專利名稱：一種線性太陽(yáng)能聚光器及其熱量轉(zhuǎn)移方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能聚光器，尤其涉及一種線性太陽(yáng)能聚光器及其熱量轉(zhuǎn)移方法，屬于太陽(yáng)能集熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為轉(zhuǎn)移集熱管里的熱量，集熱管中通過導(dǎo)熱流體，目前使用的有水、礦物油或熔鹽。線性太陽(yáng)能聚光器是將太陽(yáng)能聚集到一條焦線或準(zhǔn)焦線的一種裝置。其中的一種形式是包含由數(shù)個(gè)反光區(qū)域構(gòu)成的線性拋物面聚光器，該聚光器固定到 精確追蹤太陽(yáng)的鋼結(jié)構(gòu)上。在焦線上放置吸熱管，用于捕捉太陽(yáng)輻射。通過在吸熱管外部同心安裝玻璃管，并在玻璃管和吸熱管之間抽真空，可以提高效率。這樣的集熱管在市場(chǎng)上廣泛存在。有些熔鹽在高溫下極度穩(wěn)定，蒸汽壓力很低。這能允許系統(tǒng)在高溫運(yùn)行時(shí)循環(huán)熔鹽壓力增加幅度最小。這種熔鹽對(duì)于太陽(yáng)能的缺點(diǎn)是，它們?cè)?0-250度的溫度范圍內(nèi)就凝固。因此不利于集熱器中熔鹽的填充，運(yùn)行效率低。熔點(diǎn)低的熔鹽雖然填充效率高，但是熔點(diǎn)越低的鹽腐蝕性越強(qiáng)，成本越高，穩(wěn)定性也越低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種線性太陽(yáng)能聚光器及其熱量轉(zhuǎn)移方法；本發(fā)明描述了一種新的途徑，以解決新安裝工程的啟動(dòng)、夜晚從集熱管中抽空大部分鹽，以及日出時(shí)啟動(dòng)裝置的困難。本發(fā)明的技術(shù)方案為—種線性太陽(yáng)能聚光器，其特征在于包含至少一條集熱線，所述集熱線冷端包含至少一個(gè)連接壓縮氣體的接口 I和至少一個(gè)連接熔鹽的接口 2 ;所述接口 I通過閥門與壓縮氣體管道連接，所述接口 2通過閥門與主冷熔鹽管道連接，所述集熱線熱端與主熱熔鹽管道連接。進(jìn)一步的，所述壓縮氣體為二氧化碳?xì)怏w或氦氣。進(jìn)一步的，所述壓縮氣體中包含有二氧化碳?xì)怏w或氦氣。進(jìn)一步的，所述集熱線上設(shè)有多個(gè)溫度傳感器；所述溫度傳感器通過數(shù)據(jù)線與聚光器的控制單元連接。進(jìn)一步的，所述閥門為自動(dòng)控制閥門，所述自動(dòng)控制閥門通過數(shù)據(jù)線與聚光器的控制單元連接。一種線性太陽(yáng)能聚光器的熱量轉(zhuǎn)移方法，其步驟為I)將線性太陽(yáng)能聚光器的集熱線冷端分別與一壓縮氣體管道、一主冷熔鹽管道連接，集熱線熱端與主熱熔鹽管道連接；2)確定開始熱量轉(zhuǎn)移時(shí)，開啟集熱線冷端與壓縮氣體管道的閥門，調(diào)整聚光器對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)聚焦，對(duì)集熱線進(jìn)行預(yù)熱后，打開集熱線冷端與主冷熔鹽管道的閥門，使主冷熔鹽管道中的熔鹽和壓縮氣體管道中的氣態(tài)流體混合進(jìn)入集熱線中，形成雙相流；3)逐漸減少氣態(tài)流體流量，逐漸增多熔鹽流量，當(dāng)整個(gè)集熱線充滿熔鹽時(shí)，聚光器連續(xù)追蹤太陽(yáng)能；4)確定熱量轉(zhuǎn)移結(jié)束時(shí)，再次緩慢打開冷端與壓縮氣體管道的閥門，再次形成雙相流體，將熔鹽推出集熱線外。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果為本發(fā)明的線性太陽(yáng)能聚光器能夠提高集熱管中熔 鹽的流動(dòng)性能，大大加快集熱管中熔鹽的熱能轉(zhuǎn)移，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行效率高，成本低、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，具有廣泛的市場(chǎng)前景。


附圖為本發(fā)明線性太陽(yáng)能聚光器結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式如圖所示，本發(fā)明線性太陽(yáng)能聚光器中使用了兩種流體。一種是導(dǎo)熱性能好的氣態(tài)流體，如CO2或氦氣，或者包括CO2或氦氣的多種氣體，另一種是熔鹽。集熱線包含一排1000米的拋物面槽式集熱器。在其焦線上，放置有一列250支集熱管。每支集熱管之間通過MIG焊連接到一起，組成1000米長(zhǎng)的通道，導(dǎo)熱流體從里面流過。集熱器列入口處(冷端)通過閥門與兩條管路連接，通過閥門可以關(guān)閉其連接。一條管路中填充從主冷端熔鹽頭部過來(lái)的承壓熔鹽，另一管路中填充預(yù)加熱過的壓縮氣態(tài)流體。集熱線的另一端，連接到主熱端熔鹽頭部。日出時(shí)，開啟氣態(tài)流體閥，使聚光器對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)聚焦。