[實用新型]一種太陽能集熱儲熱磁性介質及其輸運裝置

有效

• 申請號: 201620990528.2
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN206191954U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 薛晨光;楊武保;陸鈞
• 申請（專利權）人: 中海陽能源集團股份有限公司
• 主分類號: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34;F24J2/46;B65G54/02
• 代理公司: 北京云科知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11483
• 代理人: 張飆

技術領域

本實用新型屬于新能源領域，具體涉及一種太陽能集熱儲熱磁性介質及其輸運裝置。

背景技術

太陽能熱利用是太陽能應用的重要方面，在中高溫太陽能熱利用中，塔式太陽能熱利用技術是最成熟、有效和得到規模化商業推廣的唯一技術。

最早的中高溫太陽能技術中，采用水作為儲熱介質，但是，因為伴隨著氣化、高溫，水介質存在一系列高溫高壓產生的腐蝕、耐壓等問題。

當前塔式太陽能技術中，主要采用300-400度的熔鹽作為儲熱介質，但是也存在下列不足：1、由于存在固液體相變，容易在器壁產生結塊，2、熔鹽液體對密封圈有強烈腐蝕作用，容易出現泄露，3、需要嚴格控制工作溫度，不能過高或過低。

在前面的專利中，我們采用沒有相變的固態復合粉體材料作為儲熱材料解決了上述問題。但是，采用固態復合粉體儲熱材料有一個巨大的問題：采用熔鹽作為儲熱介質時，因為液態熔鹽可以采用高溫液態輸送泵實現熱能從熱源到熱儲存罐或熱應用區。

而固態儲熱介質，如果是露天傳輸的話，因為與空氣的熱交換，將導致熱能的巨大損失。固態儲熱介質，同樣需要采用封閉、隔熱的管道進行輸運。

常規的固態材料輸運，均采用傳送帶方式，但是對于密封管道內的固態高溫粉體材料，傳送帶是無法工作的，因為：1、一般傳送帶無法長時間承受高溫，2、傳送帶的動力源難以解決，3、為了滿足工況或現場條件，塔式太陽能集熱器的儲熱介質傳輸管道存在大量大角度彎曲環境，傳送帶無法完成。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種太陽能集熱儲熱磁性介質，該磁性介質可解決常規傳送帶無法滿足密封管道、復雜彎曲、高溫固態儲熱介質材料的輸運問題。本實用新型的另一目的是提供一種利用上述磁性介質進行熱能運輸的輸運裝置。

為實現上述目的，本實用新型一種太陽能集熱儲熱磁性介質，最外層為透光隔熱層，中間層為光熱轉換層，中心為集熱儲熱體，其中，光熱轉換層和/或集熱儲熱體中設置有磁性單元。

進一步，所述磁性單元為Fe基磁性單元、Co基磁性單元、Ni基磁性單元或者鐵磁性合金單元。

進一步，所述透光隔熱層為透過太陽光同時不輻射中高溫熱能的薄膜，該薄膜為金剛石薄膜、AlN薄膜、Al2O3薄膜、TiO2薄膜、Si3N4薄膜、SiO2薄膜。

進一步，所述光熱轉換層為金屬物質層或黑色物質層。

進一步，所述集熱儲熱體為金屬粉體、陶瓷粉體、無機鹽粉體、碳基粉體、有機高分子材料或空心微球。

進一步，所述太陽能集熱儲熱介質的外形為球形，所述太陽能集熱儲熱介質在集熱、儲熱、放熱過程中，外觀整體不變。

進一步，所述透光隔熱層、光熱轉換層、集熱儲熱體之間有明確的邊界線或梯度改變線。

一種上述磁性介質的輸運裝置，包括若干套磁體和磁體驅動機構，若干套磁體和磁體驅動機構分別設置于磁性介質流經的路徑上，磁體驅動機構驅動磁體沿設定方向移動，磁體吸附并驅動所述磁性介質沿該設定方向同步運動。

進一步，所述磁體和磁體驅動機構設置于所述磁性介質輸送管的外管壁上。

一種上述磁性介質的輸運裝置，包括若干套流動磁場系統，若干套流動磁場系統分別設置于磁性介質流經的路徑上，流動磁場系統在設定方向上形成移動磁場，從而吸附并驅動所述磁性介質沿該設定方向同步運動。

進一步，所述流動磁場系統包括電磁線圈型的磁體系統，該磁體系統設置于所述磁性介質輸送管的外管壁上。

一種上述磁性介質的輸運方法，具體為：在太陽能集熱系統內設置用于集熱儲熱的磁性介質，同時在磁性介質流經的路徑上設置磁性驅動單元，磁性驅動單元吸附并控制磁性介質的運動，通過控制磁性驅動單元的磁場驅動的方式來對磁性介質進行定向輸運。

進一步，所述磁性驅動單元為磁體，通過控制磁體的運動，來實現磁場的定向驅動。

進一步，所述磁性驅動單元為電磁線圈型的磁體系統，通過改變電磁線圈內通過電流的大小來形成流動磁場，通過流動磁場來實現磁場的定向驅動。

本實用新型實現了無接觸式驅動儲熱介質的流動，極大的提高了儲熱介質流動的安全、方便性，熱能傳送的可靠性，避免了固態儲熱粉體介質漂浮到空間的可能性，實現環保綠色工作環境。

附圖說明

圖1為是本實用新型的太陽能儲熱介質磁場驅動系統的剖面圖；

圖2為磁性介質的輸運裝置結構示意圖;

附圖標記：儲熱體1、器壁2、磁體3、磁體驅動機構4。

具體實施方式