單腔流體聚焦太陽(yáng)能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱能利用，特別是利用流體實(shí)現(xiàn)聚焦太陽(yáng)能的熱能吸收、儲(chǔ)存、交換和利用。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄熱器是對(duì)熱能進(jìn)行儲(chǔ)存的設(shè)備，現(xiàn)有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域，將余熱進(jìn)行回收并儲(chǔ)存，通常采用相變技術(shù)進(jìn)行蓄熱，在低溫領(lǐng)域采用蓄冰技術(shù)實(shí)現(xiàn)蓄熱；
在太陽(yáng)能領(lǐng)域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實(shí)現(xiàn)高溫的儲(chǔ)存，但是由于其需要從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，因而需要熱能將其加熱，同時(shí)熔融鹽的毒性、經(jīng)濟(jì)型、安全性也存在問(wèn)題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0003]在太陽(yáng)能領(lǐng)域，也采用空氣或其他氣體進(jìn)行蓄熱，但其熱熔小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的熱能存儲(chǔ)。
[0004]蓄能電站采用電能進(jìn)行儲(chǔ)存，特別是風(fēng)電及光伏組成的電能，由于其無(wú)法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費(fèi)。如果采用熱能進(jìn)行儲(chǔ)存，需要具備大功率的存儲(chǔ)能力的儲(chǔ)存器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種單腔流體聚焦太陽(yáng)能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高溫、大規(guī)模、低成本、高效率的太陽(yáng)能采集、傳熱、蓄熱，并適合于10-1500度的溫度，本發(fā)明利用流體，將流體由太陽(yáng)能聚焦器件進(jìn)行加熱，然后存儲(chǔ)在一個(gè)蓄熱器中，在利用第二流體對(duì)其進(jìn)行換熱，從而實(shí)現(xiàn)熱能的采集、傳熱、蓄熱。
[0006]本發(fā)明的另外目的是提供一種具備移動(dòng)功能的蓄熱器，可以將蓄熱器進(jìn)行移動(dòng)，到一個(gè)熱能的區(qū)域，然后再進(jìn)行利用；實(shí)現(xiàn)移動(dòng)蓄熱。
[0007]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
單腔流體聚焦太陽(yáng)能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，包括固體粒塊，殼體，太陽(yáng)能聚焦采集系統(tǒng)，保溫材料，流體等，其特征是:由采集器件、光熱轉(zhuǎn)換器、傳熱管、流體、動(dòng)力裝置、蓄熱器組成一組太陽(yáng)能采集系統(tǒng)，采集器件的太陽(yáng)能聚焦在光熱轉(zhuǎn)換器上，傳熱管與光熱轉(zhuǎn)換器進(jìn)行連接，流體從蓄熱箱內(nèi)由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)延傳熱管進(jìn)入到光熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)的焦點(diǎn)部位后，與光熱轉(zhuǎn)換器進(jìn)行換熱，流體被加熱，加熱后的流體沿傳熱管進(jìn)入到設(shè)置在地面的蓄熱器內(nèi)，并進(jìn)入到蓄熱器內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存。
[0008]蓄熱器設(shè)置有一個(gè)腔室，腔室設(shè)置有進(jìn)口與出口，被加熱的流體進(jìn)行到蓄熱器后被儲(chǔ)存在在蓄熱器中，被加熱的流體為第一流體。
[0009]當(dāng)蓄熱器腔室被充滿后，蓄熱器可以在當(dāng)?shù)匦顭峄虮灰苿?dòng)到需要利用熱能的地區(qū)。
[0010]當(dāng)需要利用蓄熱器中的熱能時(shí)，將溫度低于第一流體的溫度的第二流體進(jìn)入到蓄熱器進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的利用，或者將第一流體從蓄熱器中導(dǎo)入到換熱器中與第二流體進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的利用。
[0011]多組太陽(yáng)能采集系統(tǒng)共同與一個(gè)蓄熱器進(jìn)行連接，將多個(gè)采集系統(tǒng)采集的熱能進(jìn)行集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模大功率的應(yīng)用。
[0012]所述的蓄熱器設(shè)置有多個(gè)子室，每個(gè)子室與一個(gè)太陽(yáng)能采集系統(tǒng)進(jìn)行連接，多組太陽(yáng)能采集系統(tǒng)的第一流體進(jìn)入到不同的子室內(nèi)進(jìn)行熱能存儲(chǔ)，從而將多組太陽(yáng)能采集系統(tǒng)的熱能輸送到蓄熱器內(nèi)。
