡具有雖薄但可高效聚光的特點(diǎn)。此次利用的菲涅爾透鏡是以目前正在開發(fā)的用于觀測超高能宇宙射線的望遠(yuǎn)鏡頭為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，其透明度較高，表面粗度為20納米，為高精度產(chǎn)品。配置在立方體的上面和側(cè)面（該結(jié)構(gòu)稱為“Fresnel Sun House”）。
圖：系統(tǒng)工作原理
立方體內(nèi)部配置有鋁合金制造的用于接收菲涅爾透鏡所聚集的光的倒T字型換熱器，無論太陽光是從側(cè)面還是從上面照射，均可高效提取熱能。換熱器下方是裝滿水的蓄熱槽，在此生成的溫水將供應(yīng)給Da Vinci公司開發(fā)的“旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)”進(jìn)行發(fā)電。旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)通過將作為熱介質(zhì)的氟利昂替代物轉(zhuǎn)換為氣體來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。該發(fā)動(dòng)機(jī)是利用氣缸容積的變化生成旋轉(zhuǎn)能，因此即使在低溫?zé)嵩瓷傻牡蛪毫ο?，熱工作效率也十分出色。具體來說，即使40℃左右的溫度也可驅(qū)動(dòng)。
圖：旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)
此次開發(fā)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，無需高價(jià)的太陽光追蹤裝置及驅(qū)動(dòng)裝置即可利用變動(dòng)較大的太陽光能源，而且通過用水蓄熱能夠穩(wěn)定保存能量，可在需要時(shí)隨時(shí)提取使用。
Riken打算今后通過與地方政府等合作，將其作為利用閑置土地的中小規(guī)模分散電源進(jìn)行推廣應(yīng)用。計(jì)劃在2013年內(nèi)推出輸出功率為1千瓦的試制機(jī)，在2014年打造一個(gè)10千瓦的實(shí)證系統(tǒng)。
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