[實用新型]固體粒塊槽式太陽能流態化驅動換熱傳熱系統

有效

• 申請號: 201520512365.2
• 申請日: 2015-07-16
• 公開（公告）號: CN205373093U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 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: F24J2/24
• 分類號: F24J2/24;F24J2/34;F24J2/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及太陽能熱能利用，特別是利用固體粒塊實現線聚焦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。

對于槽式太陽能聚焦系統，通常采用熔融鹽進行傳熱，太陽能采集管通常采用不銹鋼的關鍵的光熱轉換器，內部流動熔融鹽，但是這種結構的缺點是明顯的，耗能、有毒，安全與經濟性存在明顯的缺陷。

發明內容

本實用新型的目的是提供固體粒塊槽式太陽能流態化驅動換熱傳熱系統，采用固體粒塊取代熔融鹽，將固體粒塊設置在傳送器件上，傳送器件設置在玻璃管內，實現熱能的采集加熱固體粒塊，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。本實用新型可以實現高溫、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。

具體發明內容如下：

固體粒塊槽式太陽能流態化驅動換熱傳熱系統，由槽式太陽能鏡、線聚焦太陽能光熱轉換器、透光管、保溫管、蓄熱換熱器組成一組太陽能槽式線聚焦采集系統，其特征是：包括固體粒塊流態化驅動泵；

所述線聚焦太陽能光熱轉換器包括至少有一個管道，在管道的一端設置有進口，在另外一端設置有出口，固體粒塊可以從進口進入到管道內部，在管道的腔體內部設置有螺旋器件，螺旋器件由圓柱螺旋線或螺旋管組成，螺旋器件固定連接在轉桿上，轉桿設置在管道內容，并與管道的軸線重合或平行，螺旋器件的進口與管道的進口相互聯通，螺旋器件的出口與管道的出口相互聯通，在管道內部或者周圍設置有至少一個電機，電機與轉桿進行連接，電機可以驅動轉桿轉動，帶動固定在其上的螺旋器件在管道內部進行轉動，固體粒塊可以經由開口部位進入到螺旋管道內，在電機驅動下螺旋管道轉動，驅動螺旋管道內的固體粒塊從進口流動到出口；

所述固體粒塊流態化驅動泵，由動力裝置、流態化腔室、固體粒塊進口、固體粒塊出口、流體進口、流態化床、電子控制裝置、殼體組成，固體粒塊通過固體粒塊進口進入到流態化腔室內，流體通過設置在流態化腔室殼體上的流體進口進入到流態化腔室內，進入到流態化室內的固體粒塊及流體進行混合達到流態化狀態，或者固體粒塊及流體進行混合由動力裝置提供動力驅動使其達到流態化狀態，流態化床設置在動力裝置與流態化腔室之間，動力裝置提供的氣體經流態化床進入到流態化室內，固體粒塊及流體從固體粒塊出口流出到流態化腔室外部，實現固體粒塊的流態化流動；

透光管設置在槽式太陽能鏡的太陽能照射部位，保溫管設置在槽式太陽能鏡非照射部位，透光管與保溫管進行連接，傳送器件設置在透光管或保溫管內，固體粒塊由固體粒塊流態化驅動泵驅動可以在螺旋管道內運動；

將固體粒塊流態化驅動泵設置在太陽能槽式線聚焦采集系統的支架上或地面上，固體粒塊設置在裝載箱內，固體粒塊流態化驅動泵、線聚焦太陽能光熱轉換器與蓄熱換熱器分別通過上行管道和下行管道以及連接管道相互連接形成一個閉環的回路系統，固體粒塊經由固體粒塊流態化驅動泵驅動，沿固體粒塊上行管道進入到設置在太陽能槽式線聚焦采集系統的焦點部位的線聚焦太陽能光熱轉換器中，經光熱轉換器轉化的熱加固體粒塊，使得固體粒塊溫度達到300-1000度，然后，固體粒塊沿著下行管道進入到蓄熱換熱器中，蓄熱換熱器與發電的工作介質進行熱交換，從而使固體粒塊的溫度降到10-200度，低溫的固體粒塊沿著連接管道進入到裝載箱內，再由流態化驅動泵驅動進入到線聚焦太陽能光熱轉換器中，從而實現利用流態化驅動泵驅動，固體粒塊在封閉循環管道內進行循環，實現高溫的采集和傳熱、換熱、蓄熱。

透光管選擇下列一種：有真空層的玻璃管、玻璃管、石英管、微晶管。

所述的動力裝置選擇下列的一種或多種：風機或空壓機。

下行管道與多個蓄熱換熱器進行連接，可以將固體粒塊儲存在不同的蓄熱換熱器中實現蓄熱，但需要使用此熱能時，再通過流體與固體粒塊換熱，實現熱能的應用。

為了適合于進行高溫驅動，在進行100度以上高溫傳輸過程中，在動力裝置與流態化腔室之間設置有隔熱腔室，以保證動力裝置可以正常的工作。

隔熱腔室內部充入下列一種或多種材料用于完成隔熱：

A、真空氣體或惰性氣體，用于增加熱阻，實現隔熱；

B、液體絕熱材料；

C、相變材料；

D、固體隔熱材料；