固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的目的是提供固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，由線聚焦太陽(yáng)能鏡、透光管、傳送器件、固體粒塊、蓄熱器、動(dòng)力裝置組成一組太陽(yáng)能聚焦熱能采集系統(tǒng)，透光管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡的太陽(yáng)能照射部位，保溫管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡非照射部位，透光管與保溫管進(jìn)行連接，傳送器件設(shè)置在透光管或保溫管內(nèi)，固體粒塊設(shè)置在傳送器件上并由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)可以在透光管內(nèi)部運(yùn)動(dòng)；采用太陽(yáng)能聚焦熱能采集系統(tǒng)加熱固體粒塊，被加熱的固體粒塊由傳送器件傳輸?shù)皆O(shè)置在地面的蓄熱器內(nèi)，完成熱能的采集和傳熱。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)高溫、大規(guī)模、低成本、高效率的采集及傳熱，并適合于10-1500度的溫度工作。
【專利說(shuō)明】固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能熱能利用，特別是利用線聚焦太陽(yáng)能加熱及傳熱和利用。【背景技術(shù)】
[0002]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]對(duì)于槽式太陽(yáng)能聚焦系統(tǒng)，通常采用熔融鹽進(jìn)行傳熱，太陽(yáng)能采集管通常采用不銹鋼的關(guān)鍵的光熱轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部流動(dòng)熔融鹽，但是這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是明顯的，耗能、有毒，安全與經(jīng)濟(jì)性存在明顯的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，采用固體粒塊取代熔融鹽，將固體粒塊設(shè)置在傳送器件上，傳送器件設(shè)置在玻璃管內(nèi)，實(shí)現(xiàn)熱能的采集加熱固體粒塊，并通過(guò)傳輸器件將固體粒塊傳輸?shù)叫顭崞鲀?nèi)，完成熱能的采集和傳熱。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)高溫、大規(guī)模、低成本、高效率的采集及傳熱，并適合于10-1500度的溫度工作。
[0006]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
[0007]固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，包括固體粒塊，太陽(yáng)能槽式線聚焦采集系統(tǒng)，保溫材料等，其特征是:
[0008]由線聚焦太陽(yáng)能鏡、透光管、傳送器件、固體粒塊、蓄熱器、動(dòng)力裝置組成一組太陽(yáng)能聚焦熱能采集系統(tǒng)；
[0009]透光管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡的太陽(yáng)能照射部位，保溫管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡非照射部位，透光管與保溫管進(jìn)行連接，傳送器件設(shè)置在透光管或保溫管內(nèi)，固體粒塊設(shè)置在傳送器件上，并由動(dòng)力裝置提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)可以在透光管內(nèi)部運(yùn)動(dòng)；
[0010]固體粒塊由傳送器件傳送到透光管線聚焦太陽(yáng)能鏡的焦點(diǎn)照射部位，照射在固體粒塊上將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能，加熱固體粒塊，被加熱的固體粒塊由傳送器件傳輸?shù)皆O(shè)置在地面的蓄熱器內(nèi)，對(duì)所采集的熱能進(jìn)行儲(chǔ)存；
[0011]在蓄熱器內(nèi)的固體粒塊由換熱器進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的使用；
[0012]被換熱的固體粒塊再次由傳送器件輸送到光熱轉(zhuǎn)換管內(nèi)被加熱后重復(fù)使用。
[0013]還設(shè)置有光熱轉(zhuǎn)換管，光熱轉(zhuǎn)換管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡的焦線區(qū)域內(nèi)，光熱轉(zhuǎn)換管的太陽(yáng)能照射部位設(shè)置有太陽(yáng)能涂層，傳送器件設(shè)置在光熱轉(zhuǎn)換管內(nèi)，太陽(yáng)能經(jīng)光熱轉(zhuǎn)換管轉(zhuǎn)換為熱能，加熱處于其內(nèi)部的固體顆粒，實(shí)現(xiàn)熱能的采集。
