一种分布式光热热化学储能供热系统的制作方法

本发明涉及分布式太阳能热化学储能及供热应用技术领域，特别涉及一种分布式光热热化学储能供热系统。

背景技术：

太阳光能是一类储量巨大的清洁绿色能源，但是太阳光能分布的分散性、昼夜供给的间歇性和受天气影响的波动性极大影响了太阳能的开发利用。传统的利用水、油、石蜡或熔盐等的显热或潜热方式的储能方法，无法实现热能的长时间存储，其应用效果与规模都受到一定的限制。热化学储能利用可逆的热化学反应将热能存储于化学键中，具有高的储能密度和长时间无损存储的特点，与太阳能相结合可以极大地提高太阳能利用的可靠性、稳定性与经济型，特别适合于大规模的太阳能储能与功能系统。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种分布式光热热化学储能供热系统，能够通过分布式的装置收集太阳光热，并利用cao/ca(oh)2等气固可逆反应体系热化学储能的方式长期储存，实现集中稳定供应热能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种分布式光热热化学储能供热系统，包括集光集热装置、反应存储罐库和供热热交换器，集光集热装置有多个，为分布式架构，各集光集热装置收集的热量以化学能的形式储存在反应存储罐中，所有的反应存储罐经过运输集中存放在反应存储罐库，当需要供热时，将反应存储罐库中储有能量的反应存储罐进行放热反应，通过传热介质如空气等输出，输出端连接供热热交换器，反应存储罐放热完毕后，通过运输运送到各集光集热装置，重新进行吸热反应过程

每个所述的集光集热装置包括菲尼尔透镜1、定日支架2、气泵3、反应存储罐4和集热器5，菲尼尔透镜1设置在定日支架2上，菲尼尔透镜1输出端连接集热器5，集热器5通过气泵3与反应存储罐4相连。

所述的反应存储罐4用于实现吸热反应过程，实现放热反应过程。

所述的反应存储罐4作为反应物料的存储容器。

所述的反应存储罐4中具有换热结构，以空气等气体为换热介质。

所述反应存储罐库，用于反应存储罐集中和长期存储。

所述反应存储罐5用于实现多种气固可逆反应。

本发明的有益效果：

利用分布式集光集热装置组成大规模集热阵列，将大量的太阳光能以化学能的方式存储在热化学反应物料中，储能物料固定的存储在反应存储罐中，避免了粉末物料输送、运输的麻烦，并实现集中、大量长期的存放，在需要供热时使用反应存储罐库存储的反应存储罐进行放热，通过供热热交换器提供稳定、大规模的供热。系统实现了太阳光资源收集、存储与使用的彻底解耦，可以将全年收集的光热能量集中在一季使用，或将分布于各处的集光集热装置收集的能量，集中于一处使用，具有成本低廉，应用灵活，安全环保的特点，适合大规模应用。

附图说明

图1为本发明的系统构成示意图。

系统包括集光集热装置、反应存储罐库和供热热交换器三部分，其中集光集热装置：1为菲尼尔透镜、2为定日支架、3为气泵、4为反应存储罐、5为集热器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参考图1，本发明所述分布式光热热化学储能供热系统由集光集热装置、反应存储罐库和供热热交换器三部分组成，其中集光集热装置具有菲尼尔透镜1、定日支架2、气泵3、反应存储罐4、集热器5等装置。

所述分布式光热热化学储能供热系统，具有一台或多台集光集热装置，集光集热装置可以分布式地布置使用，构成大规模集光集热系统。

所述集光集热装置的定日支架2能够跟踪太阳方向，使菲尼尔透镜1会聚太阳光，集热器5将会聚的光能转化为高温热能由气泵3推动的空气带走。

所述反应存储罐5，既可以实现吸热反应过程，也可以实现放热反应过程，同时还作为反应物料的存储容器，反应存储罐5中具有换热结构，以空气等气体为换热介质。

所述反应存储罐5中可以实现多种气固可逆反应，例如：ca(oh)2/cao+h2o、mg(oh)2/mgo+h2o等反应。

所述反应存储罐库，用于反应存储罐集中和长期存储。

所述供热热交换器，通过来自反应存储罐5放热反应加热的空气等换热介质，通过换热加热用户侧的热介质，实现稳定的供热.

本发明的具体工作过程为：

分布式的集光集热装置收集太阳光能，转化为高温热能后通过空气等介质传递给反应存储罐内的反应物料例如ca(oh)2/cao，转化为化学能，吸热反应完毕后的反应存储罐被运输至反应存储罐库集中、长期存放，当需要供热时，将反应存储罐库中的反应存储罐进行放热反应，通过空气等介质传递给供热传热器，完成热能的大量、稳定供应，而后放热反应完成后的反应存储罐运输至各分布式集光集热装置处进行吸热反应，循环往复。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种分布式光热热化学储能供热系统，其特征在于，包括集光集热装置、反应存储罐库和供热热交换器，集光集热装置有多个，为分布式架构，各集光集热装置收集的热量以化学能的形式储存在反应存储罐中，所有的反应存储罐经过运输集中存放在反应存储罐库，当需要供热时，将反应存储罐库中储有能量的反应存储罐进行放热反应，通过传热介质如空气等输出，输出端连接供热热交换器，反应存储罐放热完毕后，通过运输运送到各集光集热装置，重新进行吸热反应过程。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光热热化学储能供热系统，其特征在于，每个所述的集光集热装置包括菲尼尔透镜(1)、定日支架(2)、气泵(3)、反应存储罐(4)和集热器(5)，菲尼尔透镜(1)设置在定日支架(2)上，菲尼尔透镜(1)输出端连接集热器(5)，集热器(5)通过气泵(3)与反应存储罐(4)相连。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光热热化学储能供热系统，其特征在于，所述的反应存储罐(4)用于实现吸热反应过程，实现放热反应过程。

4.根据权利要求1所述的一种分布式光热热化学储能供热系统，其特征在于，所述的反应存储罐(4)作为反应物料的存储容器。

5.根据权利要求1所述的一种分布式光热热化学储能供热系统，其特征在于，所述的反应存储罐(4)中具有换热结构，以空气等气体为换热介质。

6.根据权利要求1所述的一种分布式光热热化学储能供热系统，其特征在于，所述反应存储罐库，用于反应存储罐集中和长期存储。

7.根据权利要求1所述的一种分布式光热热化学储能供热系统，其特征在于，所述反应存储罐(5)用于实现多种气固可逆反应。

技术总结
本发明公开了一种分布式光热热化学储能供热系统，包括集光集热装置、反应存储罐库和供热热交换器三部分，其中集光集热装置具有菲尼尔透镜、定日支架、气泵、反应存储罐、集热器等组成。发明利用具有菲尼尔透镜的集光集热装置构成分布式阵列，将收集的热能以热化学储能的方式存储于反应存储罐中的物料中，并将反应存储罐作为春初单元集中存放，需要供热时利用反应存储罐进行放热反应，通过供热热交换器提供稳定的热能供应。系统实现了太阳光资源收集、存储与使用的彻底解耦，具有分散收集，集中使用的特性和成本低廉，应用灵活，安全环保的特点。

技术研发人员：顾正萌;聂鹏;韩万龙;张纯;蒋世希;李红智;姚明宇
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2020.05.26
技术公布日：2020.08.04