蓄熱器，流體在循環(huán)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)下沿傳熱管進(jìn)行循環(huán)，將熱能由光熱轉(zhuǎn)換器傳遞給蓄熱器。
[0061]加熱過程中，熱源13采用聚焦太陽能碟式采集系統(tǒng)器，加熱器件9為太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，蓄熱材料10采用混凝土 30%和玄武巖石塊20%和鋼渣50%組成的蓄熱材料，將溫度高于蓄熱材料10的加熱流體從充熱腔室的進(jìn)口 12進(jìn)入容器，經(jīng)與加熱熱管換熱后從充熱腔室出口 16流出，熱能由熱管傳熱到蓄熱材料腔體6內(nèi)并與蓄熱材料10進(jìn)行換熱，蓄熱材料10的熱能被交換到流體中進(jìn)行蓄熱。
[0062]蓄熱器可以用于在當(dāng)?shù)匦顭峄虮灰苿?dòng)到需要的地區(qū)。
[0063]當(dāng)需要利用蓄熱器中的熱能時(shí)，將溫度低于蓄熱材料10的放熱流體從放熱7的進(jìn)口 3流入，放熱流體與放熱熱管進(jìn)行換熱后吸收熱能經(jīng)出口 4流出，放熱熱管吸收蓄熱材料10的熱能與放熱流體進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的利用。
[0064]在熱管的蒸發(fā)端的液面一下位置上，設(shè)置一個(gè)與每一個(gè)熱管相互聯(lián)通的再生管5，再生管與每一個(gè)熱管進(jìn)行連接，當(dāng)熱管工作介質(zhì)不能滿足設(shè)定的換熱效率時(shí)，打開熱管再生腔室，從設(shè)置的熱管再生連接管將熱管內(nèi)的工作介質(zhì)排出，后將新的工作介質(zhì)灌裝到熱管內(nèi)部，并保持真空度進(jìn)行密閉，從而實(shí)現(xiàn)熱管的再生，保證熱管的壽命可以達(dá)到30年。
[0065]本實(shí)施例中，熱源13為太陽能碟式系統(tǒng)，加熱流體液態(tài)金屬，蓄熱溫度為1200度，放熱流體采用水，熱管采用循環(huán)熱管，工作溫度處于100-800度，在循環(huán)熱管的底部地位上，設(shè)置一個(gè)與每一個(gè)熱管殼體相互聯(lián)通的再生管5，再生管與每一個(gè)熱管殼體端進(jìn)行連接，在熱管的工作效率低于第一設(shè)定值后，利用再生管將新的工作熱管工作介質(zhì)充入到熱管內(nèi)，實(shí)現(xiàn)熱管的再生。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)其他的實(shí)施案例，只要符合本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)，都屬于本發(fā)明的實(shí)施。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.三腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，包括蓄熱材料，殼體，太陽能聚焦采集系統(tǒng)，保溫材料，流體等，其特征是:由太陽能聚焦采集器件、光熱轉(zhuǎn)換器、傳熱管、流體、循環(huán)動(dòng)力裝置、蓄熱器、跟蹤控制器件組成一組太陽能聚焦采集系統(tǒng)；光熱轉(zhuǎn)換器與采集器件進(jìn)行連接，并被固定采集器件上，采集器件的太陽能聚焦在光熱轉(zhuǎn)換器上，傳熱管與光熱轉(zhuǎn)換器進(jìn)行連接，流體由傳熱管傳送到光熱轉(zhuǎn)換器的焦點(diǎn)部位后流體被加熱，加熱后的流體沿傳熱管進(jìn)入到設(shè)置在地面的蓄熱器的吸熱部位，經(jīng)與蓄熱器進(jìn)行換熱將熱能傳遞給蓄熱器，流體在循環(huán)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)下沿傳熱管進(jìn)行循環(huán)，將熱能由光熱轉(zhuǎn)換器傳遞給蓄熱器； 蓄熱器為至少設(shè)置有三個(gè)腔室，充熱腔室、放熱腔室以及蓄熱腔室，充熱腔室設(shè)置有至少一組進(jìn)口與出口，與太陽能采集系統(tǒng)進(jìn)行換熱的流體為第一流體，第一流體從充熱腔室進(jìn)口進(jìn)入與蓄熱器完成換熱后從出口流出，在沿傳熱管進(jìn)入到光熱轉(zhuǎn)換器中被加熱，從而將太陽能聚焦采集系統(tǒng)采集的熱能輸送到蓄熱器內(nèi)； 在蓄熱腔室內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料，將熱能進(jìn)行儲(chǔ)存； 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)； 當(dāng)需要利用蓄熱器中的熱能時(shí)，將溫度低于蓄熱材料的溫度的第二流體從放熱腔室的進(jìn)口流入蓄熱器，第二流體與蓄熱材料進(jìn)行換熱后再經(jīng)放熱腔室出口流出，實(shí)現(xiàn)熱能的利用； 