[0014]所述的動(dòng)力裝置選擇下列的一種或多種:泵、電機(jī)、電磁泵、空壓機(jī)。[0015]所述的傳輸器件選擇下列一種或多種:傳送帶、料斗、傳送車、滑軌、固體粒塊的連接器件。
[0016]對(duì)于傳輸器件選用傳送帶、料斗或傳送車時(shí)，將固體粒塊放置在傳送帶、料斗或傳送車上，通過(guò)傳送帶、料斗或傳送車的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)固體粒塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在傳送帶上設(shè)置有透光的通孔，在傳送帶的底層太陽(yáng)光可以照射的部位設(shè)置有太陽(yáng)能涂層；
[0017]對(duì)于傳輸器件選用固體粒塊的連接器件，采用在每個(gè)固體粒塊上設(shè)置有相互連接器件，相互連接器件將多個(gè)固體粒塊連接后組成一個(gè)固體粒塊連接線，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)固體顆粒塊的循環(huán)，固體粒塊連接線在光熱轉(zhuǎn)換管內(nèi)部進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；
[0018]對(duì)于傳輸器件選用滑軌時(shí)，將固體粒塊上設(shè)置一個(gè)吊鉤，吊鉤可以在滑軌上運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)吊鉤或者滑軌帶動(dòng)固體粒塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
[0019]透光管選擇下列一種:帶真空層的玻璃管、玻璃管、石英管、微晶管。
[0020]所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆?；蛘?和磚塊，或者自然界存在的沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規(guī)則形狀。
[0021]在固體粒塊上加工有凹或/和凸部位，或者在固體粒塊上設(shè)置有用于相互連接或者與其他器件連接的連接裝置；兩個(gè)固體粒塊之間的凹或/和凸部位可以構(gòu)成一個(gè)通道；用于流體進(jìn)行流通；所構(gòu)成的通道為柱體、多面體、菱形、拋物線體、旋轉(zhuǎn)拋物線體的一種或其組合，流體可以在流道內(nèi)流動(dòng)并被壓縮或膨脹；在固體粒塊內(nèi)設(shè)置有空腔，在空腔內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料。
[0022]所述的蓄熱器為一個(gè)設(shè)置有多個(gè)子室的容器，每子室內(nèi)設(shè)置有至少設(shè)置有一組固體顆粒進(jìn)口與出口，每個(gè)子室內(nèi)可以存放固體粒塊，容器的外部有保溫材料。
[0023]蓄熱器被設(shè)置在一個(gè)可以移動(dòng)的設(shè)備上，可以帶動(dòng)蓄熱器移動(dòng)到其他區(qū)域，以便將高溫固體粒塊進(jìn)行集中利用。
[0024]還設(shè)置有智能控制系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)芯片、傳感器、軟件、執(zhí)行部件實(shí)現(xiàn)對(duì)固體粒塊溫度、動(dòng)力裝置運(yùn)動(dòng)的控制。
[0025]采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案可產(chǎn)生如下的有益效果:
[0026]1、由于現(xiàn)有的槽式采集由熔融鹽傳熱，其溫度為400-600度，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高溫傳熱，本實(shí)用新型可以到到1500度的高溫采集；突破了現(xiàn)有槽式系統(tǒng)溫度的限制；
[0027]2、本實(shí)用新型安全可靠，經(jīng)濟(jì)使用；
[0028]3、本實(shí)用新型可以應(yīng)用于工業(yè)余熱、太陽(yáng)能、地?zé)?、生物質(zhì)等多種應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0029]圖1是運(yùn)輸帶式線聚焦加熱傳熱系統(tǒng)示意圖。
[0030]圖2是運(yùn)輸帶式線聚焦加熱傳熱系統(tǒng)示意圖。
[0031]圖3是滑軌式線聚焦加熱傳熱系統(tǒng)示意圖。
[0032]圖中標(biāo)號(hào)含義:
[0033]1、線聚焦太陽(yáng)能鏡、2、光熱轉(zhuǎn)換管、3、傳送器件、4、固體粒塊、5、蓄熱器、6、動(dòng)力裝置，7、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換涂層、8、保溫管、9、透光管、10、通孔，11、吊鉤?！揪唧w實(shí)施方式】
[0034]實(shí)施例1、運(yùn)輸帶式線聚焦加熱傳熱系統(tǒng)
