固体粒块塔式太阳能脉动驱动换热传热系统技术方案

本实用新型专利技术的目的是提供固体粒块塔式太阳能脉动驱动换热传热系统，包括固体粒块脉动驱动泵和太阳能塔式采集系统，固体粒块经由固体粒块脉动驱动泵驱动，沿固体粒块上行管道进入到设置在塔式采集系统的焦点部位的太阳能光热转换器中，经太阳能光热转换器转化的热加固体粒块，使得固体粒块温度达到600-1200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100-400度，低温的固体粒块沿着连接管道进入到装载箱内，再由固体粒块脉动驱动泵驱动进入到太阳能光热转换器中，从而实现利用固体粒块脉动驱动泵驱动，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。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能热能利用，特别是利用固体粒块进行塔式太阳能加热及传热和利用。
技术介绍
在太阳能领域，采用熔融盐蓄热传热，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。同时，其传热温度通常不高于600度，对再高的温度，无法实现传热。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，仅仅可以提供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。
技术实现思路
本技术的目的是提供固体粒块塔式太阳能脉动驱动换热传热系统，采用固体粒块取代熔融盐和空气，采用动力装置驱动在脉动腔室内实现往复运动，固体粒块从进口进入到脉动腔室内，动力装置提供动力将推板驱动，推板推动固体颗粒，将脉动腔室内的固体粒块驱动，从出口流出到脉动腔室外部，动力装置复位后，第二部分固体粒块再从进口进入到脉动腔室内，再由动力装置驱动从出口流出，从而实现固体粒块的脉动流动；将采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。本技术可以实现高温、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
技术实现思路
如下:固体粒块塔式太阳能脉动驱动换热传热系统，由塔式太阳能镜、塔式太阳能光热转换器、保温管、传送器件、蓄热换热器组成一组太阳能塔式采集系统，其特征是:包括固体粒块脉动驱动栗；所述固体粒块脉动驱动栗，由动力装置、脉动腔室、推板、固体粒块进口、固体粒块出口、电子控制装置、壳体组成，推板通过连杆与动力装置相连接，由动力装置驱动推板在脉动腔室内实现往复运动，固体粒块从进口进入到脉动腔室内，动力装置提供动力将推板驱动，推板推动固体粒块，将脉动腔室内的固体粒块驱动，从出口流出到脉动腔室外部，动力装置复位后，第二部分固体粒块再从进口进入到脉动腔室内，再由动力装置驱动从出口流出，从而实现固体粒块的脉动流动；将固体粒块脉动驱动栗设置在太阳能塔式采集系统的支架上或地面上，固体粒块设置在装载箱内，固体粒块脉动驱动栗、塔式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脉动驱动栗驱动，沿固体粒块上行管道进入到设置在塔式采集系统的焦点部位的塔式太阳能光热转换器中，经塔式太阳能光热转换器转化的热加热固体粒块，使得固体粒块温度达到400-1200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50-300度，低温的固体粒块沿着连接管道进入到装载箱内，再由脉动驱动栗驱动进入到塔式太阳能光热转换器中，从而实现利用脉动驱动栗驱动，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。所述的动力装置选择下列的一种或多种:栗、电机、空压机；所述的栗为液压栗、液压连杆、电磁栗。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，在动力装置与脉动腔室之间设置有温控腔室，在温控腔室内设置有温控材料，以降低高温固体粒块的温度，使得动力装置不受高温固体粒块的影响，可以正常工作，连杆设置在温控腔室内，并可以在温控腔室内进行运动。温控材料选择些列一种:A、真空气体或惰性气体，用于增加热阻，实现隔热；B、液体；C、相变材料；D、固体隔热材料；在温控腔室的壳体上，设置有进口与出口，可以将温控材料从进口进入，从出流出。在换热器、固体粒块光热转换器、蓄热器管道的内部设置有螺纹、翅片、凸点，用于实现对固体粒块在流动过程中的扰流，提高固体粒块的传热能力。 