[发明专利]一种基于量子点光谱调制的太阳能储热系统及方法

权利要求书

1.一种基于量子点光谱调制的太阳能储热系统，其特征在于：该系统由特殊工质及管道、工质喷雾蒸发段、熔融盐换热部和工质返回段组成；

所述特殊工质及管道包括工质(1)、小径管路(2-1)和T形管路(2-2)，其中工质(1)在小径管路(2-1)和T形管路(2-2)中流动，小径管路(2-1)的入口、出口分别与T形管路(2-2)的出口、入口相连，形成闭路循环；所述的工质(1)由水和毫米颗粒混合而成，毫米颗粒由基底和基底外围包裹的量子点薄层组成，该毫米颗粒与水混合后的工质(1)具有与太阳光谱相匹配的吸收光谱，实现对太阳辐射的高效吸收；在工质(1)喷雾蒸发后，毫米颗粒能够与蒸汽相互分离，还能再次与冷凝水混合；

所述的工质喷雾蒸发段包括第一太阳能聚光器(3-1)、喷嘴(4)和第二太阳能聚光器(3-2)，第一太阳能聚光器(3-1)布置在喷嘴(4)前小径管路(2-1)的侧面，小径管路(2-1)出口与T形管路(2-2)入口连接处布置喷嘴(4)，第二太阳能聚光器(3-2)布置在喷嘴(4)后T形管路(2-2)的侧面；

所述的熔融盐换热部包括熔盐罐(5)、熔盐泵(6)和熔盐循环管路(7)，熔盐循环管路(7)部分管路内置于T形管路(2-2)中，熔盐循环管路(7)入口、出口处与熔盐罐(5)相连，熔盐泵(6)布置于熔融盐循环管路(7)入口处；

所述的工质返回段包括集料斗(8)、保温包层(9)和加压泵(10)，集料斗(8)布置在T形管路(2-2)底部出口处，加压泵(10)布置在小径管路(2-1)上，保温包层(9)布置于集料斗(8)出口至加压泵(10)入口处。

2.根据权利要求1所述的一种基于量子点光谱调制的太阳能储热系统，其特征在于：所述毫米颗粒中的基底采用二氧化硅、石蜡、石墨烯或含碳硅胶，毫米颗粒能够吸收短波即波长为400-800nm的太阳辐射，并将其转换为长波即波长为1100-1500nm的太阳辐射，实现太阳能光谱调制；根据所需要的蒸汽温度调节水和毫米颗粒之间的比例。

3.根据权利要求1所述的一种基于量子点光谱调制的太阳能储热系统，其特征在于：所述的小径管路(2-1)和T形管路(2-2)均采用钢化玻璃掺杂石墨烯烧制而成，在保证强度的同时，对太阳光有高达0.9的透过率，折射率低，能够全反射其内部工质(1)所发出的辐射。

4.根据权利要求1所述的一种基于量子点光谱调制的太阳能储热系统，其特征在于：所述的喷嘴(4)采用雾化喷射，安装在小径管路(2-1)出口与T形管路(2-2)入口连接处，保证接触密切不泄漏。

5.根据权利要求1所述的一种基于量子点光谱调制的太阳能储热系统，其特征在于：所述的第一太阳能聚光器(3-1)和第二太阳能聚光器(3-2)采用不同曲率的抛物面镜，通过改变抛物面镜的安装位置，使太阳光聚焦于小径管路(2-1)和T形管路(2-2)上，形成高能光束。

6.根据权利要求1所述的一种基于量子点光谱调制的太阳能储热系统，其特征在于：所述的熔盐循环管路(7)在T形管路(2-2)内部部分采用倾斜管道，方便熔融盐与蒸汽换热后产生的冷凝水沿T形管路(2-2)壁面流入集料斗(8)。