[發明專利]一種太陽能蓄熱及多功能利用裝置

無效

• 申請號: 201110108127.1
• 申請日: 2011-04-23
• 公開（公告）號: CN102269480A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 張克清
• 申請（專利權）人: 張克清
• 主分類號: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34;F24J2/46;F24J2/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及太陽能開發利用技術，是指一種太陽能蓄熱及利用裝置。

背景技術：

隨著世界經濟和社會的快速發展，全世界正面臨著越來越嚴重的重大挑戰，這就是能源危機和環境惡化，而能源問題更為突出，能源是人類社會賴以生存和持續發展的物質基礎，但地球上的煤和石油等能源資源是有限的，這些不可再生的資源正在急劇減少和面臨枯竭。所以，探尋和利用新的可替代——可再生能源就是擺在人類社會面前的重要課題。在所有可再生的清潔能源中，太陽能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，是被各國專家科學家看好的最有前途的未來替代能源。太陽能的缺陷在于，其輻射受到晝夜、季節和雨雪等天氣的影響，表現為間歇性和不穩定性。解決這一問題的關鍵所在是研究和開發一整套、可靠有效的太陽能存儲利用技術，解決了太陽能的存儲就帶來了高品位的太陽能多功能利用。太陽能的存儲研究主要包括太陽能蓄熱材料及蓄熱方法等的研究和開發。目前，集中在顯熱蓄熱、相變潛熱蓄熱和化學反應蓄熱三個方面，最具應用前景的當屬采用無機材料的顯熱吸熱蓄熱和采用有機材料的相變潛熱吸熱蓄熱。在這些研究的基礎上已開始進行了應用開發。較成熟的試驗例有采用石蠟作蓄熱材料，進行相變潛熱吸熱蓄熱，石蠟的優點是融解熱大、相變潛熱大、相變過程溫度恒定、不析出、不過冷、無腐蝕、價格低，是一種較理想的有機蓄熱材料。其缺陷是導熱系數和密度較小、單元體積蓄熱能力一般、固——液相變時體積變化大等。

還有一種無機材料在太陽能蓄熱利用過程還未引起人們的足夠重視，這就是沸石，它是一種鋁硅酸鹽，一種微孔多孔材料，被稱為分子篩，主要作用用于吸附，在太陽能利用領域已試驗成功了一種吸附式太陽能冰箱，采用的工質對是沸石——水，但，這里利用的是沸石對水蒸氣的吸附特性，而不是蓄熱特性。經研究證明沸石的受熱吸熱特性表現為：在0℃——200℃(低于200℃)呈上升很陡的顯熱吸熱曲線，而至200℃始則有一段長而平緩上升的顯熱吸熱曲線，表現為溫度上升極其緩慢而大量吸熱，說明沸石從200℃開始的一段緩慢溫升段可用于大量吸熱、蓄熱，因此，應是一種理想的無機蓄熱材料。

發明內容：

本發明之目的，在于提供一種太陽能蓄熱及多功能利用裝置，選用有機、無機二種蓄熱材料，復合型蓄熱，蓄熱功能強大。同時設計新型蓄熱箱，絕熱保溫效果好。為太陽熱能的多功能利用提供了可靠、穩定的熱源保障。

實施本發明的技術方案是：太陽能蓄熱及多功能利用裝置，包括：由太陽能聚光境、聚光受熱器、聚焦自動跟蹤裝置、導熱工質管路、及循環泵構成的太陽能集熱系統，由蓄熱箱、蓄熱箱箱體保溫層、箱內蓄熱材料、及導熱工質管路構成的太陽能蓄熱系統，以及太陽熱能多功能利用系統，其特征是，集熱系統為多組并聯；蓄熱箱內之蓄熱材料為沸石和石蠟。

進一步的實施方案是，所述蓄熱箱箱體內設有二組熱交換盤管，一組盤管與集熱系統導熱工質管路相連接，另一組盤管與熱能多功能利用裝置導熱工質管路相連接；所述的導熱工質為導熱油。

進一步的實施方案是，所述蓄熱箱與熱能多功能利用裝置之間設有熱分配器；所述蓄熱箱箱體保溫層由內至外依次為巖棉或玻璃絲棉保溫層、真空隔熱層、反射膜隔熱層、微球或聚氨脂泡沫板保溫層及外殼體。

進一步的實施方案是，還包括由自控箱、電連接溫度傳感器、電連接聚焦自動跟蹤裝置構成的控制系統，所述溫度傳感器設于蓄熱箱內；多組并聯的太陽能集熱系統由控制系統實施控制其并聯個數。

本發明所產生的有益效果是，蓄熱箱內采用沸石和石蠟二種蓄熱材料，將沸石從200℃開始的可大量吸熱而溫升很小的顯熱吸熱特性與選定相變溫度的石蠟其相變潛熱吸熱特性相結合起來，蓄熱能力強大。蓄熱箱外層保溫采用多層、多種材料、多種措施隔熱保溫，保溫效果好。蓄熱箱內采用二組盤管導熱換熱，使導熱工質不與蓄熱材料直接相接觸，導熱、熱交換效果好，不影響蓄熱材料的穩定性。上述措施為太陽能熱能的多功能利用提供了有利條件。

附圖說明：

附圖1本發明構造示意總圖

附圖2本發明之蓄熱箱構造示意圖

附圖3本發明蓄熱材料沸石、石蠟吸熱特性曲線圖(示意)

具體實施方式：

上述說明書附圖給出了本發明的一種具體實施方式，以下對本具體實施方式作進一步說明。

一種太陽能蓄熱及多功能利用裝置，包括集熱系統、蓄熱系統、控制系統、多功能利用系統四大部分。