[发明专利]太阳能气体吸热装置及其工作方法

权利要求书

1.一种太阳能气体吸热装置，其特征在于，所述太阳能气体吸热装置包括呈柱状的吸热腔，并在所述吸热腔的端部设置有采光孔；

在所述吸热腔内设置有吸热器进口和吸热器出口，

所述吸热器进口贯穿所述吸热腔的内侧壁且远离所述采光孔设置；

所述吸热器出口贯穿所述吸热腔的内侧壁且与所述吸热器进口隔离设置；

在所述吸热腔内还设置有多孔介质；

在所述吸热腔内设有多个均匀排布的吸热套管，所述多孔介质包裹所述吸热套管的外壁，所述吸热套管的靠近所述采光孔的端部暴露于所述多孔介质之外；

所述吸热套管包括吸热套管外管和吸热套管内管，所述吸热套管内管连通所述吸热器进口，所述吸热套管外管连通所述吸热器出口，并且所述吸热套管内管的端部不密封。

2.根据权利要求1所述的太阳能气体吸热装置，其特征在于，每个所述吸热套管内管靠近所述采光孔的一端形成为渐缩喷口状。

3.根据权利要求2所述的太阳能气体吸热装置，其特征在于，所述多孔介质的材质包括金属氧化物、碳酸盐、有机盐中的一种或者多种。

4.根据权利要求3所述的太阳能气体吸热装置，其特征在于，所述吸热套管内设置有肋片，所述肋片设置于所述吸热套管内管和所述吸热套管外管之间。

5.根据权利要求4所述的太阳能气体吸热装置，其特征在于，所述太阳能气体吸热装置还包括二次反射装置，所述二次反射装置围绕所述采光孔地设置于所述吸热腔的端部。

6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的太阳能气体吸热装置，其特征在于，所述吸热套管的长度不同，设置在与所述采光孔的中心对应的位置的所述吸热套管的长度最短，越靠近所述吸热腔的侧壁设置的所述吸热套管的长度越长。

7.根据权利要求6所述的太阳能气体吸热装置，其特征在于，每一个所述吸热套管暴露于所述多孔介质之外的部分的长度相同。

8.根据权利要求7所述的太阳能气体吸热装置，其特征在于，所述吸热腔内还设置有热管，所述热管埋设于所述多孔介质内，并且所述热管设置于相邻的所述吸热套管之间或所述吸热腔的侧壁与所述吸热套管之间。

9.根据权利要求8所述的太阳能气体吸热装置，其特征在于，所述吸热腔的相对两侧壁位置上分别贯穿地设有多个抽气出口，每一所述抽气出口中均安装有调控阀。

10.一种根据权利要求1-9中任一所述的太阳能气体吸热装置的工作方法，其特征在于，所述工作方法如下：

当所述吸热腔内的太阳光辐射温度大于980℃时，所述多孔介质内的Mn₂O₃与Fe₂O₃的混合物发生还原反应，吸收多余的热量，稳定所述多孔介质的温度，从而稳定所述吸热套管外管的侧壁的温度，防止所述吸热套管的温度过高；

当所述吸热腔内的太阳光辐射温度低于980℃时，所述多孔介质的温度降低，当所述吸热腔内的太阳光辐射温度低于840℃时，所述多孔介质内的Mn₂O₃与Fe₂O₃混合物发生氧化反应，释放储存的热量，从而稳定所述吸热套管外管的侧壁的温度，进而稳定所述吸热器出口的气体温度。