CN104236128A - 太阳能的封闭储热系统 - Google Patents

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CN104236128A CN201310233395.5A CN201310233395A CN104236128A CN 104236128 A CN104236128 A CN 104236128A CN 201310233395 A CN201310233395 A CN 201310233395A CN 104236128 A CN104236128 A CN 104236128A
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吴建农
叶玉芬
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Abstract

本发明的目的在于提供太阳能的封闭储热系统。其包括储热罐，太阳能聚光接收系统，高压风机，储能碎石料和盛放所述储能碎石料的储箱，所述储箱由耐高温水泥混凝土构成，多个所述储箱放置在所述储热罐中，所述储热罐提供有气流通道，以使气流能流经所述多个储箱内的所述储能碎石；所述储热罐，太阳能聚光接收系统，高压风机通过管路和阀门连接构成气流循环回路；所述气流循环回路中，在所述高压风机的推送作用下，气流工质流过所述太阳能聚光接收系统后，受太阳能加热后温度升高，再经由所述储热罐的所述气流通道，与所述多个储箱的所述储能碎石进行热交换后温度降低，再流向所述太阳能聚光接收系统进行下一个循环。

Description

太阳能的封闭储热系统
技术领域
本发明涉及太阳能储热系统。
背景技术
目前的储能方法很多，主流应用的是熔盐储能技术，由于存在较高的凝固点，这使其较易造成集热管管路堵塞。在传热系统中，熔盐的冻结将会造成较大风险，严重的可导致槽式电站集热管的断裂。
发明内容
本发明的目的在于提供太阳能的封闭储热系统。
本发明的构思为采用碎石料储能，采用高温水泥储箱，分隔存放石料解决了容器的受力问题。
为实线所述目的的太阳能的封闭储热系统，其特点是，包括储热罐，太阳能聚光接收系统，高压风机，储能碎石料和盛放所述储能碎石料的储箱，所述储箱由耐高温水泥混凝土构成，多个所述储箱放置在所述储热罐中，所述储热罐提供有气流通道，以使气流能流经所述多个储箱内的所述储能碎石；所述储热罐，太阳能聚光接收系统，高压风机通过管路和阀门连接构成气流循环回路；所述气流循环回路中，在所述高压风机的推送作用下，气流工质流过所述太阳能聚光接收系统后，受太阳能加热后温度升高，再经由所述储热罐的所述气流通道，与所述多个储箱的所述储能碎石进行热交换后温度降低，再流向所述太阳能聚光接收系统进行下一个循环。
所述的封闭储热系统，其进一步的特点是，所述高压风机内置于所述储热罐中。
所述的封闭储热系统，其进一步的特点是，整个所述封闭储热系统接收系统太阳能聚光接收系统除太阳能聚光接收系统的受热器外，均在内侧设置有保温材料。
所述的封闭储热系统，其进一步的特点是，封闭储热系统还包括压缩机，其用于向所述气流循环回路中充入压缩气体。
所述的封闭储热系统，其进一步的特点是，所述气流工质为空气。
所述的封闭储热系统，其进一步的特点是，太阳能聚光接收系统采用圆柱型盘管结构。
所述的封闭储热系统，其进一步的特点是，所述多个储箱在所述储热罐中依序上下叠放，气流工质能够上下流通均匀流过每层储箱内的储能碎石料。
所述的封闭储热系统，其进一步的特点是，所述高压风机的驱动电机设在储热罐外面。
所述的封闭储热系统，其进一步的特点是，所述储箱为环形。
系统开始工作前，高压风机推动压缩工质流过太阳能聚光受热系统后，温度升高，由上而下流经储能罐，高温压缩空气加热储能罐内的储能碎石料后，温度降低，再开始下一个循环，流向太阳能聚光受热接收系统。压缩空气不断循环提高水泥储箱、储能碎石料的温度，达到储能的目的。整个接收系统，除受热器盘管以外，均采用内保温设计，达到很好的保温效果。太阳下山或阴天，储热器根据用户需要，可随时将储存的热量输送至换热器或发电系统。
附图说明
图1是太阳能的封闭储热系统的方块图。
具体实施方式
耐高温水泥混凝土储箱（简称“储箱”）是指由耐高温水泥、砂、石等用水混合结成整体的工程复合材料。“储能碎石料”是指能够储存热量的有碎石，碎石和碎石之间会形成间隙，可供气流流动。
