CN105318562A - 固体粒块塔式太阳能光热转换器 - Google Patents

固体粒块塔式太阳能光热转换器 Download PDF

Info

Publication number
CN105318562A
CN105318562A CN201510415711.XA CN201510415711A CN105318562A CN 105318562 A CN105318562 A CN 105318562A CN 201510415711 A CN201510415711 A CN 201510415711A CN 105318562 A CN105318562 A CN 105318562A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid grain
grain block
plate
tower type
baffle plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510415711.XA
Other languages
English (en)
Inventor
李建民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Aonengpu Technology Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Aonengpu Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Aonengpu Technology Co Ltd filed Critical Chengdu Aonengpu Technology Co Ltd
Priority to CN201510415711.XA priority Critical patent/CN105318562A/zh
Publication of CN105318562A publication Critical patent/CN105318562A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明的目的是提供固体粒块塔式太阳能光热转换器，由分布器件、转换器件和收集器件组成，所述转换器件为管状空心的立方体，在立方体内设置有多个并排布置的挡板，多个挡板之间形成固体粒块流动的通道；所述分布器件、收集器件分别与转换器件连接为一个整体，在分布器件上设置有固体粒块进口，在收集器件上设置有固体粒块出口。固体粒块由分布器件进口进入到转换器件的挡板之间的通道内，太阳能经设置在挡板上或者固体粒块上的太阳能涂层转换为热能，固体粒块依靠重力在挡板之间的通道内进行流动过程中，固体粒块被加热到200-1500度的温度，被加热的固体粒块经收集器件出口流出，从而实现200-1500度的温度太阳能光热的采集和转换。

