[發明專利]包含有模塊化微膠囊相變材料的容積式空氣吸熱器

有效

• 申請號: 201810455024.4
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108613421B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 劉超;關欣
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F24S60/10
• 分類號: F24S60/10
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發明屬于容積式空氣吸熱器技術領域，提供一種包含有模塊化微膠囊相變材料的容積式空氣吸熱器，包括：外殼；內殼，固定設置在外殼內，呈圓錐筒狀，具有大端以及小端，內殼的內部空間形成第一空腔，內殼與外殼之間的空間形成第二空腔；石英玻璃片，固定設置在小端上，用于太陽光入射到第一空腔內并防止第一空腔內的太陽光向外輻射和對流；至少一個換熱片，分別設置在第一空腔內且沿內殼的軸向平行間隔設置，用于將太陽光轉換為熱能；至少一個進氣管道，與第一空腔靠近小端的位置處連通，用于將空氣輸送到第一空腔的內部；以及至少一個出氣管道，與第一空腔靠近大端的位置處相通，用于將第一空腔的空氣輸出，其中，換熱片具有多個微膠囊相變顆粒。

技術領域

本發明屬于容積式空氣吸熱器技術領域，具體涉及一種包含有模塊化微膠囊相變材料的容積式空氣吸熱器。

背景技術

太陽能光熱發電技術領域，由于太陽光能的輻射資源的能流密度低，不能進行直接的采集利用，往往須將大面積的太陽光能聚集到吸熱器內進行光熱轉換，使吸熱器內流動的工質獲得熱能，由高溫高壓工質推動熱電轉換裝置工作，繼而實現將太陽光能轉換為高品位能的輸出。

吸熱器是太陽光光能轉換的核心裝置，對整個太陽能光熱電站的運行效率影響顯著。為了有效地提升太陽能光熱發電的效率，一般是通過提高空氣工質的壓力和溫度，這就需要配置的吸熱器能夠承受高溫高壓。此外，由于聚光器供給的太陽光能密度是巨大的，且能流分布不均勻，容易在吸熱器的接受面上或吸熱器內部形成局部的高溫差，從而導致吸熱器的損壞。

因此，如何解決吸熱器內部溫度不均勻的問題以降低吸熱器的損壞率、減少太陽光的光線逃逸可能性和耐高溫高壓這一系列問題成為重中之中。

發明內容

為了解決上述現有技術中吸熱器內部溫度不均勻的問題，本發明的目的在于提供一種包含有模塊化微膠囊相變材料的容積式空氣吸熱器，能夠在將太陽光光能轉換為熱能的過程中使溫度均勻分布。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

外殼；內殼，固定設置在外殼內，呈圓錐筒狀，具有大端以及小端，內殼的內部空間形成第一空腔，內殼與外殼之間的空間形成第二空腔；石英玻璃片，固定設置在小端上，用于太陽光入射到第一空腔內并防止第一空腔內的太陽光向外輻射和對流；至少一個換熱片，分別設置在第一空腔內且沿內殼的軸向平行間隔設置，用于將太陽光轉換為熱能；至少一個進氣管道，與第一空腔靠近小端的位置處連通，用于將空氣輸送到第一空腔的內部；以及至少一個出氣管道，與第一空腔靠近大端的位置處相通，用于將第一空腔的空氣輸出，其中，換熱片具有多個微膠囊相變顆粒。

本發明提供的包含有模塊化微膠囊相變材料的容積式空氣吸熱器，還可以具有這樣的特征：還包括：陶瓷反射體，固定設置在大端上，用于將第一空腔內依次穿過至少一個換熱片后的太陽光反射到內殼的側壁上；以及至少一個換熱構件，分別安裝在內殼的外表面上，用于將反射到內殼的側壁上的太陽光轉換為熱能，進氣管道還與第二空腔靠近小端的位置處連通，出氣管道還與第二空腔靠近大端的位置處連通。

本發明提供的包含有模塊化微膠囊相變材料的容積式空氣吸熱器，還可以具有這樣的特征：其中，陶瓷反射體朝向內殼的內部的一端呈圓錐狀，錐角為α，140°≤α≤160°。

本發明提供的包含有模塊化微膠囊相變材料的容積式空氣吸熱器，還可以具有這樣的特征：其中，換熱構件為長條形的鬃毛刷，至少一個鬃毛刷沿內殼的圓周方向間隔設置。

本發明提供的包含有模塊化微膠囊相變材料的容積式空氣吸熱器，還可以具有這樣的特征：其中，微膠囊相變顆粒具有囊壁以及由囊壁包裹的囊芯，囊壁為聚乙烯、聚脲以及環氧樹脂中的一種或更多種的混合物，囊芯為結晶水、鹽、石蠟以及支鏈烷烴中的一種或更多種的混合物。