[发明专利]单腔流体聚焦太阳能光热加热传热蓄热系统

说明书

技术领域

本发明涉及热能利用，特别是利用流体实现聚焦太阳能的热能吸收、储存、交换和利用。

背景技术

蓄热器是对热能进行储存的设备，现有的蓄热器为蒸汽型和液体蓄热器；

在工业节能领域，将余热进行回收并储存，通常采用相变技术进行蓄热，在低温领域采用蓄冰技术实现蓄热；

在太阳能领域，采用熔融盐蓄热，虽然熔融盐可以实现高温的储存，但是由于其需要从固态转变为液体，因而需要热能将其加热，同时熔融盐的毒性、经济型、安全性也存在问题，因而熔融盐蓄热的使用受到限制。

在太阳能领域，也采用空气或其他气体进行蓄热，但其热熔小，无法实现大规模的热能存储。

蓄能电站采用电能进行储存，特别是风电及光伏组成的电能，由于其无法实现储存，因而不得不大量的抛弃，造成大量的浪费。如果采用热能进行储存，需要具备大功率的存储能力的储存器。

发明内容

本发明的目的是提供一种单腔流体聚焦太阳能光热加热传热蓄热系统，可以实现高温、大规模、低成本、高效率的太阳能采集、传热、蓄热，并适合于10-1500度的温度，本发明利用流体，将流体由太阳能聚焦器件进行加热，然后存储在一个蓄热器中，在利用第二流体对其进行换热，从而实现热能的采集、传热、蓄热。

本发明的另外目的是提供一种具备移动功能的蓄热器，可以将蓄热器进行移动，到一个热能的区域，然后再进行利用；实现移动蓄热。

 

具体发明内容如下：

单腔流体聚焦太阳能光热加热传热蓄热系统，包括固体粒块，壳体，太阳能聚焦采集系统，保温材料，流体等，其特征是：由采集器件、光热转换器、传热管、流体、动力装置、蓄热器组成一组太阳能采集系统，采集器件的太阳能聚焦在光热转换器上，传热管与光热转换器进行连接，流体从蓄热箱内由动力装置驱动延传热管进入到光热转换器内的焦点部位后，与光热转换器进行换热，流体被加热，加热后的流体沿传热管进入到设置在地面的蓄热器内，并进入到蓄热器内进行储存。

蓄热器设置有一个腔室，腔室设置有进口与出口，被加热的流体进行到蓄热器后被储存在在蓄热器中，被加热的流体为第一流体。

当蓄热器腔室被充满后，蓄热器可以在当地蓄热或被移动到需要利用热能的地区。

当需要利用蓄热器中的热能时，将温度低于第一流体的温度的第二流体进入到蓄热器进行换热，实现热能的利用，或者将第一流体从蓄热器中导入到换热器中与第二流体进行换热，实现热能的利用。

多组太阳能采集系统共同与一个蓄热器进行连接，将多个采集系统采集的热能进行集成应用，实现大规模大功率的应用。

所述的蓄热器设置有多个子室，每个子室与一个太阳能采集系统进行连接，多组太阳能采集系统的第一流体进入到不同的子室内进行热能存储，从而将多组太阳能采集系统的热能输送到蓄热器内。

蓄热器在本地或者被移动到设定的区域后进行放热，第二流体分别或者同时进入到蓄热器的不同子室，与子室内进行换热，实现热能的应用；应用系统包括发电机组、电动机组、供暖或制冷机组、化学电池的一种或多种。

在腔室的第二流体与第一流体，通过管道进行换热；在腔室内或每一个子室内部的还设置有多个管道，管道的进口与出口与腔室的进口与的出口相互连通，使得第二流体可以在管道内流动；管道设置在腔室或子室内，第一流体设置在管道外部、腔室的内部，第一流体通过管道与第二流体进行换热。

所述的管道选自下列一种或组合：

A、螺旋管；

B、管道的内部或者和外壁设置有换热翅片的管道；

C、弯曲的管道；

D、其直径可以变化的管道；

E、管道的外壁上设置有凹凸结构的管道；

F、由不同的金属复合而成的管道；

G、管道的内或者外壁上设置有防腐涂层。

太阳能采集器件采用碟式、槽式、塔式中的一种或多种。

第一流体或第二流体为下列一种或多种：熔融盐、液体（含水或导热油）、气体（含空气）、液态金属、等离子态、超临界体。

所述的液态金属为下列一种或者多种或其化合物：汞,铯,镓,铷,钾,钠,铟,锂,锡,铋,铊,镉,铅,锌,锑,镁,铝。

还设置有控制系统，实现对系统的控制；包括传感器、电磁阀、软件、计算机组成一个控制系统，实现其工作的控制。

 

采用本发明的技术方案可产生如下的有益效果：