参见图1所示，本发明包括带内保温层7的储热罐4，太阳能聚光接收系统3（或者受热器），高压风机8，压缩机10，阀门管道13、14、15、16，储能碎石料5和盛放储能碎石料5的环形的耐高温水泥混凝土储箱6构成。
图1所示的实施例太阳能聚光接收系统3是指碟式太阳能热发电系统的集热器，本发明的实施也可以不限于为碟式太阳能热发电系统。
带内保温层7的储热罐4是由普通金属材料制造的压力容器，内部做保温处理，罐内叠放有多个水泥混凝土储箱6，每个储箱6内装满储能碎石料5，环形的耐高温水泥混凝土储箱6设有空气流通通道，能够使高温空气均匀的穿过每层的所有储能碎石料，储热罐4内置有循环高压风机8，其驱动电机9设置在储热罐4外。
储热罐4下端的内置高压风机8和出口管道13相连，出口管道13和太阳能聚光接收系统3的受热盘管的进（入）口相连。受热器3的盘管的出口和管道14相连，管道14与储热罐4的上端相连。管道13接有空气压缩机10，通过高压风机8鼓动高压热空气流动形成1个采热循环回路。所有管道均采用内保温设计，受热器部分采用耐800度的高温合金。管道13经过立柱1向上延伸，经过聚光器2后到达太阳能聚光接收系统3的受热盘管。
带内保温材料的储热罐4的另一侧（右侧）的上端与出口管道15相连，管道15与换热器11的入口相连，加热发电工质，储热罐4的另一侧（右侧）下端内置高压风机8与入口管道16相连，管道16与换热器11的出口相连，形成一个供热循环回路。
系统开始工作前，由压缩机10先将整个系统的工作媒介空气提高到一定压力，或者整个系统内预先充入压缩空气；然后由高压风机8推动压缩空气流过太阳能聚光受热接收器3后，温度升高，由上而下流经储热罐4，高温压缩空气加热储热罐4内的储能碎石料后，温度降低，再开始下一个循环，流向太阳能聚光受热接收器3。压缩空气不断循环提高水泥储箱6、储能碎石料5的温度，达到储能的目的。整个接收系统，除受热器3的盘管以外，均采用内保温设计，达到很好的保温效果。在外接换热器11和发电系统12的情况下，太阳下山或阴天，储热器根据用户需要，可随时将储存的热量输送至换热器或发电系统。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。例如，在传热工质管道13中可以设置风机，这样可以加速传热工质的循环速度。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能的封闭储热系统，其特征在于，包括储热罐，太阳能聚光接收系统，高压风机，储能碎石料和盛放所述储能碎石料的储箱，所述储箱由耐高温水泥混凝土构成，多个所述储箱放置在所述储热罐中，所述储热罐提供有气流通道，以使气流能流经所述多个储箱内的所述储能碎石；所述储热罐，太阳能聚光接收系统，高压风机通过管路和阀门连接构成气流循环回路；所述气流循环回路中，在所述高压风机的推送作用下，气流工质流过所述太阳能聚光接收系统后，受太阳能加热后温度升高，再经由所述储热罐的所述气流通道，与所述多个储箱的所述储能碎石进行热交换后温度降低，再流向所述太阳能聚光接收系统进行下一个循环。
2.如权利要求1所述的封闭储热系统，其特征在于，所述高压风机内置于所述储热罐中。
3.如权利要求1所述的封闭储热系统，其特征在于，整个所述封闭储热系统接收系统太阳能聚光接收系统除太阳能聚光接收系统的受热器外，均在内侧设置有保温材料。
4.如权利要求1所述的封闭储热系统，其特征在于，封闭储热系统还包括压缩机，其用于向所述气流循环回路中充入压缩气体。
5.如权利要求1所述的封闭储热系统，其特征在于，所述气流工质为空气。
6.如权利要求1所述的封闭储热系统，其特征在于，太阳能聚光接收系统采用圆柱型盘管结构。
7.如权利要求1所述的封闭储热系统，其特征在于，所述多个储箱在所述储热罐中依序上下叠放，气流工质能够上下流通均匀流过每层储箱内的储能碎石料。
8.如权利要求2所述的封闭储热系统，其特征在于，所述高压风机的驱动电机设在储热罐外面。
9.如权利要求1所述的封闭储热系统，其特征在于，所述储箱为环形。
10.如权利要求1所述的封闭储热系统，其特征在于，太阳能聚光接收系统为碟式太阳能接收系统的集热器。
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