[实用新型]固体粒块槽式太阳能流态化驱动换热传热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热能利用，特别是利用固体粒块实现线聚焦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。

对于槽式太阳能聚焦系统，通常采用熔融盐进行传热，太阳能采集管通常采用不锈钢的关键的光热转换器，内部流动熔融盐，但是这种结构的缺点是明显的，耗能、有毒，安全与经济性存在明显的缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是提供固体粒块槽式太阳能流态化驱动换热传热系统，采用固体粒块取代熔融盐，将固体粒块设置在传送器件上，传送器件设置在玻璃管内，实现热能的采集加热固体粒块，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。本实用新型可以实现高温、大规模、低成本、高效率的采集及传热，并适合于10-1500度的温度工作。

具体发明内容如下：

固体粒块槽式太阳能流态化驱动换热传热系统，由槽式太阳能镜、线聚焦太阳能光热转换器、透光管、保温管、蓄热换热器组成一组太阳能槽式线聚焦采集系统，其特征是：包括固体粒块流态化驱动泵；

所述线聚焦太阳能光热转换器包括至少有一个管道，在管道的一端设置有进口，在另外一端设置有出口，固体粒块可以从进口进入到管道内部，在管道的腔体内部设置有螺旋器件，螺旋器件由圆柱螺旋线或螺旋管组成，螺旋器件固定连接在转杆上，转杆设置在管道内容，并与管道的轴线重合或平行，螺旋器件的进口与管道的进口相互联通，螺旋器件的出口与管道的出口相互联通，在管道内部或者周围设置有至少一个电机，电机与转杆进行连接，电机可以驱动转杆转动，带动固定在其上的螺旋器件在管道内部进行转动，固体粒块可以经由开口部位进入到螺旋管道内，在电机驱动下螺旋管道转动，驱动螺旋管道内的固体粒块从进口流动到出口；

所述固体粒块流态化驱动泵，由动力装置、流态化腔室、固体粒块进口、固体粒块出口、流体进口、流态化床、电子控制装置、壳体组成，固体粒块通过固体粒块进口进入到流态化腔室内，流体通过设置在流态化腔室壳体上的流体进口进入到流态化腔室内，进入到流态化室内的固体粒块及流体进行混合达到流态化状态，或者固体粒块及流体进行混合由动力装置提供动力驱动使其达到流态化状态，流态化床设置在动力装置与流态化腔室之间，动力装置提供的气体经流态化床进入到流态化室内，固体粒块及流体从固体粒块出口流出到流态化腔室外部，实现固体粒块的流态化流动；

透光管设置在槽式太阳能镜的太阳能照射部位，保温管设置在槽式太阳能镜非照射部位，透光管与保温管进行连接，传送器件设置在透光管或保温管内，固体粒块由固体粒块流态化驱动泵驱动可以在螺旋管道内运动；

将固体粒块流态化驱动泵设置在太阳能槽式线聚焦采集系统的支架上或地面上，固体粒块设置在装载箱内，固体粒块流态化驱动泵、线聚焦太阳能光热转换器与蓄热换热器分别通过上行管道和下行管道以及连接管道相互连接形成一个闭环的回路系统，固体粒块经由固体粒块流态化驱动泵驱动，沿固体粒块上行管道进入到设置在太阳能槽式线聚焦采集系统的焦点部位的线聚焦太阳能光热转换器中，经光热转换器转化的热加固体粒块，使得固体粒块温度达到300-1000度，然后，固体粒块沿着下行管道进入到蓄热换热器中，蓄热换热器与发电的工作介质进行热交换，从而使固体粒块的温度降到10-200度，低温的固体粒块沿着连接管道进入到装载箱内，再由流态化驱动泵驱动进入到线聚焦太阳能光热转换器中，从而实现利用流态化驱动泵驱动，固体粒块在封闭循环管道内进行循环，实现高温的采集和传热、换热、蓄热。

透光管选择下列一种：有真空层的玻璃管、玻璃管、石英管、微晶管。

所述的动力装置选择下列的一种或多种：风机或空压机。

下行管道与多个蓄热换热器进行连接，可以将固体粒块储存在不同的蓄热换热器中实现蓄热，但需要使用此热能时，再通过流体与固体粒块换热，实现热能的应用。

为了适合于进行高温驱动，在进行100度以上高温传输过程中，在动力装置与流态化腔室之间设置有隔热腔室，以保证动力装置可以正常的工作。

隔热腔室内部充入下列一种或多种材料用于完成隔热：

A、真空气体或惰性气体，用于增加热阻，实现隔热；

B、液体绝热材料；

C、相变材料；

D、固体隔热材料；