[发明专利]一种带相变储能功能的碟式太阳能吸热系统及吸热方法

说明书

本发明涉及一种带相变储能功能的碟式太阳能吸热系统及吸热方法，属于太阳能热利用技术领域，具体用于碟式太阳能吸热系统的改良及能源综合利用。本发明包括斯特林发动机、斯特林发动机吸热头、液态金属吸热头、一号液态金属循环管道、二号液态金属循环管道、相变储能单元、吸热腔体和挡板，挡板安装在斯特林发动机，且挡板与斯特林发动机之间形成吸热腔体，斯特林发动机吸热头安装在斯特林发动机上，一号液态金属循环管道的一端和二号液态金属循环管道的一端均与相变储能单元连接，一号液态金属循环管道的另一端与液态金属吸热头连接，二号液态金属循环管道的另一端与斯特林发动机连接，斯特林发动机吸热头和液态金属吸热头均位于吸热腔体内。

技术领域

本发明涉及一种带相变储能功能的碟式太阳能吸热系统及吸热方法，属于太阳能热利用技术领域，具体用于碟式太阳能吸热系统的改良及能源综合利用。

背景技术

碟式太阳能发电是太阳能热发电的一种，通过碟状的反射面将太阳光汇聚至焦点，反射的能量在焦点附近被吸收器转换为热能，驱动斯特林机运行发电。由于碟式太阳能支撑构架及反射镜面的加工及安装精度、光斑调节误差等原因，斯特林机吸热头上的会出现能量辐射不均匀的情况，尤其是对于多缸的斯特林机，这个问题尤其严重。每个缸体对应吸热头上一部分的面积，各个吸热头由于吸收的热量差异，将会使得吸热头上和缸体上的温度将会有好几百度之差，影响几个缸之间的综合输出性能，情况严重时候，还可能会使得吸热头烧毁。碟式反射面一旦安装完成，热头上的辐射能量分布大致确定，难以进行再调整去使得均匀分布。

有鉴于此，在申请号为201511025153.2的专利文献中公开了一种太阳能相变储热墙及带有太阳能相变储热墙的通风系统，该太阳能相变储热墙由相变温度从高到低的高温相变层、中温相变层和低温相变层依此连接构成。

综上所述，目前还没有一种碟式太阳能吸热系统能简便、经济、可控性高地去解决以上所提及的碟式太阳能系统中多缸的斯特林机因辐射不均匀带来的吸热头和缸体温度差异较大的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的带相变储能功能的碟式太阳能吸热系统及吸热方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该带相变储能功能的碟式太阳能吸热系统，包括斯特林发动机、斯特林发动机吸热头、液态金属吸热头、一号液态金属循环管道、二号液态金属循环管道、相变储能单元、吸热腔体和挡板，其结构特点在于：所述挡板安装在斯特林发动机，且挡板与斯特林发动机之间形成吸热腔体，所述斯特林发动机吸热头安装在斯特林发动机上，所述一号液态金属循环管道的一端和二号液态金属循环管道的一端均与相变储能单元连接，所述一号液态金属循环管道的另一端与液态金属吸热头连接，所述二号液态金属循环管道的另一端与斯特林发动机连接，所述斯特林发动机吸热头和液态金属吸热头均位于吸热腔体内。

进一步地，所述挡板的数量为多个。

进一步地，所述液态金属吸热头位于斯特林发动机吸热头辐射能量密集区的前方。

进一步地，所述相变储能单元位于吸热腔体的外部，且相变储能单元位于吸热腔体的上方。如条件合适，可利用液态金属重力完成自身循环，减少循环泵的功率消耗。

进一步地，所述液态金属吸热头为块状结构或管状结构。

进一步地，当液态金属吸热头为块状结构时，所述液态金属吸热头的内部布满毛细状的丝，使得液态金属自然均匀地布满吸热面，当液态金属吸热头为管状结构时，所述液态金属吸热头与循环泵连接，强制循环，确保气态的金属不逆流。

进一步地，所述相变储能单元的内部设置有换热装置。

进一步地，本发明的另一个技术目的在于提供一种带相变储能功能的碟式太阳能吸热系统的吸热方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。