[0035]圖1、2所示的運(yùn)輸帶式線聚焦加熱傳熱系統(tǒng)，由線聚焦太陽(yáng)能鏡1、光熱轉(zhuǎn)換管2，透光管9、傳送器件3、固體粒塊4、蓄熱器5、動(dòng)力裝置6組成一組太陽(yáng)能聚焦熱能采集系統(tǒng)；傳送器件3設(shè)置在透光管9內(nèi)，光熱轉(zhuǎn)換管2設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡的焦線區(qū)域內(nèi)，光熱轉(zhuǎn)換管2的太陽(yáng)能照射部位設(shè)置有太陽(yáng)能涂層7，傳送器件3設(shè)置在光熱轉(zhuǎn)換管內(nèi)2，太陽(yáng)能經(jīng)光熱轉(zhuǎn)換管轉(zhuǎn)換為熱能，加熱處于其內(nèi)部的固體顆粒4，實(shí)現(xiàn)熱能的采集。
[0036]透光管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡的太陽(yáng)能照射部位，保溫管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡非照射部位，透光管與保溫管進(jìn)行連接，傳送器件設(shè)置在透光管或保溫管內(nèi)，固體粒塊4設(shè)置在傳輸器件3上，并由動(dòng)力裝置6提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)可以在透光管內(nèi)部運(yùn)動(dòng)；
[0037]固體粒塊4由傳熱器件傳送到透光管線聚焦太陽(yáng)能鏡的焦點(diǎn)照射部位，照射在光熱轉(zhuǎn)換管上，由設(shè)置在光熱轉(zhuǎn)換管上的太陽(yáng)能涂層將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能，設(shè)置在光熱轉(zhuǎn)換管內(nèi)部的固體粒塊被此熱能加熱，在傳輸帶上設(shè)置有通孔，可以使熱能直接的傳遞到固體粒塊上，加熱后的固體粒塊，由傳送器件傳輸?shù)皆O(shè)置在地面的蓄熱器內(nèi)，對(duì)所采集的熱能進(jìn)行儲(chǔ)存；
[0038]在蓄熱器5內(nèi)的固體粒塊由換熱器進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的使用；
[0039]被換熱的固體粒塊再次由傳送器件輸送到光熱轉(zhuǎn)換管內(nèi)被加熱后重復(fù)使用。
[0040]實(shí)施例2、滑軌式線聚焦加熱傳熱系統(tǒng)
[0041]圖3是滑軌式線聚焦加熱傳熱系統(tǒng)，由線聚焦太陽(yáng)能鏡1、透光管9、保溫管、傳送器件、固體粒塊、蓄熱器、動(dòng)力裝置組成一組太陽(yáng)能聚焦熱能采集系統(tǒng)；
[0042]透光管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡的太陽(yáng)能照射部位，保溫管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡非照射部位，透光管與保溫管進(jìn)行連接，傳送器件設(shè)置在透光管或保溫管內(nèi)，傳輸器件為滑軌，在每個(gè)固體粒塊上設(shè)置有吊鉤，將吊鉤掛在滑軌上，滑軌在動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行，帶動(dòng)固體粒塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；
[0043]固體粒塊由傳熱器件傳送到透光管線聚焦太陽(yáng)能鏡的焦點(diǎn)照射部位，照射在固體粒塊上將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能，在太陽(yáng)能照射的固體粒塊上涂層太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換涂層，轉(zhuǎn)換的熱能加熱固體粒塊，被加熱的固體粒塊由傳送器件傳輸?shù)皆O(shè)置在地面的蓄熱器內(nèi)，對(duì)所采集的熱能進(jìn)行儲(chǔ)存；
[0044]在蓄熱器內(nèi)的固體粒塊由換熱器進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的使用；
[0045]被換熱的固體粒塊再次由傳送器件輸送到光熱轉(zhuǎn)換管內(nèi)被加熱后重復(fù)使用。
[0046]根據(jù)本實(shí)用新型的原理及結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)其他的實(shí)施案例，只要符合本實(shí)用新型的原理及結(jié)構(gòu)，都屬于本實(shí)用新型的實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，包括固體粒塊，太陽(yáng)能槽式線聚焦采集系統(tǒng)，保溫管等，其特征是: 由線聚焦太陽(yáng)能鏡、透光管、保溫管、傳送器件、固體粒塊、蓄熱器、動(dòng)力裝置組成一組太陽(yáng)能聚焦熱能采集系統(tǒng)； 透光管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡的太陽(yáng)能照射部位，保溫管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡非照射部位，透光管與保溫管進(jìn)行連接，傳送器件設(shè)置在透光管或保溫管內(nèi)，固體粒塊設(shè)置在傳送器件上，并由動(dòng)力裝置提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)可以在透光管內(nèi)部運(yùn)動(dòng)； 