沿線布置的溫度傳感器監(jiān)控氣態(tài)流體溫度的升高情況。通過將聚光器移入或移出陽(yáng)光聚焦位置，可以限制氣態(tài)流體溫度漲幅。當(dāng)集熱器的集熱線已經(jīng)預(yù)熱，可以緩慢打開熔鹽閥門。這樣，熔鹽和氣態(tài)流體混合物進(jìn)入線路中，形成雙相流，增加熱傳導(dǎo)。逐漸減少氣態(tài)流體流量，開放熔鹽流量。一旦整個(gè)集熱線充滿熔鹽時(shí)，聚光器連續(xù)追蹤太陽(yáng)能，溫度將升高?？刂七M(jìn)入集熱線的熔鹽的量，進(jìn)而控制溫度升高總量為250攝氏度左右。夜晚當(dāng)光場(chǎng)即將關(guān)閉時(shí)，再次緩慢打開氣態(tài)流體閥門，再次形成雙相流體，將熱的熔鹽推出集熱管外。通過這種方式，一大部分的熱能可以從集熱管中轉(zhuǎn)移出來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)存。
權(quán)利要求
1.一種線性太陽(yáng)能聚光器，其特征在于包含至少一條集熱線，所述集熱線冷端包含至少一個(gè)連接壓縮氣體的接口 I和至少一個(gè)連接熔鹽的接口 2 ;所述接口 I通過閥門與壓縮氣體管道連接，所述接口 2通過閥門與主冷熔鹽管道連接，所述集熱線熱端與主熱熔鹽管道連接。
2.如權(quán)利要求I所述的聚光器，其特征在于所述壓縮氣體為二氧化碳?xì)怏w或氦氣。
3.如權(quán)利要求I所述的聚光器，其特征在于所述壓縮氣體中包含有二氧化碳?xì)怏w或氦氣。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述的聚光器，其特征在于所述集熱線上設(shè)有多個(gè)溫度傳感器；所述溫度傳感器通過數(shù)據(jù)線與聚光器的控制單元連接。
5.如權(quán)利要求4所述的聚光器，其特征在于所述閥門為自動(dòng)控制閥門，所述自動(dòng)控制閥門通過數(shù)據(jù)線與聚光器的控制單元連接。
6.一種線性太陽(yáng)能聚光器的熱量轉(zhuǎn)移方法，其步驟為 1)將線性太陽(yáng)能聚光器的集熱線冷端分別與一壓縮氣體管道、一主冷熔鹽管道連接，集熱線熱端與主熱熔鹽管道連接； 2)確定開始熱量轉(zhuǎn)移時(shí)，開啟集熱線冷端與壓縮氣體管道的閥門，調(diào)整聚光器對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)聚焦，對(duì)集熱線進(jìn)行預(yù)熱后，打開集熱線冷端與主冷熔鹽管道的閥門，使主冷熔鹽管道中的熔鹽和壓縮氣體管道中的氣態(tài)流體混合進(jìn)入集熱線中，形成雙相流； 3)逐漸減少氣態(tài)流體流量，逐漸增多熔鹽流量，當(dāng)整個(gè)集熱線充滿熔鹽時(shí)，聚光器連續(xù)追蹤太陽(yáng)能； 4)確定熱量轉(zhuǎn)移結(jié)束時(shí)，再次緩慢打開冷端與壓縮氣體管道的閥門，再次形成雙相流體，將熔鹽推出集熱線外。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述壓縮氣體為二氧化碳?xì)怏w或氦氣。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述壓縮氣體中包含有二氧化碳?xì)怏w或氦氣。
9.如權(quán)利要求6或7或8所述的方法，其特征在于所述集熱線上設(shè)有多個(gè)溫度傳感器；所述溫度傳感器通過數(shù)據(jù)線與聚光器的控制單元連接。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于通過控制進(jìn)入集熱線的熔鹽的量，控制集熱線中熔鹽的溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種線性太陽(yáng)能聚光器及其熱量轉(zhuǎn)移方法，屬于太陽(yáng)能集熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本結(jié)構(gòu)包含至少一條集熱線，其冷端包含一連接壓縮氣體的接口1和一連接熔鹽的接口2；接口1通過閥門與壓縮氣體管道連接，接口2通過閥門與主冷熔鹽管道連接，集熱線熱端與主熱熔鹽管道連接。本方法為1)開啟冷端與壓縮氣體管道的閥門，對(duì)集熱線預(yù)熱后打開冷端與主冷熔鹽管道的閥門，使熔鹽和氣態(tài)流體混合物進(jìn)入集熱線中，形成雙相流；2)減少氣態(tài)流體流量、增多熔鹽流量，集熱線充滿熔鹽時(shí)聚光器連續(xù)追蹤太陽(yáng)能；3)結(jié)束時(shí)再次打開氣態(tài)流體閥門，形成雙相流體將熔鹽推出集熱線外。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行效率高，成本低、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/34GK102767913SQ201210135848
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者約翰·文 申請(qǐng)人:康雪慧