本发明专利技术为汇集式聚光高温聚能储热型双回路驱动太阳能热动力装置，属太阳能聚光与太阳能热利用技术领域。该装置包括漏斗形汇集式太阳能聚光器、透明进光窗、储能器、高温导热油供热循环系统、过热蒸汽发生器、基于朗琴循环的热动力转换系统组成。太阳光经漏斗形汇集式太阳能聚光器聚集，经透明进光窗进入储能器并在那里实现高温储存，高温导热油供热循环系统将储能器中的高温热能输送到过热蒸汽发生器中，在那里加热工质产生高温高压过热蒸汽，并通过热动力循环实现将热能转化为动力。它是一种能够聚集太阳光，利用高温相变蓄能材料储热，并利用高温热能驱动热动力转换系统，实现为用户提供动力或电能的装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属太阳能聚光与太阳能热利用
具体地说是一种能够利用光导管或光纤 将聚集的太阳光导入，利用高温相变蓄能材料储热，从而实现为用户提供高温热能的装置。
技术介绍
在目前较成熟的太阳能热动力系统中，以槽式太阳能聚光集热和塔式聚光集热两种方式 为主。但这两类太阳能热动力系统， 一般都只能建设成大系统， 一般都在1MW以上，因为 小系统的建设成本很高，没有推广价值。然而，很多情况下小型用户对太阳能热动力系统也 有很旺盛的需求，所以，槽式聚光集热和塔式聚光集热两种太阳能热动力系统，都不利于在 广泛的缺电地区推广。因此，设法提高太阳能集热器的集热温度，减少太阳能热动力装置的 运行成本，提高装置的可控性，是进一步推广太阳能热动力装置的重要手段。本专利技术正是解 决这个问题的理想装置之一。
技术实现思路
为克服现有太阳能热动力系统不利于小型化的缺点，本专利技术提供了一种新的低成本的太 阳能热动力装置。该装置能将太阳光能聚集形成一定通量的光能流，入射进入储能器中，经 累积产生高温的热能，并将该热能蓄存起来，供用户需要时使用。而且由于该装置釆用了相 变材料蓄热、真空夹层隔热和其它绝热材料保温等措施，因而具有集热、储热效率高的显著 特点。装置内部还采用了集热腔和导热条等强化传热措施，使热量传入和导出储热体更均匀 和更迅速。当用户需要动力时，启动导热油循环系统，热量随高温热油进入热动力生成回路， 从而为用户提供动力。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是有1个或多个漏斗形汇集式太阳能聚光器， 漏斗形汇集式太阳能聚光器将太阳光高密度聚集，并经透明进光窗将太阳光导入储能器内部 的储能体中进行高温热能储存。漏斗形汇集式太阳能聚光器经透明进光窗与储能器的集热腔 连接。储能器的外壳体由内、外壁及其之间的真空层构成，外壳体外面装有保温材料。储能 器的外壳体由内有1个以上能将光能转化为热能的集热腔，集热腔内可以填充液体、部分固体和气体。发生器的外壳体内包含了由相变蓄热材料或1个以上相变蓄热材料组件构成的蓄 热体，蓄热体能够吸收来自集热腔的热能，蓄热体内有一个或多个导热通道，导热通道可以 是导热棒或导热管，也可以是中空的槽道。在储能器的外壳体外，有一个集油腔，在外壳体 内的储能体中，有一个或多个盘管式换热器，集油腔及盘管式换热器经导热油循环泵和循环 管路与过热蒸汽发生器中过热换热器及换热器串联形成循环回路。过热蒸汽发生器与阀、透 平机、冷凝器、储液器、单向阀、循环泵串联形成热动力输出循环回路。本专利技术的有益效果是，可以将太阳光能，经过累积形成高温热能，并将该热能储存起来， 供用户随时启动使用。解决了小型用户低成本使用太阳能热动力的需求。同时实现太阳光聚 集地点与用户用能地点相分离，为用户提供良好的用能环境。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的连接管路和运行原理图。图2是具有两个独立太阳能聚光储热器供热的实施例运行图。图3是由两个太阳能聚光储热器并联供热的实施例运行图。图4是由两个太阳能聚光储热器串联供热的实施例运行图。图5是由一个太阳能聚光储热器与其它形式太阳能集热器串联供热的实施例运行图。 图6是具有两个太阳能聚光器、两个透明进光窗、两个集热腔和三个导热通道的实施例 运行图。图1中，1.漏斗形汇集式太阳能聚光器；2.透明进光窗；3.储能器；4.外壳体；5.保 温材料；6.储能体；7.盘管式换热器；8.导热通道；9.集油腔；10.导热油循环泵；11.集 热腔；12.循环管路；13.过热蒸汽发生器；14.过热换热器；15.换热器；16.阀；17.