[發明專利]一種利用固體粒塊實現傳熱的方法

在審

• 申請號: 201310574086.4
• 申請日: 2013-11-17
• 公開（公告）號: CN104654624A
• 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: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34;F28D20/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及熱能利用，特別是采用固體粒塊實現高溫的熱能傳熱、儲存、交換和利用的方法，特別是太陽能聚焦光熱利用中的熱能采集、傳熱、蓄熱方法。?

背景技術

對于低溫傳熱，普遍采用水作為傳熱介質，對比100-300度的傳熱，普遍采用導熱油，對比高于300度的熱能傳遞，采用熔融鹽以及氣體進行傳熱，但是熔融鹽基本上適應于300-600度，更高的溫度采用氣體進行傳熱，但是氣體的熱熔很小，傳熱效率很差。?

蓄熱器是對熱能進行儲存的設備，現有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；?

在工業節能領域，將余熱進行回收并儲存，通常采用相變技術進行蓄熱，在低溫領域采用蓄冰技術實現蓄熱；?

在太陽能領域，采用熔融鹽傳熱、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傳熱、蓄熱，但其熱熔小，無法實現大規模的熱能存儲。?

蓄能電站采用電能進行儲存，特別是風電及光伏組成的電能，由于其無法實現儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費。如果采用熱能進行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。?

采用固體進行傳熱，由于固體在高溫狀態下，沒有大的體積變化，同時沒有氣體的壓力以及危險，安全可靠，同時可以比氣體具備高的熱熔，因而固體成為高溫傳熱的首選，但是如何利用固體進行傳熱，需要解決具體的技術問題。?

發明內容

本發明的目的是提供一種利用固體粒塊實現傳熱的方法，可以實現高溫、大規模、低成本、高效率的傳熱、蓄熱，并適合于10-1500度的溫度的傳熱、蓄熱。其具體方法是采用固體粒塊將熱能進行傳遞，采用將固體粒塊與高溫熱源進行換熱，后將固體粒塊運送到使用的區域，再將固體粒塊的熱能與低溫熱?源進行換熱，實現利用固體粒塊進行換熱。?

本發明的一種利用固體粒塊實現傳熱的方法，主要是解決困擾太陽能高溫傳熱的技術難題，本發明人采用將固體粒塊采用太陽能采集系統進行加熱，后經傳輸系統將固體粒塊從采集地點傳送到運輸地點，然后，將固體粒塊運輸到需要的地區，再將其與低溫熱源進行換熱，實現使用固體粒塊進行太陽能采集、傳遞、交換的目的。?

具體發明內容如下：?

一種利用固體粒塊實現傳熱的方法，包括高溫熱源、低溫熱源、傳送系統、固體粒塊，其特征是：采用下列步驟實現利用固體粒塊進行適合于-50度到1500度范圍的傳熱：?

A、選取適當的固體粒塊；?

B、將固體粒塊與高溫熱源進行換熱；?

C、利用固體粒塊傳送設備，將固體粒塊從一個地點傳送到另外一個地點；?

D、將固體粒塊的與低溫熱源進行換熱，將熱能交換給低溫熱源；?

E、將與低溫熱源換熱后的固體粒塊與高溫熱源再次進行換熱，再繼續按照步驟B/C/D進行循環，實現固體粒塊循環傳熱。?

在步驟B之后先利用固體粒塊傳送設備，將固體粒塊從一個地點蓄熱，將熱能進行儲存，然后再將固體粒塊從一個蓄熱地點傳送到另外一個使用地點。?

在進行步驟B時，利用太陽能轉換為熱能的設備與固體粒塊進行換熱，使固體粒塊進行加熱，即利用固體粒塊儲存太陽能的轉換的熱能。?

所述的太陽能轉換為熱能的設備太陽能聚焦跟蹤設備，選擇槽式、塔式、碟式、菲涅爾鏡式及其組合。?

在步驟B或者C后，設置有步驟F，將固體粒塊放置在一個可以保溫的區域或箱體或者換熱器內，進行熱量儲存；從而實現利用固體粒塊進行傳熱換熱蓄熱。?

步驟C所述的固體粒塊傳送設備包括固體粒塊蓄熱器、傳送帶、傳送車、傳送料斗中的一種或多種。?

所述的固體粒塊由由金屬或非金屬或其混合物組成的固體粒塊；?

固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、柱形、對面體、不規則面體。?

采用本發明的技術方案可產生如下的有益效果：?

1、本發明采用固體粒塊，可以實現10-1500度的熱能傳遞和儲存，安全可靠；?

2、本發明可以有效的解決了采用固體粒塊實現高溫熱能傳送的目的。?

3、本發明可以有效的解決了采用固體粒塊實現太陽能高溫熱能傳送的目的。?

4、本發明可以應用于工業余熱、太陽能、地熱、生物質等多種應用。?

附圖說明

圖1是一種用于固體粒塊實現傳熱的方法的流程示意圖；?

圖2是一種用于固體粒塊實現傳熱換熱蓄熱的方法的流程示意圖；?