一种基于二次反射聚光系统的太阳能集储热装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于二次反射聚光系统的太阳能集储热装置，该装置包括内置液态熔盐的圆柱腔体和圆柱腔体外的冷盐储罐，所述圆柱腔体设有冷盐对流装置和热盐循环装置；所述冷盐储罐和冷盐对流装置的底部通过管道相连，管道上安装有冷盐泵；所述热盐循环装置包括安装在圆柱腔体内的热盐进口支管、热盐泵和热盐出口管，所述热盐进口支管沿圆柱腔体内壁竖直圆周分布，其下端连通热盐出口管，所述热盐出口管安装在圆柱腔体底部，所述热盐出口管部分位于在圆柱腔体外部，其上设有热盐泵；所述圆柱腔体底部设有滤网。该装置不仅吸热效率高，而且传热工质温度精确可控，常压运行，操作简单，对周围的生态环境无不良影响，吸储热一体化。吸储热一体化。吸储热一体化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二次反射聚光系统的太阳能集储热装置


[0001]本专利技术涉及一种太阳能集储热装置，尤其涉及一种基于二次反射聚光系统的直接吸热式太阳能集储热装置。

技术介绍

[0002]太阳能作为一种新型清洁能源非常有希望在未来作为基础能源的重要组成部分。二次反射聚光系统由高度约100米的二次反射镜，定日镜和集热装置组成，经定日镜和二次反射镜聚光后的太阳光线与水平面夹角为70～90
°
，聚光后的太阳光线入射进集热装置，加热集热装置内的熔盐。
[0003]二次反射太阳能光斑特征为中心区域能流密度大，边缘区域能流密度小，与普通锅炉底部受热，依靠自然对流换热不同，直接吸收辐射的吸热器，熔盐液面接受大量辐射，无法对流，会造成顶部中心区域温度高，熔盐大量蒸发，底部温度低，整体温差很大等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：针对现有技术的缺陷和不足，提供一种安全可靠、高效率、环境友好型，成本低的基于二次反射聚光系统的直接吸热式太阳能集储热装置，该装置不仅吸热效率高，而且传热工质温度精确可控，常压运行，操作简单，对周围的生态环境无不良影响，吸储热一体化。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于二次反射聚光系统的太阳能集储热装置，该装置包括内置液态熔盐的圆柱腔体和圆柱腔体外的冷盐储罐，所述圆柱腔体设有冷盐对流装置和热盐循环装置。所述冷盐储罐和冷盐对流装置的底部通过管道相连，管道上安装有冷盐泵；所述热盐循环装置包括安装在圆柱腔体内的热盐进口支管、热盐泵和热盐出口管，所述热盐进口支管沿圆柱腔体内壁竖直圆周分布，其下端连通热盐出口管，所述热盐出口管安装在圆柱腔体底部；所述热盐出口管部分位于在圆柱腔体外部，其上设有热盐泵；所述圆柱腔体底部设有滤网。
[0006]所述冷盐对流装置由多个半径不同、高度不同的圆筒从上到下按照半径逐渐增大的方式排布，焊接在圆柱腔体中间；内部设有流道，自下而上，内部流道直径逐渐减少。冷盐从底部进入内部流道，内部流道壁面通过对流换热降温。冷盐从顶部溢出，在重力作用下，沿装置外壁各面流动，外壁面在各级台阶上形成了多个圆环槽，各层槽内深度均保持在0.5m左右，可直接吸收大部分中央区域的高密度辐射，剩余照射在壁面部分的辐射靠壁面反射或热传导给附近的熔盐。熔盐在各级圆环槽内不断使流向由向下，颠倒为向上流动，熔盐始终沿着壁面流动，利用流动的熔盐使壁面维持较低的温度。各级圆环槽可明显提升冷熔盐向下圆周流动的均匀性。
[0007]通过冷盐泵将冷盐从冷盐储罐中抽出，沿冷盐对流装置内部流道流动，并从顶部溢出，然后沿外侧壁面逐级向下流动，并吸收中心区域的强辐射，升温后流向圆柱腔体底部；沿冷盐流动方向，所述冷盐对流装置内部流道直径逐级变小。随后冷盐从上向下沿外壁
面自然流动过程中，外壁面圆环槽的直径逐级增大。从中心向外看，随外壁面直径的逐渐增大，外壁面附近的冷盐温度随着流动逐步吸热而升高，但单位面积吸收的辐射功率逐步降低，升温速率逐渐减小。
[0008]所述的热盐进口支管位于圆柱腔体侧壁附近，为波纹软管或类似伞杆的变径可伸缩管，上部有牵引绳牵引，使入口面高度随液面升高而升高，并使入口面始终低于液面0.1m左右，降低管内空气含量。
[0009]所述热盐出口管上部有滤网，其空隙率在10%
‑
30%之间，可防止穿透熔盐的辐射过量照射在底面。热盐透过空隙向上自然对流，与通过各级圆环槽均匀流下的冷盐在附近混合。所述滤网完全覆盖圆柱腔体的底部区域，距离下部热盐出口管0.1m左右，热盐沿滤网空隙向上对流，冷盐在滤网上部向下对流，两者在滤网附近混合。
[0010]冷盐沿顶部中心高辐射区域快速升温，然后向下与热盐混合进一步升温，随后缓慢升温并向上对流，最后从四周的热盐进口支管流出。流体中心区域冷盐对流装置内外表面均有冷熔盐沿壁面流动换热，装置吸收的能量能及时传导到熔盐中，能适应二次反射聚光系统光斑中心聚焦的分布特征。通过熔盐泵对冷、热盐流量的精确控制，所述的腔体内热盐出口温度可精确控制在30℃以内。圆柱腔体接受的聚焦能流密度为500kW/m2～1500kW/m2。