在脉动腔室的进口及出口设置有挡板或开关，所述的开关为电子控制的开关；在光热转换器上以及管道上，设置有温度传感器，在太阳能镜上设置有太阳能光照强度及角度的传根器；设置有智能控制系统，采用计算机芯片、软件、执行部件，利用温度传感器测试的数据，太阳能光照强度传感器、来调整脉动电机的转速和频率，实现对脉动往复运动的速度、频率的控制，对固体粒块温度、动力装置运动的控制，进而可以根据太阳能光照强度、固体粒块的温度，实现对传热的智能控制。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。固体粒块有下列至少一种材料组成:A、窑炉的排出物，包括冶金、化工、电力、煤炭行业窑炉排出的钢渣、铁渣、煤灰；B、尾款粉，包括各种矿选矿后形成的尾款物；C、垃圾的固体物质，包括垃圾处理后的固体处理物；D、建筑废弃物，包括建筑完成后的废弃物形成的粒块。E、金属或非金属粉；包括石墨粉；F、导热水泥。所述的固体粒块为直径为1-300丽球体，材料为钢、铁、陶瓷、氧化铝、玻璃、石墨的一种或多种。塔式太阳能光热转换器用温控装置，上述固体粒块塔式太阳能脉动驱动换热传热系统，其特征是:在塔式太阳能光热转换器的进口以及出口设置有开关，在光热转换器内部腔体上设置有温度传感器，在壳体上设置有太阳能光照强度及角度的传感器；电子控制器件设置在光热转换器的保温层外部，电子控制器件采集温度传感器、太阳能光照强度及角度的传感器的数据，来控制固体粒块脉动驱动栗的电机，由电机控制进入到脉动栗腔体的固体颗粒的数量和速度，进而可以根据太阳能光照强度、固体粒块的温度，实现对光热转换器内部固体粒块温度的控制，当温度低于设定值时，保持固体粒块在光热转换器内被加热，当温度达到设定值时，打开下光热转换器出口的电控开关，将固体粒块排出到光热转换器外。电子控制器件由线路板、电子器件、软件、控制面板、壳体组成，电子器件设置在线路板上，电子器件与传感器以及电控开关连接，软件存储在电子器件中，控制面板设置在壳体上。电子控制器件上设置有无线或有限的装置，可以将电子控制器件与地面设备将通讯或直接连接互联网。采用本技术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，本技术提供可以实现高温、无压的热采集和传递的技术方法；可以实现400-1500度的传热。2、本技术采用温控系统，实现温度的控制，可以保证所采的温度达到设定的温度；3、本技术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是固体粒块脉动驱动栗示意图；图2是固体粒块塔式太阳能加热传热系统示意图；图3是固体粒块塔式太阳能加热传热温控系统示意图。图中标号含义本文档来自技高网...

【技术保护点】
固体粒块塔式太阳能脉动驱动换热传热系统，由塔式太阳能镜、塔式太阳能光热转换器、保温管、传送器件、蓄热换热器组成一组太阳能塔式采集系统，其特征是：包括固体粒块脉动驱动泵；所述固体粒块脉动驱动泵，由动力装置、脉动腔室、推板、固体粒块进口、固体粒块出口、电子控制装置、壳体组成，推板通过连杆与动力装置相连接，由动力装置驱动推板在脉动腔室内实现往复运动，固体粒块从进口进入到脉动腔室内，动力装置提供动力将推板驱动，推板推动固体粒块，将脉动腔室内的固体粒块驱动，从出口流出到脉动腔室外部，动力装置复位后，第二部分固体粒块再从进口进入到脉动腔室内，再由动力装置驱动从出口流出，从而实现固体粒块的脉动流动；将固体粒块脉动驱动泵设置在太阳能塔式采集系统的支架上或地面上，固体粒块设置在装载箱内，固体粒块脉动驱动泵、塔式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脉动驱动泵驱动，沿固体粒块上行管道进入到设置在塔式采集系统的焦点部位的塔式太阳能光热转换器中，经塔式太阳能光热转换器转化的热加热固体粒块，使得固体粒块温度达到400‑1200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50‑300度，低温的固体粒块沿着连接管道进入到装载箱内，再由脉动驱动泵驱动进入到塔式太阳能光热转换器中，从而实现利用脉动驱动泵驱动，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。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建民，
申请(专利权)人：成都奥能普科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51