固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，用于300-1500度的溫度的傳熱。由塔式太陽能采集系統(tǒng)、光熱轉(zhuǎn)換器、保溫管、傳送器件、固體粒塊、蓄熱器、循環(huán)動(dòng)力裝置組成一組太陽能聚焦熱能采集系統(tǒng)；由保溫管道與光熱轉(zhuǎn)換器進(jìn)行連接并形成一個(gè)傳送管道，光熱轉(zhuǎn)換器件設(shè)置在塔式太陽能焦點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，傳送器件設(shè)置在傳送管道內(nèi)部，并由循環(huán)動(dòng)力裝置提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，采用固體粒塊取代熔融鹽和空氣，將固體粒塊設(shè)置在傳送器件上，由循環(huán)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)在傳送管道內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，將太陽能塔式太陽能鏡采集的熱能加熱固體粒塊，并通過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。
【專利說明】固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能熱能利用，特別是利用塔式太陽能加熱及傳熱和利用。
【背景技術(shù)】
[0002]在太陽能領(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、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0003]在太陽能領(lǐng)域，也采用空氣或其他氣體進(jìn)行蓄熱，但其熱熔小，無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的熱能存儲(chǔ)。
[0004]對于塔式太陽能聚焦系統(tǒng)，通常采用熔融鹽進(jìn)行傳熱，但是由于熔融鹽溫度的限制，盡可以提供600度溫度，為了實(shí)現(xiàn)高溫采用空氣進(jìn)行傳熱，但是，空氣的熱容很小，很難傳遞大量的熱能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，采用固體粒塊取代熔融鹽和空氣，將固體粒塊設(shè)置在傳送器件上，傳送器件設(shè)置在保溫管內(nèi)，將太陽能塔式太陽能鏡采集的熱能加熱固體粒塊，并通過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。
[0006]本實(shí)用新型另外一個(gè)目的是提供一種用于高溫傳熱的固體粒塊線，將多個(gè)固體粒塊進(jìn)行連接成為一個(gè)固體粒塊線，連接后每個(gè)固體粒塊之間可以相互運(yùn)動(dòng)，用于300-1500度的溫度的傳熱。
[0007]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
[0008]固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，包括固體粒塊，太陽能塔式采集系統(tǒng)，保溫材料等，其特征是:
[0009]由塔式太陽能采集系統(tǒng)、光熱轉(zhuǎn)換器、保溫管、傳送器件、固體粒塊、蓄熱器、循環(huán)動(dòng)力裝置組成一組太陽能聚焦熱能采集系統(tǒng)；
[0010]由保溫管道與光熱轉(zhuǎn)換器進(jìn)行連接并形成一個(gè)傳送管道，光熱轉(zhuǎn)換器件設(shè)置在塔式太陽能焦點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，傳送器件設(shè)置在傳送管道內(nèi)部，并由循環(huán)動(dòng)力裝置提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，固體粒塊設(shè)置在傳送器件上，由循環(huán)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)在傳送管道內(nèi)部運(yùn)動(dòng)；
[0011]光熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)置有多個(gè)相互聯(lián)通的管道，管道進(jìn)行并聯(lián)或者串聯(lián)或組成曲面管道形狀，外部可以太陽光照射被部位上設(shè)置有太陽能涂層，固體粒塊由傳熱器件傳送到處于塔式太陽能焦點(diǎn)部位的光熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)，并在光熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)的多個(gè)管道之間進(jìn)行移動(dòng)，從而吸收處于光熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)部由光熱轉(zhuǎn)換器將太陽能轉(zhuǎn)換的熱能，被加熱的固體粒塊通過保溫管道進(jìn)入到設(shè)置在地面的蓄熱器內(nèi)，對所采集的熱能進(jìn)行儲(chǔ)存；
[0012]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；
[0013]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。[0014]所述的循環(huán)動(dòng)力裝置為選擇下列的一種或多種泵、電機(jī)、電磁泵、空壓機(jī)。
[0015]所述的傳送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]對于傳送器件選用傳送帶、料斗、傳送車時(shí)，將固體粒塊放置在傳送帶、料斗、傳送車上，通過傳送帶、料斗、傳送車的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)固體粒塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；
[0017]對傳送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]對于傳送器件選用滑軌時(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]光熱轉(zhuǎn)換器件外部設(shè)置有透光器件，透光器件對光熱轉(zhuǎn)換器件進(jìn)行透光和保溫，透光器件可以為玻璃管、內(nèi)部抽真空玻璃管、石英管、微晶管的一種。