[0011]所述熔盐常压下保持液态的温度范围为250℃～650℃，使用温度为280℃～580℃。冷盐储罐内熔盐温度为280℃～320℃，高温熔盐入口温度为560℃～580℃。所述冷、热盐泵流量调节阀均为高温电磁阀，装置中与熔盐接触的材料均为镍基合金钢。
[0012]所述圆柱腔体顶部有保温盖，闭合后可降低太阳能集热装置在夜间以及停机工况下的热损失，雨天可防止雨水对太阳能集热装置造成的不利影响。
附图说明
[0013]此处所说明的附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中的冷盐对流装置的结构示意图；图3是本专利技术中的热盐循环系统的结构示意图。
[0014]图1
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3中：1
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冷盐储罐；2
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冷盐泵；3
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冷盐对流装置；4
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热盐进口支管；5
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热盐泵；6
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热盐出口管；7
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滤网；8
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最高液面；9
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圆柱腔体壁面。
具体实施方式
[0015]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
实施例
[0016]如图1
‑
3所示，一种基于二次反射聚光系统的太阳能集储热装置，该装置为内置液态熔盐的圆柱腔体，所述圆柱腔体设有冷盐对流装置和热盐循环装置。所述冷盐对流装置包括圆柱腔体外的冷盐储罐1和安装在圆柱腔体内的冷盐对流装置3，所述冷盐储罐1和冷
盐对流装置3的底部通过管道相连，管道上安装有冷盐泵2；所述热盐循环装置包括安装在圆柱腔体内的热盐进口支管4、热盐泵5和热盐出口管6，所述热盐进口支管4沿圆柱腔体内壁竖直圆周分布，其下端连通热盐出口管6，所述热盐出口管6安装在圆柱腔体底部，所述热盐出口管部分位于在圆柱腔体外部，其上设有热盐泵5；所述圆柱腔体底部设有滤网7。
[0017]圆柱腔体底部的热盐出口管部分呈圆周排布。
[0018]冷盐储罐1内冷盐温度为280℃～320℃，高温熔盐温度为560℃～580℃。
[0019]冷盐泵2将冷盐储罐1中的冷盐抽出，从冷盐对流装置3内部流过后，在顶部溢出，然后沿冷盐对流装置3外部壁面流动，流向在圆环槽内沿壁面不断变化，并吸收中心聚焦的辐射能量，最终在滤网附近与底部的热盐汇合。在热盐泵5的抽力作用下，从底部自然对流到顶部的热盐通过多个热盐进口支管4汇聚到热盐泵5，并经热盐出口管6流出，热盐因密度小向上自然对流，透过滤网缝隙与冷盐混合，滤网采用较小的空隙率可明显提升热盐圆周流动的均匀性，提升混合效果。随冷盐的不断流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二次反射聚光系统的太阳能集储热装置，其特征在于，该装置包括内置液态熔盐的圆柱腔体和圆柱腔体外的冷盐储罐（1），所述圆柱腔体设有冷盐对流装置（3）和热盐循环装置；所述冷盐储罐和冷盐对流装置的底部通过管道相连，管道上安装有冷盐泵（2）；所述热盐循环装置包括安装在圆柱腔体内的热盐进口支管（4）、热盐泵（5）和热盐出口管（6），所述热盐进口支管（4）沿圆柱腔体内壁竖直圆周分布，其下端连通热盐出口管（6），所述热盐出口管（6）安装在圆柱腔体底部，所述热盐出口管部分位于在圆柱腔体外部，其上设有热盐泵（5）；所述圆柱腔体底部设有滤网（7）。2.根据权利要求1所述的基于二次反射聚光系统的太阳能集储热装置，其特征在于：所述冷盐对流装置由多个半径不同、高度不同的圆筒从上到下按照半径逐渐增大的方式排布，焊接在圆柱腔体中间；自下而上，内部流道直径逐渐减少；自上而下，外壁面在各级台...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈煜达，龚国进，宋士雄，何秋蓉，
申请(专利权)人：鑫晨光热上海新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：