透 平机；18.冷凝器；19.储液器；20.单向阀；21.循环泵。图2、图3、图4中，22.太阳能聚光储热器。 图5中，23.其它形式太阳能集热器。图6中，24.第二个漏斗形汇集式太阳能聚光器；25.第二个透明进光窗；26.第二个集 热腔；27.下导热通道；28.上导热通道。具体实施例方式图1是本专利技术的原理图。在图1中，装置的运行原理可分步解释如下本专利技术是一种能够利用漏斗形汇集式太阳能聚光器聚集太阳光，形成高密度光能流，利 用具有通光但隔热的透明进光窗，将光能导入储能器储存。再通过导热油供热循环和热动力 转换循环，从而实现太阳能热动力转换的装置。装置中有1个或多个漏斗形汇集式太阳能聚 光器(1)，漏斗形汇集式太阳能聚光器(1)将太阳光高密度聚集，并经透明进光窗(2)将太阳光导入储能器(3)内部的储能体(6)中进行高温热能储存，漏斗形汇集式太阳能聚光 器(1)经透明进光窗(2)与储能器(3)的集热腔(11)连接。储能器(3)的外壳体(4) 由内、外壁及其之间的真空层构成，外壳体(4)外面装有保温材料(5)。储能器(3)的外 壳体(4)由内有1个以上能将光能转化为热能的集热腔(11)，集热腔(11)内可以填充液 体、部分固体和气体。发生器的外壳体(4)内包含了由相变蓄热材料或l个以上相变蓄热材 料组件构成的蓄热体(6)，蓄热体(6)能够吸收来自集热腔的热能，蓄热体(6)内有一个 或多个导热通道(8)，导热通道(8)可以是导热棒或导热管，也可以是中空的槽道。在储能 器(3)的外壳体(4)夕卜，有一个集油腔(9)，在外壳体(4)内的储能体(6)中，有一个 或多个盘管式换热器(7)，集油腔(9)及盘管式换热器(7)经导热油循环泵(10)和循环 管路(12)与过热蒸汽发生器(13)中过热换热器(14)与换热器(15)串联形成循环回路。 过热蒸汽发生器U3)与阀(16)、透平机(17)、冷凝器(18)、储液器(19)、单向阀(20)、 循环泵(21)串联形成热动力输出循环回路。装置在运行过程中，太阳光经漏斗形汇集式太阳能聚光器(1)聚集后，光能密度得到提 升，被送入透明进光窗(2)中，透明进光窗可以是特殊设计的光导管或光纤族。经透明进光 窗(2)的传递，太阳光进入储能器(3)的、带真空夹层的外壳体(4)内的集热腔(11)中， 在集热腔(11)内实现光热转化，产生热能；集热腔(11)中的热能通过导热通道(8)传给 蓄热体(6)，使蓄热体(6)温度上升。蓄热体(6)温度上升过程中实现蓄热体的显热储能， 当蓄热体的温度上升至其相变温度时，蓄热体发生相变，实现高温相变储能。由于储能器(3) 的外壳体(4)具有真空层，同时其外壁之外又用可耐高温的绝热材料(5)保温，因此高温 热能不能从外壳体散出。透明进光窗(2)经特殊设计是透明隔热的，阻止了红外光和对流散 热，因此高温热能也不能从透明进光窗(2)处散出。所以在储热过程中，只有光能从透明进 光窗(2)不断进入，使蓄热体(6)不断升温储热，只有当通过保温材料散出的热量等于供 入的光能时，升温才停止。因此，装置的隔热性能越好，供入的光能强度越高，蓄热体(6) 可储存的能量越大，蓄热温度越高。当用户需要将热能转换为动力时，启动导热油循环泵(10)， 此时集油腔(9)中的导热油经管道，进入储热体(6)内的盘管换热器(7)中，在那里与蓄 热体(6)换热形成高温热油；此高温热油经保温管道(12)送至过热蒸汽发生器(13)中， 在那里热能通过过热换热器(14)和换热器(15)输送给热动力输出循环回路中的工质，产 生高温高压过热蒸汽，最后由过热蒸汽发生器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汇集式聚光高温聚能储热型双回路驱动太阳能热动力装置，其特征是：有１个或多个漏斗形汇集式太阳能聚光器（１），漏斗形汇集式太阳能聚光器（１）将太阳光高密度聚集，并经透明进光窗（２）将太阳光导入储能器（３）内部的储能体（６）中进行高温热能储存，漏斗形汇集式太阳能聚光器（１）经透明进光窗（２）与储能器（３）的集热腔（１１）连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏飞，何开岩，陶涛，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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