[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)則現(xiàn)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)置有一個(gè)或者多個(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，每個(gè)塔式太陽能采集系統(tǒng)與其中的一個(gè)子室進(jìn)行連接，將不同的塔式太陽能采集系統(tǒng)加熱后的固體粒塊可以運(yùn)輸?shù)揭粋€(gè)蓄熱器內(nèi)不同的子室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)熱能的儲(chǔ)存。蓄熱器被設(shè)置一個(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。
[0023]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)對固體粒塊溫度、動(dòng)力裝置運(yùn)動(dòng)的控制。
[0024]一種固體路粒塊加熱傳熱系統(tǒng)線球，上述的固體粒塊相互連接后組成一個(gè)固體粒塊線，固體粒塊采用柔性連接使得連接后的固態(tài)粒塊之間可以相對運(yùn)動(dòng)，固體粒塊線在驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中固體粒塊被進(jìn)行加熱到300-1500度的高溫，再經(jīng)蓄熱器蓄熱或換熱器換熱后實(shí)現(xiàn)熱能利用。
[0025]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)對固體粒塊溫度、動(dòng)力裝置運(yùn)動(dòng)的控制。
[0026]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:
[0027]1、采用固體粒塊實(shí)現(xiàn)塔式太陽能的采集，本實(shí)用新型提供可以實(shí)現(xiàn)高溫、無壓的熱采集和傳遞的技術(shù)方法；
[0028]2、本實(shí)用新型安全可靠，經(jīng)濟(jì)使用；
[0029]3、本實(shí)用新型可以應(yīng)用于工業(yè)余熱、太陽能、地?zé)?、生物質(zhì)等多種應(yīng)用?！緦＠綀D】

【附圖說明】:
[0030]圖1是固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)示意圖。
[0031]圖2是固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)示意圖。
[0032]圖3是固體粒塊球線示意圖。
[0033]圖中標(biāo)號(hào)含義:
[0034]2、光熱轉(zhuǎn)換器、3、傳送器件、4、固體粒塊、5、蓄熱器、6、動(dòng)力裝置，7、太陽能轉(zhuǎn)換涂層、8、保溫管、9、掛鉤、10、固體粒塊線。
【具體實(shí)施方式】
[0035]實(shí)施例1、固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)
[0036]圖1所示的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，由塔式太陽能鏡、光熱轉(zhuǎn)換器2、傳送器件3，固體粒塊4，蓄熱器5，動(dòng)力裝置6組成一組太陽能聚焦熱能采集系統(tǒng)。
[0037]光熱轉(zhuǎn)換器在塔式太陽能鏡的太陽能照射焦點(diǎn)部位，保溫管8設(shè)置在塔式太陽能鏡非照射部位，光熱轉(zhuǎn)換器與保溫管進(jìn)行連接，傳送器件設(shè)置在光熱轉(zhuǎn)換器或保溫管內(nèi)，固體粒塊設(shè)置在傳送器件，固體粒塊為沙粒，沙粒由運(yùn)送設(shè)備料斗裝載到光熱轉(zhuǎn)換器的頂部，注入到頂部的并聯(lián)連接管中，沙粒由并聯(lián)管中由重力驅(qū)動(dòng)進(jìn)入到每一個(gè)并聯(lián)管中被加熱，后由重力進(jìn)入到底端的管道中，再進(jìn)一步由重力進(jìn)入到下端的蓄熱器5中，實(shí)現(xiàn)熱能的采集。
[0038]沙粒進(jìn)入到蓄熱器后經(jīng)與換熱器的換熱，將熱能進(jìn)行利用。利用完畢的沙?？梢栽俅蔚倪M(jìn)入到蓄熱器，實(shí)現(xiàn)熱能的重復(fù)采集和利用。
[0039]實(shí)施例2、固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)
[0040]圖2、3所示的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，由塔式太陽能鏡、光熱轉(zhuǎn)換器
2、傳送器件3，固體粒塊4，蓄熱器5，動(dòng)力裝置6組成一組太陽能聚焦熱能采集系統(tǒng)。
[0041]光熱轉(zhuǎn)換器在塔式太陽能鏡的太陽能照射焦點(diǎn)部位，保溫管8設(shè)置在塔式太陽能鏡非照射部位，光熱轉(zhuǎn)換器與保溫管進(jìn)行連接，傳送器件設(shè)置在光熱轉(zhuǎn)換器或保溫管內(nèi)，固體粒塊設(shè)置在傳送器件，固體粒塊為相互連接的陶瓷球，陶瓷球由運(yùn)送設(shè)備泵驅(qū)動(dòng)，從蓄熱器中開始進(jìn)入到保溫管，由保溫管進(jìn)入到光熱轉(zhuǎn)換器中，光熱轉(zhuǎn)換器的管道為一個(gè)回旋的管道，經(jīng)多次循環(huán)進(jìn)入到外部的保溫管中，再次從保溫管進(jìn)入到蓄熱器，實(shí)現(xiàn)熱能的采集以及傳遞和蓄熱。
[0042]陶瓷球線可以與換熱器的換熱，將熱能進(jìn)行利用。利用完畢的陶瓷球線可以再次的進(jìn)入到蓄熱器，實(shí)現(xiàn)熱能的重復(fù)采集和利用。
[0043]實(shí)施例3、固體粒塊線
[0044]圖3所示的固體粒塊線為陶瓷球線，固體粒塊采用柔性連接，每個(gè)固體粒塊與另外一個(gè)采用掛鉤相互連接而成，掛鉤采用耐高溫金屬制造，也可以采用每個(gè)蓄熱粒塊上設(shè)置一個(gè)萬向軸承，一個(gè)固體粒塊與另外一個(gè)固體粒塊之間采用耐高溫金屬將兩個(gè)萬向軸承進(jìn)行連接，使得連接后的固態(tài)粒塊之間可以相對運(yùn)動(dòng)，固體粒塊線在驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中固體粒塊被進(jìn)行加熱到300-1500度的高溫，再經(jīng)蓄熱器蓄熱或換熱器換熱后實(shí)現(xiàn)熱能利用。
