[實用新型]蓄熱裝置

有效

• 申請號: 201220604480.9
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN203190668U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: S·賓亞米尼;S·蘭彭舍夫;Y·塔馬爾;N·范德拉格;S·瓦爾特
• 申請（專利權）人: 西門子公司;西門子聚集太陽能有限公司
• 主分類號: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;楊國治

技術領域

本實用新型涉及一種用于太陽能熱電站的蓄熱裝置。?

背景技術

在太陽能熱電站中，借助于反射器（Spiegel）等將入射的陽光聚焦到接收器上。常見類型的太陽能熱電站即所謂的拋物槽式發電站，在該拋物槽式發電站中，反射器構造為具有拋物線形的橫截面輪廓的凹槽。在此，管體用作接收器，該管體沿著該拋物槽式反射器的聚焦線延伸。?

該發電站類型在機械上特別簡單且不需較多維護，因為通常可取消方位跟蹤裝置（Azimuthnachführung），且反射器只跟從太陽高度角（Sonnenh?he）。?

在接收管中有傳熱流體流轉，其中，傳熱流體可以是水或過熱的蒸氣（該過熱蒸氣直接驅動蒸氣渦輪機）或油，該傳熱流體稍后在熱交換器中將已吸收的熱能輸出給水，使該水蒸發且利用該水進行渦輪驅動。?

由于太陽射入的隨機性，這類太陽能熱電站此外可具有蓄熱器。這種蓄熱器一方面可補償例如由飄過的云引起的太陽射入的短暫的波動，然而為了使得在傍晚或夜間延長太陽能熱電站的運行成為可能，也要鋪設得足夠大。在后一種情況下，蓄熱裝置設置為罐，這些罐包含蓄熱介質，且這些罐被多個管體穿過，傳熱介質可在這些管體中流轉，以便將已吸收的熱量輸出給蓄熱介質，或在傍晚或夜間再將這些熱量提取出來。?

特別有利的、在這類裝置中用作蓄熱介質的元素族就是所謂的相變材料（Phase?Change?Materials,?PCM）。這種材料具有特別高的相變焓，且因此，當帶有這類介質的蓄熱裝置在蓄熱介質的相變溫度的范圍內運行時，其適合于在溫度幾乎保持不變的情況下吸收相當多的能量。?

在此特別有利的是，使用鋅鋁合金作為蓄熱介質。該蓄熱介質除了其較高的相變焓之外還具有較高的特定的比熱容，從而其特別好地適合于蓄熱。不利的是，這類材料相比鋼而言非常易腐蝕。此外，由于這種蓄熱器開始運轉之后通常就不再能接近其內部空間，因此較難檢測或修復由腐蝕引起的損壞等。?

實用新型內容

因此，本實用新型的任務在于，提供一種蓄熱裝置，該蓄熱裝置被特別好地保護以抵抗腐蝕，且同時使以簡單的形式檢測故障成為可能。?

該任務通過一種蓄熱裝置來完成。?

這種蓄熱裝置用于太陽能熱電站并且帶有存儲容器，該存儲容器以蓄熱介質充滿且被至少一個管體穿過，該管體可被傳熱流體所流經。根據本發明，在此這樣設置，即，管體構造成雙壁的，其中，在外殼和內殼之間的空間以另一種流體充滿。通過所述至少一個管體的雙壁的構造，該管體可構造成特別耐腐蝕的。外殼和內殼之間的空隙在此可附加地用于探測在所述至少一個管體上的損壞。為此，當在外殼和內殼之間的空間中布置有壓力傳感器時，是尤其合適的。在此，在該空隙中的壓力改變表明在管體上有損壞，從而必要時可將該管體作封閉、橋接（überbrücken）等處理。也可使用另外的合適的能檢測出流體的狀態改變的傳感器。?

在本實用新型的優選的實施形式中，外殼由陶瓷構造成，尤其由氧化鎂、氧化鋯、氧化鋁等構造成。這類陶瓷相對于通常的蓄熱介質而言特別耐腐蝕，從而如此構造成的蓄熱裝置具有特別好的穩定性。?

然而所述外殼也可備選地由玻璃構造成，尤其是石英玻璃、玻璃碳等構造成。這種材料也具有必要的耐腐蝕性。?

蓄熱裝置的蓄熱介質在此優選構造為鋅鋁合金。這種合金以熔融焓高且特定的比熱容高而出眾，從而可在合金的熔點附近的較窄的溫度范圍內存儲特別多的能量。此外，鋅鋁合金還特別適合應用于太陽能熱電站中，因為該合金的熔點處于以油為基礎的太陽能熱電站的通常的工作溫度的范圍內，即，處于約400℃的范圍內。?

附圖說明

接下來借助于附圖進一步闡述本實用新型和其實施方式。圖1是通過根據本實用新型的蓄熱裝置的實施例的管體的縱向截面圖。?

具體實施方式

該圖1展示了用于太陽能熱電站的整體以10表示的蓄熱器。該蓄熱器10包括僅部分示出的容器（Beh?lter）12，該容器12以鋅鋁合金充滿。該容器被多個管體14穿過，在圖1中只示出其中一個管體。該管體14沿箭頭16的方向被傳熱介質流經。在此該傳熱介質可例如為油。傳熱介質在進入到容器12中之前以太陽熱方式加熱，其中，通常的運行溫度為約400℃。在管體14被流經時，熱能從傳熱介質中進入到鋅鋁合金中，從而該鋅鋁合金被熔融。在此，由于這類合金的熔融潛熱和特定的比熱容較高，使得溫度的提高不是非常顯著。在夜間運行或有云時，管體14可被冷的傳熱介質流經，從而存儲在鋅鋁合金中的能量又被輸出給傳熱介質。經過一熱交換器，可通過那些如此被提取出的熱量使水蒸發，且該水用于驅動渦輪機。?