三腔流体聚焦太阳能光热加热传热蓄热系统的利记博彩app

文档序号:8337021阅读:300来源:国知局
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【技术领域】
[0001]本发明涉及热能利用,特别是利用聚焦太阳能采集系统实现热能采集传递蓄热交换利用系统。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]热管在蓄热器内已经有使用,但是现有热管技术寿命仅有3-7年,难以保证在太阳能以及蓄热供暖领域30年的寿命,因而无法将现有热管技术应用于蓄热器。
[0006]但是,由于太阳能电站以及大型供暖领域需要大型的蓄热及热交换器,仅利用金属管之外,无法实现地温差,大规模的蓄热及热交换,因而需要一种改进的热管技术。

【发明内容】

[0007]本发明的目的是提供一种适合于聚焦太阳能热利用的三腔流体聚焦太阳能光热加热传热蓄热系统,本发明设置有三个腔室,蓄热器为至少设置有三个腔室,充热腔室、放热腔室以及蓄热腔室,充热腔室直接与太阳能采集系统进行换热,蓄热腔室进行热能储存,放热腔室实现热能的交换和利用。
[0008]本发明的三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、高效率的蓄热,并适合于10-1500度的温度的蓄热。
[0009]具体
【发明内容】
如下:
三腔流体聚焦太阳能光热加热传热蓄热系统,包括蓄热材料,壳体,太阳能聚焦采集系统,保温材料,流体等,其特征是:由太阳能聚焦采集器件、光热转换器、传热管、流体、循环动力装置、蓄热器、跟踪控制器件组成一组太阳能聚焦采集系统;光热转换器与采集器件进行连接,并被固定采集器件上,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,流体由传热管传送到光热转换器的焦点部位后流体被加热,加热后的流体沿传热管进入到设置在地面的蓄热器的吸热部位,经与蓄热器进行换热将热能传递给蓄热器,流体在循环动力装置驱动下沿传热管进行循环,将热能由光热转换器传递给蓄热器。
[0010]蓄热器为至少设置有三个腔室,充热腔室、放热腔室以及蓄热腔室,充热腔室设置有至少一组进口与出口,与太阳能采集系统进行换热的流体为第一流体,第一流体从充热腔室进口进入与蓄热器完成换热后从出口流出,在沿传热管进入到光热转换器中被加热,从而将太阳能聚焦采集系统采集的热能输送到蓄热器内。
[0011 ] 在蓄热腔室内设置有蓄热材料,将热能进行储存。
[0012]蓄热器可以在当地蓄热或被移动到需要利用热能的地区。
[0013]当需要利用蓄热器中的热能时,将温度低于蓄热材料的温度的第二流体从放热腔室的进口流入蓄热器,第二流体与蓄热材料进行换热后再经放热腔室出口流出,实现热能的利用。
[0014]当蓄热器的热能被利用后,将移动到其他区域的蓄热器移动到太阳能采集系统中进行采集区,或将在采集区域内的蓄热器的第一流体再次利用太阳能器件式采集系统加热第一流体,为蓄热器内的蓄热材料进行加热,实现太阳能采集加热传热蓄热。
[0015]多组太阳能采集系统共同与一个中央蓄热器进行连接,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。
[0016]所述的中央蓄热器由一个设置有多个充热腔室、多个放热腔室,一个或多个蓄热腔室的容器组成;每个充热腔室设置有至少一组进口与出口,多组太阳能采集系统的第一流体从多个充热腔室进口进入与蓄热器完成换热后从出口流出,再沿传热管进入到每组太阳能采集系统的光热转换器中被加热,从而将多组太阳能采集系统的热能输送到蓄热器内。
[0017]中央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中央蓄热器的放热腔室,与蓄热腔室内的蓄热材料完成换热后第二流体进入到太阳能应用系统,实现热能的应用。
[0018]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。
[0019]蓄热材料选择自下列至少一种或多种:熔融盐、液态金属、固体粒块、混凝土、沙石或鹅卵石、钢渣或铁渣、导热水泥、相变材料。
[0020]充热腔室内的第一流体以及放热腔室的第二流体与蓄热腔室内的蓄热材料,通过下列方式之一进行换热:
A、流体管道换热:在每一个放热或充热腔室内部的进口与的出口之间还设置有多个管道,为流体换热管道,管道由金属或者非金属或者复合管道组成,管道的进口与出口与充热腔室内部的进口与的出口相互连通,使得流体可以在管道内流动;
B、热管换热:采用重力热管或循环热管,在充热腔室重力热管的蒸发段设置在充热腔室,冷凝段设置在蓄热腔室;在放热腔室重力热管的蒸发段设置在蓄热腔室,冷凝段设置在放热腔室;对于循环热管热管的部分壳体设置在充热腔室或放热腔室,其余部分设置在蓄热腔室。
[0021]所述的流体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;
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可以与固体粒块相互连接的凹凸结构;
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。
[0022]太阳能采集器件采用碟式、槽式、塔式中的一种或多种。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]
采用本发明的技术方案可产生如下的有益效果:
1、本发明实现太阳能聚焦热利用的大规模、高效率的蓄热换热,实现10-1500度的热能储存,安全可靠;
2、本发明采用可再生热管技术,使得热管的寿命可以延长到30年甚至更高,仅需要更换热管的工作介质即可。
[0026]3、本发明可以实现移动蓄热,将蓄热器移动到需要的地方实现热能的采集及利用。
[0027]4、本发明可以应用于太阳能以及与其互补的地热、光伏、风电、生物质等多种应用。
【附图说明】
[0028]图1是热管三腔流体聚焦太阳能光热加热传热蓄热系统示意图。
[0029]图2是三腔流体聚焦太阳能光热加热传热蓄热系统示意图。
[0030]图3是移动二腔流体聚焦太阳能光热加热传热畜热系统不意图。
[0031]
图中标号含义:
1:蓄热材料进口,2:蓄热材料出口,3:放热腔室进口,4:放热腔室出口,5:热管再生管6:蓄热材料腔体,7:放热腔室,8:腔室隔板,9:太阳能聚焦采集系统,10:蓄热材料,11:充热腔室,12:充热腔室进口,13热源,14 ;运输车辆,15:加热热管,16:充
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