[發明專利]固體粒塊碟式太陽能加熱傳熱系統

在審

• 申請號: 201310572825.6
• 申請日: 2013-11-17
• 公開（公告）號: CN104654608A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 李建民
• 申請（專利權）人: 成都奧能普科技有限公司
• 主分類號: F24J2/06
• 分類號: F24J2/06;F24J2/34;F24J2/46
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及太陽能熱能利用，特別是利用碟式太陽能加熱及傳熱和利用。

背景技術

在太陽能領域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現高溫的儲存，但是由于其需要從固態轉變為液體，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。

在太陽能領域，也采用空氣或其他氣體進行蓄熱，但其熱熔小，無法實現大規模的熱能存儲。

對于碟式太陽能聚焦系統，通常采用熔融鹽進行傳熱，但是由于熔融鹽溫度的限制，盡可以提供600度溫度，為了實現高溫采用空氣進行傳熱，但是，空氣的熱容很小，很難傳遞大量的熱能。

發明內容

本發明的目的是提供固體粒塊碟式太陽能加熱傳熱系統，采用固體粒塊取代熔融鹽和空氣，將固體粒塊設置在傳送器件上，傳送器件設置在保溫管內，將太陽能碟式太陽能鏡采集的熱能加熱固體粒塊，并通過傳輸器件將固體粒塊傳輸到蓄熱器內，完成熱能的采集和傳熱。本發明可以實現高溫、大規模、低成本、高效率的采集及傳熱，并適合于10-1500度的溫度工作。

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具體發明內容如下：

固體粒塊碟式太陽能加熱傳熱系統，包括固體粒塊，太陽能碟式采集系統，保溫材料等，其特征是：

由碟式太陽能鏡、光熱轉換器、保溫管、傳送器件、固體粒塊、蓄熱器、循環動力裝置組成一組太陽能聚焦熱能采集系統；

光熱轉換器在碟式太陽能鏡的太陽能照射焦點部位，保溫管設置在碟式太陽能鏡非照射部位，光熱轉換器與保溫管進行連接，傳送器件設置在光熱轉換器或保溫管內，固體粒塊設置在傳輸器件上，并由動力裝置提供動力實現運動，由動力裝置驅動可以在光熱轉換器或保溫管內部運動；

固體粒塊由傳熱器件傳送到光熱轉換器內，光熱轉換器將太陽能轉換為熱能，處于光熱轉換器內的固體粒塊被太陽能轉換的熱能加熱，被加熱的固體粒塊由傳送器件傳輸到設置在地面的蓄熱器內，對所采集的熱能進行儲存；

在蓄熱器內的固體粒塊由換熱器進行換熱，實現熱能的使用；

被換熱的固體粒塊再次由傳送器件輸送到光熱轉換管內被加熱后重復使用。

所述的循環動力裝置為選擇下列的一種或多種泵、電機、電磁泵、空壓機；

所述的傳輸器件選擇下列一種或多種：傳送帶、料斗、傳送車、滑軌、固體粒塊的連接器件。

對于傳輸器件選用傳送帶、料斗、傳送車時，將固體粒塊放置在傳送帶、料斗、傳送車上，通過傳送帶、料斗、傳送車的運動帶動固體粒塊進行運動；

對于傳輸器件選用固體粒塊的連接器件，采用在每個固體粒塊上設置有相互連接器件，相互連接器件將多個固體粒塊連接后組成一個固體粒塊連接線，通過電機驅動實現固體顆粒塊的循環，固體粒塊連接線在光熱轉換管內部進行運動；

對于傳輸器件選用滑軌時，將固體粒塊上設置一個吊鉤，吊鉤可以在滑軌上運動，動力設備驅動吊鉤或者滑軌帶動固體粒塊進行運動。

光熱轉換器件外部設置有透光器件，透光器件對光熱轉換器件進行透光和保溫，透光器件可以為玻璃管、內部抽真空玻璃管、石英管、微晶管的一種。

所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆粒或者/和磚塊，或者自然界存在的沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規則現狀。

在固體粒塊上加工有凹或/和凸部位，或者在固體粒塊上設置有用于相互連接或者與其他器件連接的連接裝置；兩個固體粒塊之間的凹或/和凸部位可以構成一個通道；用于流體進行流通；所構成的通道為柱體、多面體、菱形、拋物線體、旋轉拋物線體的一種或其組合，流體可以在流道內流動并被壓縮或膨脹；在固體粒塊內設置有空腔，在空腔內設置有蓄熱材料。

所述的蓄熱器為一個設置有一個或者多個子室的容器，每子室內設置有至少設置有一組固體顆粒進口與出口，每個子室內可以存放固體粒塊，容器的外部有保溫材料，每個碟式太陽能采集系統與其中的一個子室進行連接，將不同的碟式太陽能采集系統加熱后的固體粒塊可以運輸到一個蓄熱器內不同的子室內，實現熱能的儲存。

蓄熱器被設置一個可以移動的設備上，可以帶動蓄熱器移動到其他區域，以便將高溫固體粒塊進行集中利用。

還設置有智能控制系統，采用計算機芯片、傳感器、軟件、執行部件實現對固體粒塊溫度、動力裝置運動的控制。

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采用本發明的技術方案可產生如下的有益效果：