[发明专利]太阳能起源的热能储用高级能量效率之装置、系统和方法

权利要求书

1.一种用于储存和转移关联于入射太阳能辐射之热能的装置(1；10；11；12)，所述装置(1)乃易于用在基于“下束”组态而产生能量的太阳能工厂，其中所述装置是由太阳能辐射从上面所照射，所述装置(1)包括：

容纳箱罩(2)；以及

至少一可流体化颗粒床(3)的固体储存机构，所述颗粒床接收在所述箱罩(2)里，在使用中所述颗粒床由流体化气体流体化，

其特征在于，所述箱罩(2)具有至少一接收腔穴(20)，其延伸经过所述颗粒床(3)并且具有第一开放纵向末端(21)而界定出用于入射之太阳能辐射的入口，以及具有相对于所述第一开放纵向末端(21)的第二封闭纵向末端(22)而界定出腔穴的底部，腔穴的侧裙(23)则界定在所述第一开放纵向末端(21)和所述第二封闭纵向末端(22)之间，

整体设置系致使所述颗粒床(3)乃设置成接着所述腔穴(20)的所述侧裙(23)并接触所述侧裙(23)的内部表面，并且所述颗粒床(3)是易于被所述流体化气体所移动以用于储存经由所述侧裙(23)而从太阳能辐射所接收的热能，其中所述腔穴(20)的所述第二封闭纵向末端(22)设置在所述颗粒床(3)的基底。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述腔穴(20)具有实质伸长的几何造型。

3.根据权利要求2所述的装置(1)，其中所述腔穴(20)具有实质圆柱形的几何造型。

4.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述腔穴(20)具有纵轴(l)，而整体组态系致使所述纵轴(l)在使用上乃设置于实质垂直的方向上。

5.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述腔穴(20)的所述侧裙(23)具有金属性材料和/或陶瓷材料的外部表面。

6.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述侧裙(23)乃吸收太阳能辐射。

7.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述腔穴(20)的所述底部乃反射太阳能辐射。

8.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述腔穴(20)具有横向维度和正交于所述横向维度的高度(h)，此二者的比例所包括的范围在0.2～0.5。

9.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述颗粒床(3)转而是由以下所形成：

第一储存部分(31)，其易于储存从太阳能辐射所接收的热能并且设置在所述腔穴(20)的所述侧裙(23)；以及

第二转移部分(32)，其设置成相邻于所述第一储存部分(31)，周边地相对于所述腔穴(20)，并且易于将第一储存部分(31)所储存的热能转移到设置在所述箱罩(2)里的热交换机构(41)，

其中所述第一储存部分(31)和所述第二转移部分(32)是可选择的和独立的流体化以分别执行储存热能的步骤和转移所储存的热能的步骤。

10.根据权利要求9所述的装置(1)，其中所述第一储存部分(31)乃细分成至少两个进一步的部分，其中一者乃相邻于所述腔穴的侧裙并且另一者则远离腔穴的侧裙，所述两个进一步的部分是可选择的和独立的流体化以增加与所述腔穴的热交换。

11.根据权利要求1所述的装置(1)，其包括易于选择性的变化流体化气体速率和/或流率的机构。

12.根据权利要求1所述的装置(1)，其包括气体/气体型热交换器(71)，其中整体设置致使在使用上于所述气体/气体型热交换器(71)进给第一冷气体，所述第一冷气体是要用于所述颗粒床(3)之流体化的流体化气体，以及进给第二热气体，所述第二热气体是从所述颗粒床(3)出口的流体化气体。

13.根据权利要求1所述的装置(1)，其包括热交换机构(41，42)，其在使用上被工作流体所贯穿。