[發明專利]碟式太陽能反應接收器

有效

• 申請號: 201710547051.X
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107221442B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 劉赟;葉聞杰;李永華
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊澤;劉芳

本發明提供一種碟式太陽能反應接收器。該接收器包括：外殼，外殼的一端設有碟式石英玻璃窗，外殼內靠近碟式石英玻璃窗的位置設有催化室，催化室與碟式石英玻璃窗之間形成有第一氣體流動腔；外殼的另一端的內部設有合成氣體出口管，合成氣體出口管與催化室之間設有連接部，催化室和連接部與外殼之間形成第二氣體流動腔室；催化室與連接部之間形成有第三氣體流動腔室，第三氣體流動腔與合成氣體出口管連通；合成氣體出口管與外殼之間形成有化石燃料氣體入口；催化室是由多層催化劑載體形成的凹形結構，且每層催化劑載體設有多個孔洞，每層催化劑載體中的孔洞表面涂敷催化劑的材料不同，解決了催化劑無法處于最適催化反應溫度而效率低下的問題。

技術領域

本發明涉及太陽能熱利用技術領域，尤其涉及一種碟式太陽能反應接收器。

背景技術

太陽能反應接收器主要起到將太陽輻射能轉化為熱能的作用。

目前常用的太陽能反應接收器為碟式太陽能反應接收器。其中，碟式太陽能反應接收器，主要利用蝶形拋物面聚光器將太陽光匯聚于焦點處，置于焦點處的接收器吸收太陽能。然而，由于接收器一側接收經過拋物面聚光器匯聚反射的太陽光照射，另一側不接收太陽光輻射，導致接收器內表面產生極大的溫度梯度。例如，圖1為現有的碟式太陽能反應接收器上的溫度分布圖。如圖1所示，橫坐標x為反應接收器上反應區域的位置，縱坐標y為對應的反應接收器表面的溫度，反應區域的周向上溫度梯度較大，從而導致該碟式太陽能反應接收器催化劑無法完全處于最適催化反應溫度下，影響熱能反應進程，難以高效的進行太陽能與化石燃料的熱化學互補。

發明內容

本發明提供一種碟式太陽能反應接收器，以解決現有的碟式太陽能反應接收器催化劑無法完全處于最適催化反應溫度下導致難以高效的進行太陽能與化石燃料的熱化學互補的問題。

本發明提供一種碟式太陽能反應接收器，包括：外殼，所述外殼的一端設置有碟式石英玻璃窗，所述外殼內靠近所述碟式石英玻璃窗的位置設置有催化室，所述催化室與所述碟式石英玻璃窗之間形成有第一氣體流動腔；

所述外殼的另一端的內部設置有合成氣體出口管，所述合成氣體出口管與所述催化室之間設置有連接部，所述催化室和所述連接部與所述外殼之間形成第二氣體流動腔室；所述催化室與所述連接部之間形成有第三氣體流動腔室，所述第三氣體流動腔與所述合成氣體出口管連通；

所述合成氣體出口管與所述外殼之間形成有化石燃料氣體入口；

所述催化室是由多層催化劑載體形成的凹形結構，且每層所述催化劑載體設有多個孔洞，每層所述催化劑載體中的孔洞表面涂敷的催化劑的材料不同，隨著每層催化劑載體與所述碟式石英玻璃窗之間距離的增加，每層催化劑載體中的孔洞表面的催化劑的最適反應溫度逐層降低；

其中，化石燃料氣體從所述化石燃料氣體入口進入所述第二氣體流動腔室，經過所述催化室進入所述第一氣體流動腔室，反應生成的合成氣體進入所述第三氣體流動腔室并從所述合成氣體出口管流出。

可選地，每層催化劑載體靠近所述碟式石英玻璃窗的一側為第一側，與所述第一側相對的一側為第二側；

從所述第一側至所述第二側，催化劑的質量逐漸增加，對應的孔隙率逐漸降低。

可選地，所述外殼的橫截面的形狀為凸臺型，所述外殼的材質為不銹鋼材質。

可選地，所述催化室的形狀為筒形，所述筒形包括直筒部和錐形部，所述錐形部與所述碟式石英玻璃窗相對設置；

所述合成氣體出口管與所述直筒部之間設置有所述連接部，所述直筒部和所述連接部與所述外殼之間形成第二氣體流動腔室；所述錐形部與所述連接部之間形成有第三氣體流動腔室。

可選地，所述直筒部的厚度小于所述錐形部的厚度。

可選地，所述碟式石英玻璃窗的材料為高光線穿透率材料。