[0045]將熱能進(jìn)行利用。利用完畢的陶瓷球線可以再次的進(jìn)入到蓄熱器，實(shí)現(xiàn)熱能的重復(fù)米集和利用。
[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.固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，包括固體粒塊，太陽能塔式采集系統(tǒng)，保溫材料等，其特征是: 由塔式太陽能采集系統(tǒng)、光熱轉(zhuǎn)換器、保溫管、傳送器件、固體粒塊、蓄熱器、循環(huán)動(dòng)力裝置組成一組太陽能聚焦熱能采集系統(tǒng)； 由保溫管道與光熱轉(zhuǎn)換器進(jìn)行連接并形成一個(gè)傳送管道，光熱轉(zhuǎn)換器件設(shè)置在塔式太陽能焦點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，傳送器件設(shè)置在傳送管道內(nèi)部，并由循環(huán)動(dòng)力裝置提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，固體粒塊設(shè)置在傳送器件上，由循環(huán)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)在傳送管道內(nèi)部運(yùn)動(dòng)； 光熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)置有多個(gè)相互聯(lián)通的管道，管道進(jìn)行并聯(lián)或者串聯(lián)或組成曲面管道形狀，外部太陽光被照射部位上設(shè)置有太陽能涂層，固體粒塊由傳熱器件傳送到處于塔式太陽能焦點(diǎn)部位的光熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)，并在光熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)的多個(gè)管道之間進(jìn)行移動(dòng)，從而吸收處于光熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)部由光熱轉(zhuǎn)換器將太陽能轉(zhuǎn)換的熱能，被加熱的固體粒塊通過保溫管道進(jìn)入到設(shè)置在地面的蓄熱器內(nèi)，對所采集的熱能進(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所述的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:所述的循環(huán)動(dòng)力裝置為選擇下 列的一種或多種泵、電機(jī)、電磁泵、空壓機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:所述的傳送器件選擇下列一種或多種:傳送帶、料斗、傳送車、滑軌、固體粒塊的連接器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是: 對于傳送器件選用傳送帶、料斗、傳送車時(shí)，將固體粒塊放置在傳送帶、料斗、傳送車上，通過傳送帶、料斗、傳送車的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)固體粒塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)； 對于傳送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)； 對于傳送器件選用滑軌時(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)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:光熱轉(zhuǎn)換器件外部設(shè)置有透光器件，透光器件對光熱轉(zhuǎn)換器件進(jìn)行透光和保溫，透光器件可以為玻璃管、石英管、微晶管的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:所述的蓄熱器為一個(gè)設(shè)置有一個(gè)或者多個(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，每個(gè)塔式太陽能采集系統(tǒng)與其中的一個(gè)子室進(jìn)行連接，將不同的塔式太陽能采集系統(tǒng)加熱后的固體粒塊可以運(yùn)輸?shù)揭粋€(gè)蓄熱器內(nèi)不同的子室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)熱能的儲(chǔ)存；蓄熱器被設(shè)置一個(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。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(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)對固體粒塊溫度、動(dòng)力裝置運(yùn)動(dòng)的控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(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)則現(xiàn)狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(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。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的固體粒塊塔式太陽能加熱傳熱系統(tǒng)，其特征是:所述的固體粒塊相互連接后組成一個(gè)固體粒塊線，固體粒塊采用柔性連接使得連接后的固態(tài)粒塊之間可以相對運(yùn)動(dòng)，固體粒塊線在驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中固體粒塊被進(jìn)行加熱到300-1500度的高溫，再經(jīng)蓄熱器蓄熱或換熱器換熱后實(shí)現(xiàn)熱能利用。
【文檔編號(hào)】F24J2/34GK203744576SQ201320724399
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月17日
【發(fā)明者】李建民 申請人:成都奧能普科技有限公司