固體粒塊碟式太陽能彈射驅動加熱傳熱系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能熱能利用，特別是利用碟式太陽能加熱及傳熱和利用。
【背景技術】
[0002]在太陽能領域，采用熔融鹽蓄熱傳熱，雖然熔融鹽可以實現高溫的儲存，但是由于其需要從固態轉變為液體，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。同時，其傳熱溫度通常不高于600度，對再高的溫度，無法實現傳熱。
[0003]在太陽能領域，也采用空氣或其他氣體進行蓄熱，但其熱熔小，無法實現大規模的熱能存儲。
[0004]對于碟式太陽能聚焦系統，通常采用熔融鹽進行傳熱，但是由于熔融鹽溫度的限制，僅僅可以提供600度溫度，為了實現高溫采用空氣進行傳熱，但是，空氣的熱容很小，很難傳遞大量的熱能。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是提供固體粒塊碟式太陽能加熱傳熱系統，采用固體粒塊取代熔融鹽和空氣，采用動力裝置驅動在彈射腔室內實現往復運動，固體粒塊從進口進入到彈射腔室內，動力裝置提供動力將彈射板驅動，彈射板推動固體粒塊，將彈射腔室內的固體粒塊驅動，從出口流出到彈射腔室外部，動力裝置復位后，第二部分固體粒塊再從進口進入到彈射腔室內，再由動力裝置驅動從出口流出，從而實現固體粒塊的彈射流動；
[0006]將采固體粒塊設置在傳送器件上，傳送器件設置在保溫管內，將太陽能碟式太陽能鏡采集的熱能加熱固體粒塊，并通過傳輸器件將固體粒塊傳輸到蓄熱器內，完成熱能的采集和傳熱。本實用新型可以實現高溫、大規模、低成本、高效率的采集及傳熱，并適合于10-1500度的溫度工作。
[0007]具體
【發明內容】
如下:
[0008]固體粒塊碟式太陽能加熱傳熱系統，由碟式太陽能鏡、碟式太陽能光熱轉換器、保溫管、傳送器件、蓄熱換熱器組成一組太陽能碟式采集系統，其特征是:包括固體粒塊彈射驅動栗；所述固體粒塊彈射驅動栗，由動力裝置、彈射腔室、彈射板、固體粒塊進口、固體粒塊出口、電子控制裝置、殼體組成，彈射板通過連桿與動力裝置相連接，由動力裝置驅動在彈射腔室內實現往復運動，固體粒塊從進口進入到彈射腔室內，動力裝置提供動力將彈射板驅動，彈射板推動固體粒塊，將彈射腔室內的固體粒塊驅動，從出口彈射到彈射腔室外部，動力裝置復位后，第二部分固體粒塊再從進口進入到彈射腔室內，再由動力裝置驅動從出口彈出，從而實現固體粒塊的彈射流動；
[0009]將固體粒塊彈射驅動栗設置在太陽能碟式采集系統的支架上或地面上，固體粒塊設置在裝載箱內，固體粒塊彈射驅動栗、碟式太陽能光熱轉換器與蓄熱換熱器分別通過上行管道和下行管道以及連接管道相互連接形成一個閉環的回路系統，固體粒塊經由固體粒塊彈射驅動栗驅動，沿固體粒塊上行管道進入到設置在碟式采集系統的焦點部位的碟式太陽能光熱轉換器中，經碟式太陽能光熱轉換器轉化的熱加熱固體粒塊，使得固體粒塊溫度達到400-1500度，然后，固體粒塊沿著管道進入到蓄熱換熱器中，蓄熱換熱器與發電的工作介質進行熱交換，從而使固體粒塊的溫度降到50-300度，低溫的固體粒塊沿著連接管道進入到裝載箱內，再由固體粒塊彈射驅動栗驅動進入到碟式太陽能光熱轉換器中，從而實現利用固體粒塊彈射驅動栗驅動，固體粒塊在封閉循環管道內進行循環，實現高溫的采集和傳熱、換熱、蓄熱。
[0010]所述的動力裝置選擇下列的一種或多種:機械彈射器、電磁彈射器、液壓彈射器、
蒸汽彈射器。
[0011]為了適合于進行高溫驅動，在動力裝置與彈射腔室之間設置有溫控腔室，在溫控腔室內設置有溫控材料，以降低高溫固體粒塊的溫度，使得動力裝置不受高溫固體粒塊的影響，可以正常工作，連桿設置在溫控腔室內，并可以在溫控腔室內進行運動。
[0012]溫控材料選擇些列一種:
[0013]A、真空氣體或惰性氣體，用于增加熱阻，實現隔熱；
[0014]B、液體；
[0015]C、相變材料；
[0016]D、固體隔熱材料；
[0017]在溫控腔室的殼體上，設置有進口與出口，可以將溫控材料從進口進入，從出流出。
[0018]在換熱器、光熱轉換器、蓄熱器管道的內部設置有螺紋、翅片、凸點，用于實現對固體粒塊在流動過程中的擾流，提高固體粒塊的傳熱能力。
[0019]在彈射腔室的進口及出口設置有彈射板或開關，所述的開關為電子控制的開關；在光熱轉換器上以及管道上，設置有溫度傳感器，在太陽能鏡上設置有太陽能光照強度及角度的傳根器；設置有智能控制系統，采用計算機芯片、軟件、執行部件，利用溫度傳感器測試的數據，太陽能光照強度傳感器、來調整彈射電機的轉速和頻率，實現對彈射往復運動的速度、頻率的控制，對固體粒塊溫度、動力裝置運動的控制，進而可以根據太陽能光照強度、固體粒塊的溫度，實現對傳熱的智能控制。
