[发明专利]太阳车轨道循环集热蓄热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳车集热蓄热装置，尤其是在一种特制的螺旋循环轨道上产生大规模和超高温集热蓄热的太阳能最新发展与应用技术领域

背景技术

在人类刚刚踏入世纪之交的发展里程中，由于长期使用传统的化石能源，大量的二氧化碳和污染物向大气层排放而形成温室效应，导致全球气候变暖，接着寒带冰川退缩、荒漠逐步扩张、海水海平面不断升高，更为严峻的是，由于气温和水温同时升高，滋生许多新出现传染病与其蔓延，导致地球人类与地球生物的生存条件恶化。

在人们应对这一些现实问题时，明确地选择太阳能作为替代能源，世界各国广大的创新发明人士和从事能源科学的研究工作者提出了气体太阳能集热蓄热方式、液体油和水的集热蓄热方式和固体粉末与颗粒集热蓄热方式，除太阳能热水器之外的其余集热蓄热方式都因不安全和不易操作未能广泛推广应用，就太阳能热水器而言，我们想从发展规模、供热性能和供热质量方面作一个简单的探讨，首先我们要从水的特性来看：1、在标准大气压下常规水只有100摄氏度温度的蓄热范围，2、当水温低于0摄氏度，水就变成了冰而不能进行循环，3、当水温超过100摄氏度，水就变成了蒸汽而跑掉不易进行蓄热，在实际上水在70摄氏度以上其蓄热效果变差。我们再从水的密度和持续供热特性来看：1、体积在1立方分米的水其重量只有1公斤，其蓄热密度有限，若将100平方米屋顶全部安装太阳能热水集热器，其蓄热水塔的重量将高达十几吨，这对建筑物来说是一个相当大的安全隐患，2、太阳能热水器在没有光继续加热的情况下，每天自耗降温5到8摄氏度，70摄氏度的热水过几天就不能使用。

任何新能源技术产品的开发和应用发展规模都与生产成本以及安装成本相关，如果在100平方米的屋顶上全部安装传统的太阳能热水器，其购置和安装成本至少需要15万元人民币，采用传统的方法去收集太阳能是很不现实的，再加上传统太阳能热水器蓄热密度低、供热等级低、体积和自身荷载大以及不时需要市电辅助加热等等这些弊端，对于大规模发展太阳能产业这些问题必须尽快解决：1、将太阳能蓄热成本降低60％-70％，2、将供热温度提高到10倍以上，即大于700摄氏度，3、将供热持续时间延长为原产品10倍以上，即大于30天，在当前国际国内正在研究试制450-500摄氏度高温太阳能蓄热产品，在这种技术背景下我们提出的发明将解决和挑战世界前沿技术能达到750-2000摄氏度的太阳能超高温集热蓄热装置。

发明内容

本发明将公开一种太阳车超高温固体循环蓄热装置，因为太阳能资源与其它新能源相比有着无处不在的优势，只要有人类生存和从事生产活动的地方就需要足够的能源供给条件，在我们当前正在研究的系列太阳能技术中有一项较高效率收集太阳能和超高温度集热蓄热装置技术方法；为了完成这种较超前的太阳能技术发明，本发明采取了低成本大面积收集太阳能的措施，首先采用了密绕的闭合螺旋循环轨道，将金属或非金属固体材料作为集热蓄热介质，以期大规模收集太阳能热能，大幅度增加蓄热容量，最大限度降低在同等蓄热量状况下的蓄热容器的体积，从几倍到几十倍延长放热和供热时间。

本发明的实现路径，一种太阳车超高温固体循环集热蓄热装置、它包括在一个螺旋闭合循环轨道、透明轨道罩以及在轨道上均匀分布着“N”个数量的平板状太阳车和一个结构紧奏的管状蓄热车库，太阳车由耐热金属或非金属固体材料制成蜂窝板状结构，可使太阳车产生灵活运动的部件由4只车轮或2只滑轮构成；蓄热车库明确分为入库端和出库端，在靠近入库端外安装有一台超强太阳光加热器，在靠近出库端内设有一个放热、热能输出接口，另外，驱动太阳车的循环运动和蓄热库的工作状况由太阳能电池、光控、温控器件或中央计算机控制。

螺旋闭合循环轨道由大量的立竿、立竿顶部横梁，在横梁的下面悬挂两根平行金属线，并经过管状蓄热库构成螺旋排列，同时对金属线首尾进行焊接组成闭合循环轨道，另外在平面建筑物或地面可采用带状铁皮或扁铁带侧放圈成螺旋闭合循环轨道。

太阳车蜂窝板其外观形状为圆形或长方形，其厚度为5毫米到25毫米，其太阳车蜂窝板朝阳面整板制成蜂窝状，在长方形太阳车蜂窝板的四个角区或四个对称的位置分别安装一个可置于轨道上滑动的车轮，且车轮直径稍微小于蜂窝板厚度。