[0013]蓄熱器在本地或者被移動(dòng)到設(shè)定的區(qū)域后進(jìn)行放熱，第二流體分別或者同時(shí)進(jìn)入到蓄熱器的不同子室，與子室內(nèi)進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的應(yīng)用；應(yīng)用系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)組、電動(dòng)機(jī)組、供暖或制冷機(jī)組、化學(xué)電池的一種或多種。
[0014]在腔室的第二流體與第一流體，通過(guò)管道進(jìn)行換熱；在腔室內(nèi)或每一個(gè)子室內(nèi)部的還設(shè)置有多個(gè)管道，管道的進(jìn)口與出口與腔室的進(jìn)口與的出口相互連通，使得第二流體可以在管道內(nèi)流動(dòng)；管道設(shè)置在腔室或子室內(nèi)，第一流體設(shè)置在管道外部、腔室的內(nèi)部，第一流體通過(guò)管道與第二流體進(jìn)行換熱。
[0015]所述的管道選自下列一種或組合:
A、螺旋管；
B、管道的內(nèi)部或者和外壁設(shè)置有換熱翅片的管道；
C、彎曲的管道；
D、其直徑可以變化的管道；
E、管道的外壁上設(shè)置有凹凸結(jié)構(gòu)的管道；
F、由不同的金屬?gòu)?fù)合而成的管道；
G、管道的內(nèi)或者外壁上設(shè)置有防腐涂層。
[0016]太陽(yáng)能采集器件采用碟式、槽式、塔式中的一種或多種。
[0017]第一流體或第二流體為下列一種或多種:熔融鹽、液體(含水或?qū)嵊?、氣體(含空氣)、液態(tài)金屬、等尚子態(tài)、超臨界體。
[0018]所述的液態(tài)金屬為下列一種或者多種或其化合物:萊，銫，鎵，銣，鉀，鈉，銦，鋰，錫，鉍，鉈，鎘，鉛，鋅，銻，鎂，鋁。
[0019]還設(shè)置有控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制；包括傳感器、電磁閥、軟件、計(jì)算機(jī)組成一個(gè)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)其工作的控制。
[0020]采用本發(fā)明的技術(shù)方案可產(chǎn)生如下的有益效果:
1、本發(fā)明利用流體實(shí)現(xiàn)高溫的太陽(yáng)能聚焦采集和利用，實(shí)現(xiàn)10-1500度的熱能儲(chǔ)存，
安全可靠；
2、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)蓄熱，將蓄熱器移動(dòng)到需要的地方實(shí)現(xiàn)熱能的采集及利用。
[0021]3、本發(fā)明可以應(yīng)用于太陽(yáng)能以及太陽(yáng)能互補(bǔ)的地?zé)帷⑸镔|(zhì)等多種應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是單腔流體聚焦太陽(yáng)能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)示意圖。
[0023]圖2是移動(dòng)單腔流體聚焦太陽(yáng)能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)示意圖。
[0024]圖中標(biāo)號(hào)含義: 1:蓄熱器第二流體進(jìn)口，2:蓄熱器第二流體出口，3:蓄熱器，4:第一流體，5:太陽(yáng)能采集器件6:第一流體出口，7:第一流體進(jìn)口，8:管道，9:運(yùn)輸設(shè)備；10:蓄熱箱，11:傳熱管，12:動(dòng)力裝置，13:光熱轉(zhuǎn)換器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1、一種單腔流體聚焦太陽(yáng)能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)
圖1所示的一種單腔流體聚焦太陽(yáng)能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，由采集器件5、光熱轉(zhuǎn)換器13、傳熱管11、流體、動(dòng)力裝置12、蓄熱器10組成一組太陽(yáng)能采集系統(tǒng)；采集器件5的太陽(yáng)能聚焦在光熱轉(zhuǎn)換器13上，傳熱管11與光熱轉(zhuǎn)換器13進(jìn)行連接，流體從蓄熱箱內(nèi)10由動(dòng)力裝置12驅(qū)動(dòng)延傳熱管11進(jìn)入到光熱轉(zhuǎn)換器13內(nèi)的焦點(diǎn)部位后，與光熱轉(zhuǎn)換器13進(jìn)行換熱，流體被加熱，加熱后的流體沿傳熱管11進(jìn)入到設(shè)置在地面的蓄熱器內(nèi)3，進(jìn)入到蓄熱器5內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存。
[0026]蓄熱器3設(shè)置有一個(gè)腔室，腔室設(shè)置有進(jìn)口與出口，被加熱的流體進(jìn)行到蓄熱器后被儲(chǔ)存在在蓄熱器中。
[0027]當(dāng)腔室被充滿后，蓄熱器可以在當(dāng)?shù)匦顭峄虮灰苿?dòng)到需要利用熱能的地區(qū)。
[0028]當(dāng)需要利用蓄熱器中的熱能時(shí)，將溫度低于第一流體的溫度的第二流體進(jìn)入到蓄熱器進(jìn)行換熱，蓄熱器內(nèi)設(shè)置有連接蓄熱器進(jìn)口 I與出口 2的管道8，第二流體從蓄熱器進(jìn)口進(jìn)入到內(nèi)容，通過(guò)管道與蓄熱器內(nèi)的第一流體進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的利用，或者將第一流體從蓄熱器中到入到其他換熱器中與第二流體進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)