Description

固体粒块塔式太阳能光热转换器
技术领域
本发明涉及太阳能热能利用，特别是利用塔式太阳能加热及传热和利用。
背景技术
在太阳能领域，采用熔融盐蓄热，虽然熔融盐可以实现高温的储存，但是由于其需要从固态转变为液体，因而需要热能将其加热，同时熔融盐的毒性、经济型、安全性也存在问题，因而熔融盐蓄热的使用受到限制。
在太阳能领域，也采用空气或其他气体进行蓄热，但其热熔小，无法实现大规模的热能存储。
对于塔式太阳能聚焦系统，通常采用熔融盐进行传热，但是由于熔融盐温度的限制，尽可以提供600度温度，为了实现高温采用空气进行传热，但是，空气的热容很小，很难传递大量的热能。
发明内容
本发明的目的是提供固体粒块塔式光热转换器，采用固体粒块取代熔融盐和空气，将固体粒块设置在传送器件上，传送器件设置在保温管内，将太阳能塔式太阳能镜采集的热能加热固体粒块，并通过传输器件将固体粒块传输到蓄热器内，完成热能的采集和传热。
具体发明内容如下：
固体粒块塔式太阳能光热转换器，由立方体、保温材料、固体粒块等组成；其特征是：由分布器件、转换器件和收集器件组成；
所述转换器件由外体、空腔、上连接板、下连接板组成一个管状空心的立方体，所述上连接板与下连接板分别设置在外体的顶部及底部，将空腔的顶部和底部进行封闭，在外体、上连接板或下连接板上设置有至少一个或多个开口，用于固体粒块进入和流出空腔中，流入的成为进口，流出的成为出口，在空腔内设置有多个并排布置的挡板，多个挡板之间形成固体粒块流动的通道，在挡板上或者固体粒块上设置有将太阳能转换为热能的太阳能涂层；
所述分布器件、转换器件、上连接板连接为一个整体或者分布器件与转换器件的上连接板连接为一个整体，并且分布器件的壳体与上连接板构成上部腔体，在分布器件的壳体上设置有用于固体粒块进入上部腔体的上部进口，在上部进口与上连板之间设置有上分布板，多个上分布板之间形成流道，上分布板形成的流道与转换器件的通道相互联通，使得固体粒块可以从上部进口进入，通过上分布板之间形成的流道分布到各个通道中；
所述收集器件、转换器件、下连接板连接为一个整体或者收集器件与转换器件的下连接板连接为一个整体，并且收集器件的壳体与下连接板构成下部腔体，在收集器件上设置有用于固体粒块流出的下部空腔的下部出口，在下部出口与下连板之间设置有下分布板，多个分布板之间形成流道，下分布板与转换器件的通道相互联通，使得固体粒块可以经转换器件内流出，通过分布板之间形成的流道收集后从下部出口流出，或者固体粒块从转换器的通道流出后，经下部腔体内直接流出到下部出口流出；
固体粒块由上部开口部位进入，经由上分布板之间的流道后进入到转换器件挡板之间的通道内，太阳能经设置在挡板上或者固体粒块上的太阳能涂层转换为热能，固体粒块依靠重力在挡板之间的通道内进行流动过程中，固体粒块被加热到200-1500度的温度，被加热的固体粒块经下分布板或者直接从下部出口处流出，从而实现200-1500度的温度太阳能光热的采集和转换。
在挡板上设置有滑片，两个挡板之间设置的滑片可以组成一个滑到，固体粒块可以从滑到上依靠重力进行流动。
挡板与太阳能入射面组成0-180度的夹角，包括为90度垂直的设置。
立方体的形状选择下列一种：柱体管（包括圆管）、锥体管、台体管、多面体。
立方体的太阳能入射面为凹、凸、弧面、多面体、菱形、扇形的一种或组合，组合后下连接板实现与固体粒块最大面积的换热。
在立方体的太阳能入射面上设置有透光材料，可以使太阳能光照射入到立方体的内部；
为了增加光热转换效率，在挡板或者滑板上设置有翅片、凸点、凹槽。
在挡板上或者滑到上设置有扰动装置，采用耐高温的膨胀金属材料，并将其设置成为弹簧形状，随着温度的增加扰动装置进行变性膨胀，来实现对固体粒块的扰动，增加其传热能力。
在立方体的外部设置有保温材料。
透光材料选择自下列一种：耐高温玻璃、微晶玻璃、石英玻璃。
所述的固体粒块为由金属或非金属或其混合物组成的颗粒或者/和砖块，或者自然界存在的沙粒、鹅卵石、小石块，固体粒块的形状为圆形、多边形、菱形、扇形、不规则现状。
在固体粒块上加工有凹或/和凸部位，或者在固体粒块上设置有用于相互连接或者与其他器件连接的连接装置；两个固体粒块之间的凹或/和凸部位可以构成一个通道；用于流体进行流通；所构成的通道为柱体、多面体、菱形、抛物线体、旋转抛物线体的一种或其组合，流体可以在流道内流动并被压缩或膨胀；在固体粒块内设置有空腔，在空腔内设置有蓄热材料。
