一種新型碟式太陽能反應(yīng)接收器
目前常用的太陽能反應(yīng)接收器為碟式太陽能反應(yīng)接收器。然而,由于接收器一側(cè)接收經(jīng)過拋物面聚光器匯聚反射的太陽光照射,另一側(cè)不接收太陽光輻射,導(dǎo)致接收器內(nèi)表面產(chǎn)生極大的溫度梯度。從而導(dǎo)致該碟式太陽能反應(yīng)接收器催化劑無法完全處于最適催化反應(yīng)溫度下,影響熱能反應(yīng)進程,難以高效地進行太陽能與化石燃料的熱化學(xué)互補。
成果為自主設(shè)計發(fā)明了一種新型碟式太陽能反應(yīng)接收器。在該反應(yīng)接收器中催化室是由多層催化劑載體形成的凹形結(jié)構(gòu),且每層催化劑載體設(shè)有多個孔洞,每層催化劑載體中的孔洞表面孔隙率不同涂敷催化劑的材料不同,使得催化劑能夠處于最適反應(yīng)溫度,優(yōu)化了碟式太陽能反應(yīng)接收器的溫度分布,提高了熱化學(xué)互補的反應(yīng)效率,使得該碟式太陽能反應(yīng)接收器更加經(jīng)濟、安全。
創(chuàng)新點
在現(xiàn)有的碟式太陽能反應(yīng)接收器基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地改進其結(jié)構(gòu)和布置。將催化室分為多層催化劑載體形成的凹形結(jié)構(gòu),各層結(jié)構(gòu)不同,每層所述催化劑載體中的孔洞表面涂敷的催化劑的材料、質(zhì)量、孔隙率不同。每層的催化劑都能夠處于最適反應(yīng)溫度范圍,從而保證每層催化劑都能在較適宜的溫度下進行高效的太陽能熱化學(xué)反應(yīng)。
市場前景
氫能因具有清潔無污染、可儲存、高熱值等優(yōu)勢,成為最具潛力的二次能源以及清潔能源載體。氫能可以廣泛應(yīng)用于交通、工業(yè)、建筑和電力等各個領(lǐng)域緩解了能源危機、減輕環(huán)境污染。但在我國高效制氫濾氫技術(shù)仍有待提高。該成果提出的碟式太陽能反應(yīng)接收器可穩(wěn)定高效地用于熱化學(xué)反應(yīng)制氫將氫能作為太陽能的載體,將制氫和太陽能利用相結(jié)合完全適應(yīng)國家“雙碳”目標(biāo)下的發(fā)展方向。克服了太陽能分散、間斷以及不穩(wěn)定的缺點提升了太陽能的品位。所以其擁有廣闊的發(fā)展和利用前景。
華北電力大學(xué)
2023-08-22