[發(fā)明專(zhuān)利]一種由空氣載熱的槽式太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910057791.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109724267A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙連新;馮長(zhǎng)軍;陶鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)佳曄能源科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24S10/75
• 分類(lèi)號(hào): F24S10/75;F24S23/74;F24S60/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 崔紅梅

一種由空氣載熱的槽式太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)，其特征在于空氣集熱管連接傳熱通風(fēng)軟管、水箱和泵一套的氣水換熱器、離心風(fēng)機(jī)，構(gòu)成空氣循環(huán)換熱回路設(shè)施；采用空氣集熱管直接將流經(jīng)集熱管的空氣加熱、風(fēng)管卡箍連接集熱管與通風(fēng)軟管、在支架立柱處將傳熱通風(fēng)軟管加長(zhǎng)，預(yù)留旋轉(zhuǎn)長(zhǎng)度；太陽(yáng)能光熱的置換流程是：離心風(fēng)機(jī)通過(guò)通風(fēng)軟管將空氣送入空氣集熱管，槽式集熱器將集熱管中的空氣加熱達(dá)180度，送入氣水換熱器的熱空氣與水箱中的水熱交換，使水溫升高5℃，換熱后排出的空氣降低50℃，返回至集熱器中，循環(huán)往復(fù)；氣水換熱的換熱率是10:1。空氣換熱在在初期造價(jià)成本、中期維護(hù)成本、后期配件更換成本等方面，都遠(yuǎn)低于導(dǎo)熱油介質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)，應(yīng)用于太陽(yáng)能熱利用設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能熱量用空氣載熱、與水換熱。

背景技術(shù)

現(xiàn)有槽式太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)由槽式太陽(yáng)能集熱器、導(dǎo)熱油、導(dǎo)熱油泵、油水換熱器、水、儲(chǔ)熱水箱、補(bǔ)油箱組成。其工作原理是利用槽式聚光太陽(yáng)能集熱器，收集太陽(yáng)輻射能，直接加熱導(dǎo)熱油，并轉(zhuǎn)化為熱能，再經(jīng)換熱器，用熱油使水加熱到不同溫度，水為傳熱工質(zhì)進(jìn)行不同形式的熱利用，比如汽輪機(jī)發(fā)電、冬季取暖、工業(yè)烘干等。

現(xiàn)有槽式太陽(yáng)能集熱器的載熱介質(zhì)是導(dǎo)熱油，系統(tǒng)運(yùn)行前需要對(duì)導(dǎo)熱油進(jìn)行高溫脫水處理，脫水處理時(shí)間長(zhǎng)，處理工藝復(fù)雜，不易控制，而且導(dǎo)熱油造價(jià)高。導(dǎo)熱油里殘留水分會(huì)導(dǎo)致管道壓力不穩(wěn)、換熱效率低、冬季結(jié)冰堵塞管道等事故，導(dǎo)熱油長(zhǎng)期使用后，會(huì)產(chǎn)生膠質(zhì)物，容易堵塞管道，清洗困難，維護(hù)成本高；導(dǎo)熱油油管依附集熱器支架固定、跟隨集熱器支架水平旋轉(zhuǎn)、仰俯運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)熱油油管長(zhǎng)度不變，其旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償靠旋轉(zhuǎn)接頭實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)接頭安裝在與集熱器支架立柱并列的導(dǎo)熱油油管轉(zhuǎn)角接頭處。旋轉(zhuǎn)接頭是由銅殼、密封環(huán)、預(yù)緊彈簧、軸承、卡簧、管接頭等組成。其旋轉(zhuǎn)而不泄露的工作原理是靠預(yù)緊彈簧壓緊旋轉(zhuǎn)接頭的密封環(huán)，中間靠軸承支撐。由于導(dǎo)熱油溫度高，壓力大，密封環(huán)容易磨損失效，使用現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)集熱器接頭、旋轉(zhuǎn)接頭漏油事故；而且耐高溫的密封環(huán)只能靠進(jìn)口、旋轉(zhuǎn)部位無(wú)法做保溫處理，冬季會(huì)有結(jié)冰現(xiàn)象。所以在槽式太陽(yáng)能集熱器上，旋轉(zhuǎn)接頭往往是決定設(shè)備性能的關(guān)鍵點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種由空氣載熱的槽式太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能熱量用空氣載熱加熱低溫水，解決載熱油介質(zhì)成本高、系統(tǒng)穩(wěn)定性差的問(wèn)題，更重要的是實(shí)現(xiàn)能源綠色環(huán)保利用。

一種由空氣載熱的槽式太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)，包括槽式太陽(yáng)能集熱器、水箱、泵、換熱器、傳熱管，其特征在于設(shè)備的設(shè)置：空氣集熱管連接傳熱通風(fēng)軟管、水箱和泵一套的氣水換熱器、離心風(fēng)機(jī)，構(gòu)成空氣循環(huán)換熱回路設(shè)施；采用槽式太陽(yáng)能反光鏡收集太陽(yáng)輻射能，直接將流經(jīng)集熱管的空氣加熱，采用風(fēng)管卡箍連接空氣集熱管與通風(fēng)軟管，反光鏡集熱器支架運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)是：在反光鏡鏡片支架近立柱處將傳熱通風(fēng)軟管加長(zhǎng)，預(yù)留旋轉(zhuǎn)長(zhǎng)度，以補(bǔ)足鏡片支架水平或俯仰運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度；在氣水換熱器中設(shè)置與水箱連通的換熱水管進(jìn)行空氣與水的熱交換，使水溫升高，用于不同形式的熱利用；太陽(yáng)能光熱的置換流程是：離心風(fēng)機(jī)通過(guò)通風(fēng)軟管將空氣送入空氣集熱管，采用槽式太陽(yáng)能反光鏡收集太陽(yáng)輻射能，直接將空氣集熱管中的空氣加熱達(dá)180℃，送入氣水換熱器的熱空氣與水箱中的水進(jìn)行熱交換，使水溫升高5℃，換熱后排出的空氣降低50℃，返回至集熱器中，循環(huán)往復(fù)；氣水換熱的換熱率是10:1。

本系統(tǒng)采用的空氣集熱管，用空氣替代油作為換熱工質(zhì)，不用擔(dān)心泄露損失，顯著地減少作業(yè)和維修成本。空氣集熱管在結(jié)構(gòu)上與導(dǎo)熱油系統(tǒng)的真空集熱管存在較大的差異，利用隔熱纖維墊、保溫纖維毯可以有效減少熱量損失，保證集熱效率高。此外隔熱纖維墊能阻止熱量傳給鐵方管，可以防止其熱變形，保證集熱管平直。通風(fēng)軟管工作原理是靠?jī)啥祟A(yù)留風(fēng)管長(zhǎng)度來(lái)補(bǔ)償設(shè)備的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于風(fēng)管極軟，其自身有補(bǔ)償扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。俯仰回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靠一段U型預(yù)留風(fēng)管的彎曲補(bǔ)償，另一段預(yù)留風(fēng)管通過(guò)彎曲和扭轉(zhuǎn)來(lái)補(bǔ)償設(shè)備的水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，兩端互不干涉。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的不同之處是使用空氣作為熱載體，空氣隨處可得，不用擔(dān)心泄露損失。