當(dāng)蓄熱器的熱能被利用后，將移動(dòng)到其他區(qū)域的蓄熱器移動(dòng)到太陽能采集系統(tǒng)中進(jìn)行采集區(qū)，或?qū)⒃诓杉瘏^(qū)域內(nèi)的蓄熱器的第一流體再次利用太陽能器件式采集系統(tǒng)加熱第一流體，為蓄熱器內(nèi)的蓄熱材料進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)太陽能采集加熱傳熱蓄熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，其特征是:多組太陽能采集系統(tǒng)共同與一個(gè)中央蓄熱器進(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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，其特征是:所述的中央蓄熱器由一個(gè)設(shè)置有多個(gè)充熱腔室、多個(gè)放熱腔室，一個(gè)或多個(gè)蓄熱腔室的容器組成；每個(gè)充熱腔室設(shè)置有至少一組進(jìn)口與出口，多組太陽能采集系統(tǒng)的第一流體從多個(gè)充熱腔室進(jìn)口進(jìn)入與蓄熱器完成換熱后從出口流出，再沿傳熱管進(jìn)入到每組太陽能采集系統(tǒng)的光熱轉(zhuǎn)換器中被加熱，從而將多組太陽能采集系統(tǒng)的熱能輸送到蓄熱器內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，其特征是:中央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)入到中央蓄熱器的放熱腔室，與蓄熱腔室內(nèi)的蓄熱材料完成換熱后第二流體進(jìn)入到太陽能應(yīng)用系統(tǒng)，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，其特征是:蓄熱材料選擇自下列至少一種或多種:熔融鹽、液態(tài)金屬、固體粒塊、混凝土、沙石或鵝卵石、鋼渣或鐵渣、導(dǎo)熱水泥、相變材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，其特征是:充熱腔室內(nèi)的第一流體以及放熱腔室的第二流體與蓄熱腔室內(nèi)的蓄熱材料，通過下列方式之一進(jìn)行換熱: A、流體管道換熱:在每一個(gè)放熱或充熱腔室內(nèi)部的進(jìn)口與的出口之間還設(shè)置有多個(gè)管道，為流體換熱管道，管道由金屬或者非金屬或者復(fù)合管道組成，管道的進(jìn)口與出口與充熱腔室內(nèi)部的進(jìn)口與的出口相互連通，使得流體可以在管道內(nèi)流動(dòng)； B、熱管換熱:采用重力熱管或循環(huán)熱管，在充熱腔室重力熱管的蒸發(fā)段設(shè)置在充熱腔室，冷凝段設(shè)置在蓄熱腔室；在放熱腔室重力熱管的蒸發(fā)段設(shè)置在蓄熱腔室，冷凝段設(shè)置在放熱腔室；對(duì)于循環(huán)熱管熱管的部分殼體設(shè)置在充熱腔室或放熱腔室，其余部分設(shè)置在蓄熱腔室。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，其特征是:所述的流體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； 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)置有可以與固體粒塊相互連接的凹凸結(jié)構(gòu)； F、由不同的金屬復(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。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，其特征是??太陽能采集器件采用碟式、槽式、塔式中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，其特征是:流體為下列一種或多種:熔融鹽、液體、氣體、液態(tài)金屬、等離子態(tài)、超臨界體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三腔流體聚焦太陽能光熱加熱傳熱蓄熱系統(tǒng)，其特征是:所述的液態(tài)金屬為下列一種或者多種或其化合物:汞，銫，鎵，銣，鉀，鈉，銦，鋰，錫，鉍，鉈，鎘，鉛，鋅，銻，鎂，鋁。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種適合于聚焦太陽能熱利用的三腔流體聚焦太陽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、高效率的蓄熱，并適合于10-1500度的溫度的蓄熱。本發(fā)明由太陽能聚焦采集系統(tǒng)采集的熱能通過流體與蓄熱器進(jìn)行換熱后將熱能傳遞給蓄熱器。蓄熱器為至少設(shè)置有三個(gè)腔室，充熱腔室、放熱腔室以及蓄熱腔室，充熱腔室直接與太陽能采集系統(tǒng)進(jìn)行換熱，蓄熱腔室進(jìn)行熱能儲(chǔ)存，放熱腔室實(shí)現(xiàn)熱能的交換和利用。當(dāng)需要利用蓄熱器中的熱能時(shí)，將溫度低于蓄熱材料的溫度的流體從放熱腔室的進(jìn)口流入蓄熱器，流體與蓄熱材料進(jìn)行換熱后再經(jīng)放熱腔室出口流出，實(shí)現(xiàn)熱能的利用。
【IPC分類】F24J2-30, F24J2-34, F24J2-46
【公開號(hào)】CN104654618
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310573296
【發(fā)明人】李建民
【申請(qǐng)人】成都奧能普科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月17日