[發(fā)明專利]基于太陽能光熱轉(zhuǎn)化和光電轉(zhuǎn)化的集熱儲熱裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811541097.1
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109489268A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐潤;丁婷婷;畢玉峰;宋杰;孫建秀;鐘國強;王卓;李琳
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省交通規(guī)劃設(shè)計院
• 主分類號: F24S10/40
• 分類號: F24S10/40;F24S10/70;F24S10/30;F24S60/30;F24S80/65;H02S40/44
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發(fā)明公開了一種基于太陽能光熱轉(zhuǎn)化和光電轉(zhuǎn)化的集熱儲熱裝置，包括太陽能集熱器、太陽能光伏板、儲熱器、泵送裝置、熱量傳輸導管和導熱線圈，所述太陽能集熱器通過所述熱量傳輸導管與所述泵送裝置相連，形成光熱轉(zhuǎn)化回路；所述泵送裝置設(shè)置于所述儲熱器內(nèi)部，所述儲熱器的壁面為雙層結(jié)構(gòu)，所述導熱線圈設(shè)于所述儲熱器底部，與所述蓄電池連接，所述蓄電池與太陽能光伏板相連，形成光電轉(zhuǎn)化回路；利用所述太陽能集熱器高效率的光熱轉(zhuǎn)化實現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能并儲存于所述儲熱器中。由所述熱量傳輸導管在儲熱器內(nèi)部實現(xiàn)熱交換，在螺旋傳輸導管的合理螺旋角下利用導熱介質(zhì)自重實現(xiàn)液體流動換熱，可減少泵送裝置的能量消耗。利用渦流加熱原理對儲熱器進行加熱，增加了熱效率，加速了儲熱材料溫度的提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于太陽能光熱轉(zhuǎn)化和光電轉(zhuǎn)化的集熱儲熱裝置。

背景技術(shù)

隨著人類經(jīng)濟的發(fā)展，對能源的需求量越來越高，傳統(tǒng)能源日漸枯竭，且傳統(tǒng)能源的使用造成嚴重的環(huán)境污染，這促使了人們對清潔、可再生的新能源的開發(fā)和利用，太陽能作為一種清潔無污染、可再生的能源越來越受研究者的重視。通過將光能轉(zhuǎn)化為電能、熱能等可用于生產(chǎn)生活的各個方面，但熱能的儲存和可持續(xù)供熱能力受儲熱材料和天氣情況限制，不能滿足需在連續(xù)陰雨天下持續(xù)供熱的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于太陽能光熱轉(zhuǎn)化和光電轉(zhuǎn)化的集熱儲熱裝置，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)光熱和光電熱的轉(zhuǎn)化儲存。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于太陽能光熱轉(zhuǎn)化和光電轉(zhuǎn)化的集熱儲熱裝置，包括太陽能集熱器、太陽能光伏板、儲熱器、泵送裝置、熱量傳輸導管和導熱線圈，所述太陽能集熱器通過所述熱量傳輸導管與所述泵送裝置相連，形成光熱轉(zhuǎn)化回路；

所述泵送裝置設(shè)置于所述儲熱器內(nèi)部，所述導熱線圈設(shè)置于所述儲熱器底部，且與所述蓄電池連接，所述蓄電池與太陽能光伏板相連，形成光電轉(zhuǎn)化回路。

上述技術(shù)方案通過太陽能儲熱加熱裝置為太陽能熱能儲存提供了實施方法；利用太陽能集熱管的高光熱轉(zhuǎn)化率，充分利用了太陽能，提高了能源利用效率；通過太陽能光伏板將光能轉(zhuǎn)化為電能儲存為系統(tǒng)運行提供能量，并能在需持續(xù)供熱時加熱儲熱器。

進一步的，所述熱量傳輸導管位于所述儲熱器外部的部分采用絕熱材料，位于所述儲熱器內(nèi)部的部分為高導熱系數(shù)材料。

進一步的，所述熱量傳輸導管進出口設(shè)在儲熱器頂部同一位置。

進一步的，所述熱量傳輸導管進入儲熱器后以螺旋曲線形式下降至底部與泵送裝置相連，螺旋角的確定應(yīng)由熱量傳輸導管的導熱系數(shù)和導熱介質(zhì)流速確定。

進一步的，所述太陽能集熱器采用真空高溫集熱管，導熱介質(zhì)采用導熱油。

進一步的，所述儲熱器內(nèi)采用水作為儲熱材料。

進一步的，所述儲熱器的壁面為雙層結(jié)構(gòu)。

更進一步的，所述儲熱器的雙層結(jié)構(gòu)內(nèi)填充聚氨酯保溫材料，保證儲熱器完全絕熱。

進一步的，所述導熱線圈采用純銅漆包線，按儲熱器底部中心點環(huán)繞構(gòu)成線圈，并與蓄電池相連。

進一步的，所述儲熱器內(nèi)底部放置金屬片，用以感應(yīng)所述導熱線圈內(nèi)交變電流產(chǎn)生的交變磁場，金屬片內(nèi)產(chǎn)生渦流發(fā)熱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：