[发明专利]基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热系统及方法

权利要求书

1.一种基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热系统，其特征在于，包括：

颗粒流通组件，具有多个部件，热化学颗粒在多个部件之间进行流通，多个部件具体包括：

颗粒吸热器，用于吸收太阳能，并对位于其中的热化学颗粒加热，热化学颗粒在吸热后升温并发生还原反应，得到高温的还原后热化学颗粒并释放氧气；

入料罐，与所述颗粒吸热器连通，用于向所述颗粒吸热器提供低温的热化学颗粒；换热器，与所述颗粒吸热器连通，用于接收所述颗粒吸热器中高温的还原后热化学颗粒以及氧气，还原后的热化学颗粒与氧气反应放热并与后续的做工工质进行热交换；

氧浓度分析仪，分别与所述颗粒吸热器及所述换热器连接并检测氧浓度；

计算机，与所述氧浓度分析仪通信连接，所述计算机能够根据所述氧浓度分析仪的氧浓度检测结果对整个系统进行检测。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热系统，其特征在于，所述颗粒流通组件还包括：

缓冲罐，分别与所述颗粒吸热器、所述换热器连通并与所述氧浓度分析仪连接，用于接收所述颗粒吸热器内的高温的还原后热化学颗粒，并传送给所述换热器。

3.根据权利要求1或2所述的基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热系统，其特征在于，还包括：

气体交换器，与所述颗粒吸热器以及所述换热器均连通，用于向所述颗粒吸热器以及所述换热器内提供气体。

4.根据权利要求3所述的基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热系统，其特征在于，所述气体交换器内的气体为氮气、二氧化碳或者空气。

5.根据权利要求1-2或4中任一项所述的基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热系统，其特征在于，还包括：

温度检测器，与所述颗粒流通组件内的各个部件连接并检测各个部件内的温度；

所述温度检测器还与所述计算机通信连接，所述计算机能够根据所述温度检测器的温度检测结果对整个系统进行检测。

6.根据权利要求1所述的基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热系统，其特征在于，所述颗粒流通组件内各个部件之间的连通均利用电动阀门实现通断，所述电动阀门与所述计算机通信连接。

7.根据权利要求1所述的基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热系统，其特征在于，所述颗粒吸热器中设置有气流扰动叶片，所述气流扰动叶片的转动能够带动所述颗粒吸热器内的气流扰动。

8.根据权利要求1-2、4、6-7中任一项所述的基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热系统，其特征在于，所述热化学颗粒为纯金属氧化物颗粒、复合金属氧化物颗粒中的一种或者两种。

9.一种基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热方法，利用上述权利要求1-8中任一项所述的基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热系统，包括如下步骤：

步骤S1：自入料罐向颗粒吸热器内通入热化学颗粒；

步骤S2：光照打到颗粒吸热器内的热化学颗粒，热化学颗粒吸收热量并发生还原反应，得到高温的还原后热化学颗粒并释放氧气，热化学颗粒将光能转化为热能以及化学能进行储存；

步骤S3：高温的还原后热化学颗粒自颗粒吸热器进入换热器，并与后续的做工工质进行换热；

伴随着上述步骤S1-S3的进行，还同时进行了如下步骤：

步骤S4：氧浓度分析仪实时检测颗粒吸热器以及换热器内的氧浓度，并将检测的氧浓度数据传输给计算机；

步骤S5：计算机根据接收到的氧浓度数据及其变化，实时测算得到颗粒吸热器中还原反应的进程，从而控制颗粒吸热器与入料罐和换热器之间通道的开闭。

10.根据权利要求9所述的基于太阳能高温热化学颗粒的吸热储热方法，其特征在于，在步骤S3中，包括如下子步骤：

步骤S31：高温的还原后热化学颗粒自颗粒吸热器进入缓冲罐，进行缓冲；

步骤S32：高温的还原后热化学颗粒自缓冲罐均匀稳定地进入换热器，并与后续的做工工质进行换热。