[发明专利]太阳能吸热器、太阳能集热系统及太阳能发电系统

说明书

本发明提供了一种太阳能吸热器，包括：入口，集热介质从所述入口进入太阳能吸热器；通道部件，所述通道部件设置成与所述入口流体连接，使得集热介质通过入口进入到所述通道部件；收集部件，所述收集部件设置成与所述通道部件流体连接，使得集热介质经由所述通道部件进入到所述收集部件。根据本发明的太阳能吸热器，其采用陶瓷颗粒作为集热介质。根据本发明的太阳能吸热器其运行稳定、集热效率高。此外，本发明还提供了一种包括上述太阳能吸热器的太阳能集热系统以及包括上述太阳能集热系统的太阳能发电系统。

技术领域

本发明涉及一种太阳能吸热器、太阳能集热系统及太阳能发电系统。

背景技术

太阳能吸热器是太阳能发电系统中实现光热转化的关键部件，其设计一直都是太阳能发电领域的重点问题。而太阳能吸热器中的吸热介质对太阳能吸热器的集热效率的高低有重要影响，现有技术中多采用以熔盐、空气及饱和湿蒸汽为吸热介质的吸热器，但其存在着高温易分解、流动不均匀、局部过热、装置易腐蚀、失效等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能吸热器、太阳能集热系统及太阳能发电系统，由此能够显著提高集热效率，以解决现有技术中的问题。

根据本发明的实施方式，其提供一种太阳能吸热器，包括入口，集热介质从所述入口进入太阳能吸热器；通道部件，所述通道部件设置成与所述入口流体连接，使得集热介质通过入口进入到所述通道部件；收集部件，所述收集部件设置成与所述通道部件流体连接，使得集热介质经由所述通道部件进入到所述收集部件；其中，所述集热介质为陶瓷颗粒流，所述陶瓷颗粒流中的陶瓷颗粒的密堆率为0.5-0.7，所述陶瓷颗粒流的流速为0.1～2米/秒；以及所述通道部件包括：多个通道单元，每个通道单元包括孔道以及包围孔道的基体，所述集热介质通过重力作用在所述孔道内流动；以及外层部，所述外层部将所述通道单元固定成一体；所述通道单元的外形为斜槽；所述通道部件为倾斜放置或竖直放置；当所述通道单元的基体为透明材料时，所述外层部也为透明材料；当所述通道单元的基体为不透明材料时，所述外层部为透明或不透明材料；并且，当外层部为透明材料时，在通道单元和外层部之间留有空隙并做抽真空处理以保持内部的热量；当外层部为不透明材料时，使通道单元和外层部紧密接触以便传热。

根据本发明的实施方式，其中所述陶瓷颗粒流中的陶瓷颗粒的直径为0.1mm至6mm。

根据本发明的实施方式，其中所述陶瓷颗粒流中的陶瓷颗粒的材料选自碳化物陶瓷、氮化物陶瓷或者氧化物陶瓷之一或者几种混合物。

根据本发明的实施方式，其中所述收集部件为漏斗形。

根据本发明的另一方面，其提供一种太阳能集热系统，其包括前述的太阳能吸热器。

根据本发明的实施方式，太阳能集热系统还包括：集热介质储存装置，在集热介质流动方向上，其设置在所述太阳能吸热器的上游，并与所述太阳能吸热器通过管路连通，使得所述集热介质从所述集热介质储存装置流动到所述太阳能吸热器内；换热器，在集热介质流动方向上，其设置在所述太阳能吸热器的下游，并与所述太阳能吸热器通过管路连通，其设置成将集热介质吸收的热量导出；集热介质除尘装置，在集热介质流动方向上，其设置在所述换热器的下游，并与所述换热器通过管路连通，其设置成对进入其内的集热介质进行除尘；集热介质循环装置，在集热介质流动方向上，其设置在集热介质除尘装置的下游，并与所述集热介质除尘装置通过管路连通，其设置成将来自集热介质除尘装置的集热介质输送至所述集热介质储存装置内。

根据本发明的又一方面，其提供一种太阳能发电系统其包括：前述的太阳能集热系统。

根据本发明的实施方式，太阳能发电系统还包括：聚光系统，所述聚光系统设置成将太阳光会聚至所述太阳能集热系统；发电系统，所述太阳能集热系统将热量导入到所述发电系统以进行发电。