固體粒塊由傳送器件傳送到透光管線聚焦太陽(yáng)能鏡的焦點(diǎn)照射部位，照射在固體粒塊上將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能，加熱固體粒塊，被加熱的固體粒塊由傳送器件傳輸?shù)皆O(shè)置在地面的蓄熱器內(nèi)，對(duì)所采集的熱能進(jìn)行儲(chǔ)存； 在蓄熱器內(nèi)的固體粒塊由換熱器進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的使用； 被換熱的固體粒塊再次由傳送器件輸送到光熱轉(zhuǎn)換管內(nèi)被加熱后重復(fù)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:還設(shè)置有光熱轉(zhuǎn)換管，光熱轉(zhuǎn)換管設(shè)置在線聚焦太陽(yáng)能鏡的焦線區(qū)域內(nèi)，光熱轉(zhuǎn)換管的太陽(yáng)能照射部位設(shè)置有太陽(yáng)能涂層，傳送器件設(shè)置在光熱轉(zhuǎn)換管內(nèi)，太陽(yáng)能經(jīng)光熱轉(zhuǎn)換管轉(zhuǎn)換為熱能，加熱處于其內(nèi)部的固體顆粒，實(shí)現(xiàn)熱能的采集。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:所述的動(dòng)力裝置選擇下列的一種或多種:泵、電機(jī)、電磁泵、空壓機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:所述的傳送器件選擇下列一種或多種方式: A、傳送帶、料斗或傳送車:將固體粒塊放置在傳送帶、料斗或傳送車上，通過(guò)傳送帶、料斗或傳送車的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)固體粒塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在傳送帶上設(shè)置有透光的通孔，在傳送帶的底層太陽(yáng)光可以照射的部位設(shè)置有太陽(yáng)能涂層； B、滑軌:將固體粒塊上設(shè)置一個(gè)吊鉤，吊鉤可以在滑軌上運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)吊鉤或者滑軌帶動(dòng)固體粒塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)； C、固體粒塊的連接器件:采用在每個(gè)固體粒塊上設(shè)置有相互連接器件，相互連接器件將多個(gè)固體粒塊連接后組成一個(gè)固體粒塊連接線，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)固體顆粒塊的循環(huán)，固體粒塊連接線在光熱轉(zhuǎn)換管內(nèi)部進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:透光管選擇下列一種:帶真空層的玻璃管、玻璃管、石英管、微晶管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆?；蛘?和磚塊，或者自然界存在的沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規(guī)則形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:在固體粒塊上加工有凹或/和凸部位，或者在固體粒塊上設(shè)置有用于相互連接或者與其他器件連接的連接裝置；兩個(gè)固體粒塊之間的凹或/和凸部位可以構(gòu)成一個(gè)通道；用于流體進(jìn)行流通；所構(gòu)成的通道為柱體、多面體、菱形、拋物線體、旋轉(zhuǎn)拋物線體的一種或其組合，流體可以在流道內(nèi)流動(dòng)并被壓縮或膨脹；在固體粒塊內(nèi)設(shè)置有空腔，在空腔內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:所述的蓄熱器為一個(gè)設(shè)置有多個(gè)子室的容器，每子室內(nèi)設(shè)置有至少設(shè)置有一組固體顆粒進(jìn)口與出口，每個(gè)子室內(nèi)可以存放固體粒塊，容器的外部有保溫材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:蓄熱器被設(shè)置在一個(gè)可以移動(dòng)的設(shè)備上，可以帶動(dòng)蓄熱器移動(dòng)到其他區(qū)域，以便將高溫固體粒塊進(jìn)行集中利用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊線聚焦太陽(yáng)能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:還設(shè)置有智能控制系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)芯片、傳感器、軟件、執(zhí)行部件實(shí)現(xiàn)對(duì)固體粒塊溫度、動(dòng)力裝置運(yùn)動(dòng)的 控制。
【文檔編號(hào)】F24J2/34GK203744562SQ201320724170
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月17日
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