[實用新型]單腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320724543.9
• 申請日: 2013-11-17
• 公開（公告）號: CN203744577U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建民
• 申請（專利權(quán)）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
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技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及熱能利用，特別是利用流體實現(xiàn)聚焦太陽能的熱能吸收、儲存、交換和利用。

背景技術(shù)

蓄熱器是對熱能進行儲存的設(shè)備，現(xiàn)有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；

在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域，將余熱進行回收并儲存，通常采用相變技術(shù)進行蓄熱，在低溫領(lǐng)域采用蓄冰技術(shù)實現(xiàn)蓄熱；

在太陽能領(lǐng)域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現(xiàn)高溫的儲存，但是由于其需要從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經(jīng)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(lǐng)域，也采用空氣或其他氣體進行蓄熱，但其熱熔小，無法實現(xiàn)大規(guī)模的熱能存儲。

蓄能電站采用電能進行儲存，特別是風(fēng)電及光伏組成的電能，由于其無法實現(xiàn)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。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種單腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高溫、大規(guī)模、低成本、高效率的太陽能采集、傳熱、蓄熱，并適合于10-1500度的溫度，本實用新型利用流體，將流體由太陽能聚焦器件進行加熱，然后存儲在一個蓄熱器中，在利用第二流體對其進行換熱，從而實現(xiàn)熱能的采集、傳熱、蓄熱。

本實用新型的另外目的是提供一種具備移動功能的蓄熱器，可以將蓄熱器進行移動，到一個熱能的區(qū)域，然后再進行利用；實現(xiàn)移動蓄熱。

具體發(fā)明內(nèi)容如下：

單腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，包括固體粒塊，殼體，太陽能聚焦采集系統(tǒng)，保溫材料，流體等，其特征是：由采集器件、光熱轉(zhuǎn)換器、傳熱管、流體、動力裝置、蓄熱器組成一組太陽能采集系統(tǒng)，采集器件的太陽能聚焦在光熱轉(zhuǎn)換器上，傳熱管與光熱轉(zhuǎn)換器進行連接，流體從蓄熱箱內(nèi)由動力裝置驅(qū)動延傳熱管進入到光熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)的焦點部位后，與光熱轉(zhuǎn)換器進行換熱，流體被加熱，加熱后的流體沿傳熱管進入到設(shè)置在地面的蓄熱器內(nèi)，并進入到蓄熱器內(nèi)進行儲存。

蓄熱器設(shè)置有一個腔室，腔室設(shè)置有進口與出口，被加熱的流體進行到蓄熱器后被儲存在在蓄熱器中，被加熱的流體為第一流體。

當(dāng)蓄熱器腔室被充滿后，蓄熱器可以在當(dāng)?shù)匦顭峄虮灰苿拥叫枰脽崮艿牡貐^(qū)。

當(dāng)需要利用蓄熱器中的熱能時，將溫度低于第一流體的溫度的第二流體進入到蓄熱器進行換熱，實現(xiàn)熱能的利用，或者將第一流體從蓄熱器中導(dǎo)入到換熱器中與第二流體進行換熱，實現(xiàn)熱能的利用。

多組太陽能采集系統(tǒng)共同與一個蓄熱器進行連接，將多個采集系統(tǒng)采集的熱能進行集成應(yīng)用，實現(xiàn)大規(guī)模大功率的應(yīng)用。

所述的蓄熱器設(shè)置有多個子室，每個子室與一個太陽能采集系統(tǒng)進行連接，多組太陽能采集系統(tǒng)的第一流體進入到不同的子室內(nèi)進行熱能存儲，從而將多組太陽能采集系統(tǒng)的熱能輸送到蓄熱器內(nèi)。

蓄熱器在本地或者被移動到設(shè)定的區(qū)域后進行放熱，第二流體分別或者同時進入到蓄熱器的不同子室，與子室內(nèi)進行換熱，實現(xiàn)熱能的應(yīng)用；應(yīng)用系統(tǒng)包括發(fā)電機組、電動機組、供暖或制冷機組、化學(xué)電池的一種或多種。

在腔室的第二流體與第一流體，通過管道進行換熱；在腔室內(nèi)或每一個子室內(nèi)部的還設(shè)置有多個管道，管道的進口與出口與腔室的進口與的出口相互連通，使得第二流體可以在管道內(nèi)流動；管道設(shè)置在腔室或子室內(nèi)，第一流體設(shè)置在管道外部、腔室的內(nèi)部，第一流體通過管道與第二流體進行換熱。

所述的管道選自下列一種或組合：

A、螺旋管；

B、管道的內(nèi)部或者和外壁設(shè)置有換熱翅片的管道；

C、彎曲的管道；

D、其直徑可以變化的管道；

E、管道的外壁上設(shè)置有凹凸結(jié)構(gòu)的管道；

F、由不同的金屬復(fù)合而成的管道；

G、管道的內(nèi)或者外壁上設(shè)置有防腐涂層。

太陽能采集器件采用碟式、槽式、塔式中的一種或多種。

第一流體或第二流體為下列一種或多種：熔融鹽、液體（含水或?qū)嵊停怏w（含空氣）、液態(tài)金屬、等離子態(tài)、超臨界體。

所述的液態(tài)金屬為下列一種或者多種或其化合物：汞,銫,鎵,銣,鉀,鈉,銦,鋰,錫,鉍,鉈,鎘,鉛,鋅,銻,鎂,鋁。

還設(shè)置有控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制；包括傳感器、電磁閥、軟件、計算機組成一個控制系統(tǒng)，實現(xiàn)其工作的控制。

采用本實用新型的技術(shù)方案可產(chǎn)生如下的有益效果：