[發(fā)明專利]聚焦型太陽能中溫相變蓄熱器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610001585.8
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105571167A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 陸威;吳永衛(wèi);楊茉;張濤
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34;F24J2/24;F24J2/05;F24J2/12
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發(fā)明涉及一種儲能設備，特別涉及一種聚焦型太陽能中溫相變蓄熱器。

背景技術

太陽能是一種無限可再生能源，近年來越來越受到人們的重視。但在實際使用過程中，往往因地理、天氣和季節(jié)等因素，造成了太陽能使用的間斷，為了使太陽能可以被連續(xù)使用，必須有效地解決太陽能蓄能問題。

目前所使用的聚焦型太陽能蓄熱器，其效率一般不高。經(jīng)過聚焦得到的焦點處的陽光，其溫度很高，但現(xiàn)在很多聚焦型太陽能集熱器的焦點處面積很小，且換熱較慢，大部分太陽能沒有被吸收就被反射回大氣中，從能量利用角度來說，其效率很低，不便使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對聚焦型太陽能蓄熱器能量利用效率低的問題，提出了一種聚焦型太陽能中溫相變蓄熱器，不僅能有效提高太陽能的吸收率，而且減少了散熱損失。為聚焦型太陽能集熱器的應用開辟了更廣泛的途徑。

本發(fā)明的技術方案為：一種聚焦型太陽能中溫相變蓄熱器，包括雙層真空玻璃包殼、復合相變材料和換熱銅排管，防膨脹彈簧塞，槽式太陽能聚光器，雙層真空玻璃包殼為圓柱形，換熱銅排管一出口一入口在雙層真空玻璃包殼外，換熱銅排管出入口上下對稱置于雙層真空玻璃包殼出口端，其余換熱銅排管環(huán)繞在雙層真空玻璃包殼內(nèi)部，雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間充滿了復合相變材料，雙層真空玻璃包殼出口中心用防膨脹彈簧塞封閉，槽式太陽能聚光器的槽面為拋物型凹面，雙層真空玻璃包殼置于拋物型凹面的焦點上。

所述復合相變材料為混有碳纖維的膨脹石墨和石蠟復合相變材料或無機鹽混合物相變材料。所述復合相變材料在制備過程中加入了短切碳纖維。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明聚焦型太陽能中溫相變蓄熱器，溫蓄熱器內(nèi)復合相變材料中加入了碳纖維，碳纖維價格便宜，x密度小，又有著不輸于一般金屬的導熱性能，在強化了相變材料導熱性能的同時提高了相變材料的黑度以增強對太陽能的吸收。采用膨脹石墨和石蠟復合相變材料或無機鹽混合物相變材料能滿足太陽能中溫聚焦型蓄熱器的蓄能要求（可達100℃-200℃）。蓄熱量和蓄熱品質(zhì)的提高，使得太陽能的用途更為廣泛，從銅排管出來的換熱工質(zhì)不僅能供熱，且已達到驅動吸附式制冷的溫度要求。雙層真空玻璃包殼的使用，使得通過聚焦得到的太陽光直接照射在內(nèi)部相變材料，沒有任何的導熱過程，減少了換熱損失，提高了對太陽光的利用率；且雙層真空層的設置有效的對蓄熱器進行了散熱保護，延長了熱能的蓄存時間。換熱工質(zhì)流經(jīng)銅排管，可迅速地進行換熱，輸送給用戶。

附圖說明

圖1為本發(fā)明聚焦型太陽能中溫相變蓄熱器運用到系統(tǒng)中剖視示意圖；

圖2為本發(fā)明聚焦型太陽能中溫相變蓄熱器截面圖。

具體實施方式

如圖1和2所示聚焦型太陽能中溫相變蓄熱器運用到系統(tǒng)中剖視示意圖和溫相變蓄熱器截面圖，聚焦型太陽能中溫相變蓄熱器包括雙層真空玻璃包殼1、復合相變材料2和換熱銅排管3，防膨脹彈簧塞4，槽式太陽能聚光器5，雙層真空玻璃包殼1為圓柱形，換熱銅排管3一出口一入口在雙層真空玻璃包殼1外，換熱銅排管3出入口上下對稱置于雙層真空玻璃包殼1出口端，其余換熱銅排管3環(huán)繞在雙層真空玻璃包殼1內(nèi)部，雙層真空玻璃包殼1內(nèi)的換熱銅排管3與雙層真空玻璃包殼1內(nèi)壁之間充滿了復合相變材料2，雙層真空玻璃包殼1出口中心用防膨脹彈簧塞4封閉，槽式太陽能聚光器5的槽面為拋物型凹面，雙層真空玻璃包殼1置于拋物型凹面的焦點上。

復合相變材料2用于吸收和蓄存熱量，防膨脹彈簧塞4的設置使得蓄能器內(nèi)蓄能材料受熱膨脹不會導致玻璃包殼1的破裂。換熱工質(zhì)從進口進入，通過換熱銅排管3換熱后，既可以被用來給用戶供熱，又可以用來作為驅動吸附式制冷的熱源，實現(xiàn)冷熱聯(lián)供，使得太陽能的用途變得更為廣泛。

復合相變材料2為混有碳纖維的膨脹石墨和石蠟復合相變材料或無機鹽混合物相變材料，相變溫度在100℃-200℃，并在制備過程中加入了短切碳纖維。能有效減少熱媒的換熱損失，儲存大量熱能，進行快速換熱，提高了設備的整體效率。