The invention discloses a solar thermal chemical absorption reaction device and a system, including a heat collector unit and a heat collector unit. The heat collector unit comprises an inner tube, a coated absorption tube and a transparent tube, and a catalyst bed is arranged between the coated absorption tube and the inner tube. The invention discloses a solar thermochemical absorption reaction device and a system in which the inner tube stores and releases heat energy to regulate the temperature along the thermochemical reaction layer (i.e. catalyst bed), thereby reducing the temperature variation along the catalyst bed, facilitating a more uniform distribution of the catalyst bed temperature along the axial direction of the casing, and the catalyst bed temperature. The uniform distribution of degree is beneficial to enhance the utilization efficiency of catalyst and solar energy. At the same time, it is helpful to realize the integrated utilization of solar energy and external heat sources. Through the complementary utilization of thermochemistry, the efficient utilization of solar energy and external heat is realized.
【技术实现步骤摘要】
太阳能热化学吸收反应装置及系统
本公开涉及太阳能发电
,尤其涉及一种太阳能热化学吸收反应装置及系统。
技术介绍
随着当前社会的发展、人民生活水平的提升,人类对电力的需求日益增加。太阳能作为一种清洁、分布广泛、总量巨大的可再生能源,在能源可持续利用中具有重大的应用潜力与前景。鉴于太阳能间歇、不稳定、能流密度低等特性,如何实现太阳能的高效、稳定利用是现阶段社会各界所关注的热点。我国太阳能资源较为丰富,年均太阳能总辐照量为180W/m2。在西藏、青海、新疆等地,年日照时长维持在3000h以上,年辐射量超过1800kW·h/m2。我国整体范围内拥有优良的太阳能资源,为大力开展太阳能资源的利用奠定了资源基础。国际能源署(IEA)将太阳能热化学利用技术作为太阳能利用的重要技术路线之一。现阶段主要的太阳能热化学利用技术主要有:太阳能分解水、太阳能甲烷重整、太阳能煤气化、太阳能生物质气化及太阳能甲醇分解、重整等。不同类型的太阳能热化学反应的温度不同,所需的太阳能聚光集热器的结构形式不同。太阳能分解水、生物质气化等反应温度较高,需使用碟式太阳能聚光集热装置;太阳能甲烷重整等需要塔式太阳能聚光集热装置;太阳能甲醇分解、重整反应温度较低,使用抛物槽式太阳能聚光集热装置即可满足反应需求。相比碟式、塔式太阳能聚光集热器,抛物槽式太阳能聚光集热器结构简单、技术成熟,广泛应用于太阳能热利用技术方面。然而,在实现本公开的过程中,本公开专利技术人发现,现有技术中的抛物槽式太阳能聚光集热装置,由于热化学反应沿槽式太阳能热化学反应器轴向逐步反应,导致反应器催化剂床层温度分布不均匀,未能充 ...
【技术保护点】
1.一种太阳能热化学吸收反应装置,包括:集热管单元,利用太阳能催化反应生成合成气,包括:内管,用于传热介质流动,从催化剂床层的内部与其进行热交换;镀膜吸收管,套设在所述内管外侧,其与所述内管之间设置有所述催化剂床层,该催化剂床层用于促进反应工质吸收聚焦的太阳热能催化反应生成合成气;以及透明管,套设在所述镀膜吸收管外侧,其与所述镀膜吸收管之间形成真空隔热层,用于透过太阳光并减小集热管单元的散热损失;以及集热器单元,用于汇聚太阳光至所述集热管单元上。
【技术特征摘要】
1.一种太阳能热化学吸收反应装置,包括:集热管单元,利用太阳能催化反应生成合成气,包括:内管,用于传热介质流动,从催化剂床层的内部与其进行热交换;镀膜吸收管,套设在所述内管外侧,其与所述内管之间设置有所述催化剂床层,该催化剂床层用于促进反应工质吸收聚焦的太阳热能催化反应生成合成气;以及透明管,套设在所述镀膜吸收管外侧,其与所述镀膜吸收管之间形成真空隔热层,用于透过太阳光并减小集热管单元的散热损失;以及集热器单元,用于汇聚太阳光至所述集热管单元上。2.根据权利要求1所述的太阳能热化学吸收反应装置,其中:所述镀膜吸收管的两端设置有内管支撑环,所述内管支撑环用于支撑所述镀膜吸收管,使所述镀膜吸收管与所述内管之间形成用于填放所述催化剂床层的环形空间;所述透明管的两端设置有封头,所述封头与所述透明管共同围成所述真空隔热层。3.根据权利要求1所述的太阳能热化学吸收反应装置,所述集热器单元包括:聚光镜,其横截面呈抛物线形,所述内管、所述镀膜吸收管和所述透明管同轴设置且通过集热管支架固定于所述聚光镜的焦线上,该聚光镜用于汇聚太阳光。4.根据权利要求3所述的太阳能热化学吸收反应装置,所述集热器单元还包括:跟踪驱动部件,与所述聚光镜连接,用于根据太阳光照射角度调整所述聚光镜的角度,实现集热器单元对太阳的实时跟踪。5.根据权利要求4所述的太阳能热化学吸收反应装置,所述集热器单元还包括:集热器支架,与所述跟踪驱动部件连接,用于支撑所述聚光镜。6.根据权利要求1所述的太阳能热化学吸收反应装置,其中:所述内管为金属管;所述透明管为透明玻璃管。7.根据权利要求1所述的太阳能热化学吸收反应装置...
【专利技术属性】
技术研发人员:隋军,刘启斌,刘泰秀,金红光,刘锋,戴宇泽,
申请(专利权)人:中国科学院工程热物理研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。