包括直径为1-300MM球体、多面体，材料为钢、铁、陶瓷、氧化铝、石墨的一种或多种。
采用本发明的技术方案可产生如下的有益效果：
1、采用固体粒块实现塔式太阳能的采集，本发明提供可以实现高温、无压的热采集和传递的技术方法；
2、本发明安全可靠，经济使用；
3、本发明可以应用于工业余热、太阳能、地热、生物质等多种应用。
附图说明
图1是固体粒块塔式太阳能光热转化器示意图；
图2是滑道式固体粒块塔式太阳能光热转化器示意图。
图中标号含义：
1、立方体、2、挡板、3、滑板、4、分布器件、5、太阳能入射面、6、滑道，7、太阳能转换涂层、8、进口、9、收集器件、10、出口，11：分布板，12：空腔，13：上连接板，14：下连接板。
具体实施方式
实施例1、固体粒块塔式太阳能光热转化器
图1由三个部分组成，上部为上连接板13与分布器4及进口8，连接进口与挡板之间有分布板，将从进口进入的固体粒块分配到挡板之间的通道中，下部分是下连接板14与收集器及出口10，将从不同的挡板之间的通道中流出的固体粒块收集起来，从出口流出；
中间是一个管状的立方体1构成一个管状空心立方体，管状空心立方体的内部腔体部分空间为空腔12，在其顶部及底部设置有上连接13板及下连接板14，上连接板将分布器件与管状空心立方体连接为一个整体，下连接板将收集器件与管状空心立方体连接为一个整体，管状空心立方体、空腔、上连接板、下连接板组成一个立方体，在分布器件上方设置固体粒块进口，可以使固体粒块进入和流出空腔中，在收集器件下方设置固体粒块出口，固体粒块可以从出口流出，在空腔内设置有多个挡板2，多个挡板并排布置，分布器将由进口进入到腔体内部的固体颗粒均匀分布到不同的挡板之间，分布器将固体件颗粒在不同的挡板之间分布后固体粒块依靠重力在挡板之间的通道内进行流动，在下连接板与空腔内部挡板下面设置有下分布板，将在挡板之间通道内流动的固体颗粒收集到出口，经出口后流出到光热转换器外部；
在挡板上或者固体粒块上设置有太阳能涂层，将太阳能转换为热能；
固体粒块由开口部位进入到立方体的空腔内，经由分布器分布到挡板之间的通道内，太阳能经设置挡板上或者固体粒块上的太阳能涂层转换为热能，在挡板之间的通道内流动过程中，固体粒块被加热到200-1500度的温度，被加热的固体粒块开口处流出，从而实现200-1500度的温度太阳能光热的采集和转换。
在挡板上设置有滑板3，两个挡板之间设置的滑板3可以组成一个滑道，固体粒块可以从滑道上依靠重力进行流动。
实施例2、滑道式固体粒块塔式太阳能加热传热系统
图2所示，图1由三个部分组成，上部为上连接板13与分布器4及进口8，连接进口与挡板之间有分布板，将从进口进入的固体粒块分配到挡板之间的通道中，下部分是下连接板14与收集器及出口10，将从不同的挡板之间的通道中流出的固体粒块收集起来，从出口流出；中间是一个管状的立方体1构成一个管状空心立方体，管状空心立方体的内部腔体部分空间为空腔12，在其顶部及底部设置有上连接13板及下连接板14，上连接板将分布器与管状空心立方体连接为一个整体，下连接板将收集器与管状空心立方体连接为一个整体，管状空心立方体、空腔、上连接板、下连接板组成一个立方体，在分布器上方设置固体粒块进口，可以使固体粒块进入和流出空腔中，在收集器下方设置固体粒块出口，固体粒块可以从出口流出，在空腔内设置有多个挡板2，多个挡板并排布置，分布器将由进口进入到腔体内部的固体颗粒均匀分布到不同的挡板之间，分布器将固体颗粒在不同的挡板之间分布后固体粒块依靠重力在挡板之间的通道内进行流动，在下连接板与空腔内部挡板下面设置有收集板，将在挡板之间通道内流动的固体颗粒收集到出口，经出口后流出到光热转换器外部；
在挡板上或者固体粒块上设置有太阳能涂层，将太阳能转换为热能；
固体粒块由开口部位进入到立方体的空腔内，经由分布器分布到挡板之间的通道内，太阳能经设置挡板上或者固体粒块上的太阳能涂层转换为热能，在挡板之间的通道内流动过程中，固体粒块被加热到200-1500度的温度，被加热的固体粒块开口处流出，从而实现200-1500度的温度太阳能光热的采集和转换。
在挡板上设置有滑板3，两个挡板之间设置的滑板3可以组成一个滑道6，固体粒块可以从滑道上依靠重力进行流动。
根据本发明的原理及结构，可以设计其他的实施案例，只要符合本发明的原理及结构，都属于本发明的实施。