[0020]所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆粒或者/和磚塊，或者自然界存在的沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規則現狀；在固體粒塊上加工有凹或/和凸部位，或者在固體粒塊上設置有用于相互連接或者與其他器件連接的連接裝置；兩個固體粒塊之間的凹或/和凸部位可以構成一個通道；用于流體進行流通；所構成的通道為柱體、多面體、菱形、拋物線體、旋轉拋物線體的一種或其組合，流體可以在流道內流動并被壓縮或膨脹；在固體粒塊內設置有空腔，在空腔內設置有蓄熱材料。
[0021]固體粒塊有下列至少一種材料組成:
[0022]A、窯爐的排出物，包括冶金、化工、電力、煤炭行業窯爐排出的鋼渣、鐵渣、煤灰；
[0023]B、尾款粉，包括各種礦選礦后形成的尾款物；
[0024]C、垃圾的固體物質，包括垃圾處理后的固體處理物；
[0025]D、建筑廢棄物，包括建筑完成后的廢棄物形成的粒塊；
[0026]E、金屬或非金屬粉；包括石墨粉；
[0027]F、導熱水泥。
[0028]所述的固體粒塊為直徑為1-300麗球體，材料為鋼、鐵、陶瓷、氧化鋁、玻璃、石墨的一種或多種。
[0029]在碟式太陽能光熱轉換器的進口以及出口設置有開關，在光熱轉換器內部腔體上設置有溫度傳感器，在殼體上設置有太陽能光照強度及角度的傳感器；電子控制器件設置在光熱轉換器的保溫層外部，電子控制器件采集溫度傳感器、太陽能光照強度及角度的傳感器的數據，來控制固體粒塊彈射驅動栗的電機，由電機控制進入到彈射栗腔體的固體粒塊的數量和速度，進而可以根據太陽能光照強度、固體粒塊的溫度，實現對光熱轉換器內部固體粒塊溫度的控制，當溫度低于設定值時，保持固體粒塊在光熱轉換器內被加熱，當溫度達到設定值時，打開下光熱轉換器出口的電控開關，將固體粒塊排出到光熱轉換器外。
[0030]電子控制器件由線路板、電子器件、軟件、控制面板、殼體組成，電子器件設置在線路板上，電子器件與傳感器以及電控開關連接，軟件存儲在電子器件中，控制面板設置在殼體上。
[0031]電子控制器件上設置有無線或有線的裝置，可以將電子控制器件與地面設備將通訊或直接連接互聯網。
[0032]采用本實用新型的技術方案可產生如下的有益效果:
[0033]1、采用固體粒塊實現碟式太陽能的采集，本實用新型提供可以實現高溫、無壓的熱采集和傳遞的技術方法；可以實現400-1500度的傳熱。
[0034]2、本實用新型采用溫控系統，實現溫度的控制，可以保證所采的溫度達到設定的溫度；
[0035]3、本實用新型可以應用于工業余熱、太陽能、地熱、生物質等多種應用。
【附圖說明】
:
[0036]圖1是是固體粒塊彈射驅動栗不意圖；
[0037]圖2是是固體粒塊碟式太陽能加熱傳熱系統示意圖；
[0038]圖3是是固體粒塊碟式太陽能加熱傳熱溫控系統示意圖。
[0039]圖中標號含義:
[0040]1:固體粒塊，2:螺旋器件，3:螺旋管道，4:傳感器件，5:彈射腔室，6:彈射腔室進口，7:彈射腔室出口，8:裝載箱，9:溫控腔室，10:溫控材料，11:彈射板，12:連桿，13:動力裝置，14:液壓缸，15:電機，16:殼體，17:閥門或開關，18:活塞，19:上行管道，20:下行管道，21、碟式太陽能鏡、22、光熱轉換器、23、彈射栗、24、保溫管、25、蓄熱換熱器26:裝載箱、27:連接管道，28:溫控器件
【具體實施方式】
[0041 ] 實施例1、固體粒塊彈射驅動栗
[0042]圖1由動力裝置13、彈射腔室5、彈射板11、固體粒塊進口 6、固體粒塊出口 7、電子控制裝置、殼體16組成，彈射板通過連桿12與動力裝置13相連接，可以由動力裝置驅動在彈射腔室內實現往復運動，動力裝置采用液壓彈射器，由液壓缸14及電機15等組成，由電機驅動液壓缸，液壓缸推動連桿12，帶動彈射板11，彈射板推動固體粒塊運動，固體粒塊1從進口 6進入到彈射腔室5內，動力裝置13提供動力將彈射板11驅動，彈射板11推動固體粒塊1，將彈射腔室5內的固體粒塊1驅動，從出口 7彈射到彈射腔室5外部，動力裝置13復位后，第二部分固體粒塊1再從進口進入到彈射腔室5內，再由動力裝置13驅動從出口彈出，從而實現固體粒塊的彈射流動。為了適合于進行高溫