Claims (10)

1.固体粒块塔式太阳能光热转换器，由立方体、保温材料、固体粒块等组成；其特征是：由分布器件、转换器件和收集器件组成；
所述转换器件由外体、空腔、上连接板、下连接板组成一个管状空心的立方体，所述上连接板与下连接板分别设置在外体的顶部及底部，将空腔的顶部和底部进行封闭，在外体、上连接板或下连接板上设置有至少一个或多个开口，用于固体粒块进入和流出空腔中，流入的成为进口，流出的成为出口，在空腔内设置有多个并排布置的挡板，多个挡板之间形成固体粒块流动的通道，在挡板上或者固体粒块上设置有将太阳能转换为热能的太阳能涂层；
所述分布器件、转换器件、上连接板连接为一个整体或者分布器件与转换器件的上连接板连接为一个整体，并且分布器件的壳体与上连接板构成上部腔体，在分布器件的壳体上设置有用于固体粒块进入上部腔体的上部进口，在上部进口与上连板之间设置有上分布板，多个上分布板之间形成流道，上分布板形成的流道与转换器件的通道相互联通，使得固体粒块可以从上部进口进入，通过上分布板之间形成的流道分布到各个通道中；
所述收集器件、转换器件、下连接板连接为一个整体或者收集器件与转换器件的下连接板连接为一个整体，并且收集器件的壳体与下连接板构成下部腔体，在收集器件上设置有用于固体粒块流出的下部空腔的下部出口，在下部出口与下连板之间设置有下分布板，多个分布板之间形成流道，下分布板与转换器件的通道相互联通，使得固体粒块可以经转换器件内流出，通过分布板之间形成的流道收集后从下部出口流出，或者固体粒块从转换器的通道流出后，经下部腔体内直接流出到下部出口流出；
固体粒块由上部开口部位进入，经由上分布板之间的流道后进入到转换器件挡板之间的通道内，太阳能经设置在挡板上或者固体粒块上的太阳能涂层转换为热能，固体粒块依靠重力在挡板之间的通道内进行流动过程中，固体粒块被加热到200-1500度的温度，被加热的固体粒块经下分布板或者直接从下部出口处流出，从而实现200-1500度的温度太阳能光热的采集和转换。
2.根据权利要求1所述的固体粒块塔式太阳能光热转换器，其特征是：在挡板上设置有滑片，两个挡板之间设置的滑片可以组成一个滑到，固体粒块可以从滑到上依靠重力进行流动。
3.根据权利要求1所述的固体粒块塔式太阳能光热转换器，其特征是：挡板与太阳能入射面组成0-180度的夹角，包括为90度垂直的设置。
4.根据权利要求1所述的固体粒块塔式太阳能光热转换器，其特征是：立方体的形状选择下列一种：柱体管、锥体管、台体管、多面体。
5.根据权利要求1所述的固体粒块塔式太阳能光热转换器，其特征是：立方体的太阳能入射面为凹、凸、弧面、多面体、菱形、扇形的一种或组合，组合后下连接板实现与固体粒块最大面积的换热。
6.根据权利要求5所述的固体粒块塔式太阳能光热转换器，其特征是：在立方体的太阳能入射面上设置有透光材料，可以使太阳能光照射入到立方体的内部，在透光材料上设置有太阳能涂层；透光材料选择自下列一种：耐高温玻璃、微晶玻璃、石英玻璃。
7.根据权利要求1所述的固体粒块塔式太阳能光热转换器，其特征是：为了增加光热转换效率，在挡板或者滑板上设置有翅片、凸点、凹槽。
8.根据权利要求1所述的固体粒块塔式太阳能光热转换器，其特征是：在挡板上或者滑到上设置有扰动装置，采用耐高温的膨胀金属材料，并将其设置成为弹簧形状，随着温度的增加扰动装置进行变性膨胀，来实现对固体粒块的扰动，增加其传热能力。
9.根据权利要求1所述的固体粒块塔式太阳能光热转换器，其特征是：在立方体的外部、上部及下部壳体上设置有保温材料。
10.根据权利要求1所述的固体粒块塔式太阳能光热转换器，其特征是：所述的固体粒块为由金属或非金属或其混合物组成的颗粒或者/和砖块，或者自然界存在的沙粒、鹅卵石、小石块，固体粒块的形状为圆形、多边形、菱形、扇形、不规则现状；包括直径为1-300MM球体、多面体，材料为钢、铁、陶瓷、氧化铝、石墨的一种或多种。
CN201510415711.XA 2015-02-07 2015-07-16 固体粒块塔式太阳能光热转换器 Pending CN105318562A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510415711.XA CN105318562A (zh) 2015-02-07 2015-07-16 固体粒块塔式太阳能光热转换器

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2015100658684 2015-02-07
CN201510065868 2015-02-07
CN201510415711.XA CN105318562A (zh) 2015-02-07 2015-07-16 固体粒块塔式太阳能光热转换器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105318562A true CN105318562A (zh) 2016-02-10

Family

ID=55246502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510415711.XA Pending CN105318562A (zh) 2015-02-07 2015-07-16 固体粒块塔式太阳能光热转换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105318562A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105783293A (zh) * 2016-05-11 2016-07-20 温江波 一种太阳能光热转换装置
WO2018119556A1 (zh) * 2016-12-26 2018-07-05 中国科学院近代物理研究所 太阳能吸热器、太阳能集热系统及太阳能发电系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2599500Y (zh) * 2003-01-29 2004-01-14 北京天利深冷设备股份有限公司 一种热交换设备
CN101876488A (zh) * 2009-11-10 2010-11-03 武汉理工大学 太阳能热发电用混凝土储热系统的换热管道结构布置方法
JP2010535308A (ja) * 2007-08-01 2010-11-18 ゴーデ，ガボール 太陽エネルギーの利用によって多様な物質を産業的に処理するための太陽熱発電ステーション
CN203744578U (zh) * 2013-11-17 2014-07-30 成都奥能普科技有限公司 固体粒块碟式太阳能加热传热系统
CN203744576U (zh) * 2013-11-17 2014-07-30 成都奥能普科技有限公司 固体粒块塔式太阳能加热传热系统
CN204854017U (zh) * 2015-07-16 2015-12-09 成都奥能普科技有限公司 固体粒块塔式太阳能光热转换器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2599500Y (zh) * 2003-01-29 2004-01-14 北京天利深冷设备股份有限公司 一种热交换设备
JP2010535308A (ja) * 2007-08-01 2010-11-18 ゴーデ，ガボール 太陽エネルギーの利用によって多様な物質を産業的に処理するための太陽熱発電ステーション
CN101876488A (zh) * 2009-11-10 2010-11-03 武汉理工大学 太阳能热发电用混凝土储热系统的换热管道结构布置方法
CN203744578U (zh) * 2013-11-17 2014-07-30 成都奥能普科技有限公司 固体粒块碟式太阳能加热传热系统
CN203744576U (zh) * 2013-11-17 2014-07-30 成都奥能普科技有限公司 固体粒块塔式太阳能加热传热系统
CN204854017U (zh) * 2015-07-16 2015-12-09 成都奥能普科技有限公司 固体粒块塔式太阳能光热转换器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105783293A (zh) * 2016-05-11 2016-07-20 温江波 一种太阳能光热转换装置
CN105783293B (zh) * 2016-05-11 2018-03-09 温江波 一种太阳能光热转换装置
WO2018119556A1 (zh) * 2016-12-26 2018-07-05 中国科学院近代物理研究所 太阳能吸热器、太阳能集热系统及太阳能发电系统
US11193695B2 (en) 2016-12-26 2021-12-07 Institute Of Modern Physics, Chinese Academy Of Sciences Solar heat absorber, solar heat collecting system and solar power generation system with ceramic particles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204854017U (zh) 固体粒块塔式太阳能光热转换器
CN203744562U (zh) 固体粒块线聚焦太阳能加热传热系统
CN203744576U (zh) 固体粒块塔式太阳能加热传热系统
CN203744578U (zh) 固体粒块碟式太阳能加热传热系统
CN103216952B (zh) 太阳能热发电用内循环式固体颗粒空气吸热器
CN104930729A (zh) 一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统
CN105318562A (zh) 固体粒块塔式太阳能光热转换器
CN205037599U (zh) 固体粒块塔式太阳能脉动驱动换热传热系统
CN105318577A (zh) 固体粒块塔式太阳能流态化驱动换热传热系统
CN204854034U (zh) 固体粒块蝶式太阳能光热转换器
CN201724382U (zh) 节能热风炉
CN105318579A (zh) 固体粒块塔式太阳能脉动驱动换热传热系统
CN105299925B (zh) 固体粒块蝶式太阳能弹射驱动加热传热系统
CN203837478U (zh) 铝或铝合金生产用的熔炼炉
CN103277908B (zh) 具有百叶窗翅片换热结构的高效平板太阳能空气集热器
CN204830531U (zh) 固体粒块槽式太阳能弹射驱动换热传热系统
CN104654621B (zh) 固体粒块线聚焦太阳能加热传热系统
CN204854033U (zh) 固体粒块线聚焦太阳能光热转换器
CN214781923U (zh) 一种离心高温熔渣余热回收优化系统
CN205037595U (zh) 固体粒块塔式太阳能弹射驱动换热传热系统
CN105318567A (zh) 固体粒块塔式太阳能弹射驱动换热传热系统
CN103968666A (zh) 一种铝或铝合金生产用的熔炼炉
CN105299924A (zh) 固体粒块蝶式太阳能光热转换器
CN104654609A (zh) 固体粒块塔式太阳能加热传热系统
CN202066194U (zh) 辐射锅式热风锅炉

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160210