[發明專利]黑瓷太陽板跨季節儲能系統、其施工方法與儲能方法

有效

• 申請號: 202010468522.X
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111623535B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 朱英;王彥文博;王啟春;李靜;王玉番;邵艷秋;楊軻;邵瑩瑩
• 申請（專利權）人: 山東山科生態環境研究院有限公司;山東省科學院新材料研究所
• 主分類號: F24S10/50
• 分類號: F24S10/50;F24S40/70;F24S60/00;F24S60/30;F24S70/16;F24S80/30;F24S80/60;F24S80/65;F28D20/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發明公開了黑瓷太陽能跨季節儲能系統、其施工方法及儲能方法，包括：黑瓷太陽板和跨季節儲能系統，黑瓷太陽板的流體通道的出口與跨季節儲能系統的進口連通，黑瓷太陽板的流體通道的進口與跨季節儲能系統的出口連通；所述黑瓷太陽板的向陽面設置有黑瓷涂層，太陽板本體內設置有流體通道層和保溫層，流體通道層包括若干個流體通道，且每個流體通道的兩端開放；保溫層中設置有至少一個保溫腔室，保溫腔室環繞流體通道的背部和兩側設置，與黑瓷太陽板的向陽面共同將流體通道層包繞；保溫腔室的兩端封堵。

技術領域

本發明涉及太陽能蓄熱技術領域，具體地說是一種黑瓷太陽板跨季節儲能系統、其施工方法與儲能方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

黑瓷復合陶瓷太陽板，簡稱陶瓷太陽板，以多孔釩鈦黑瓷為表面(陽光陷阱)、普通陶瓷為基體薄壁中空板材，內有釉層，具有強度高、耐高溫、使用壽命長等優點。現有的黑瓷復合陶瓷太陽板是以普通陶瓷原料經常規處理后制成泥料，采用石膏模具經真空注漿成型，一般為四邊密閉，其中縱向相對兩邊有匯集通道，對角布置進出水口的多孔通孔板。然后以陶瓷黑色著色劑與普通陶瓷原料混合制成泥漿，將此黑色泥漿覆蓋在陶瓷中空板素坯表面，經干燥、燒成，即得基體是普通陶瓷，表面是黑色陶瓷層的黑瓷太陽板。由于該種太陽板的各個流體通道與板體平行，且并列設置，流體的進口只有一個，而流體在循環加熱的過程中具有一定的速度，較難實現流體均勻流過黑瓷太陽板的每個通道，且每個通道中的流體的流速不完全相同，降低黑瓷太陽板的吸熱的利用率。此外，為了保證黑瓷太陽板的吸收熱量的利用率，需要降低流體在流經黑瓷太陽板時的熱量流失，即需要對黑瓷太陽板進行保溫。傳統的保溫方式是在黑瓷太陽板的背面設置保溫層，但是保溫層材質的使用壽命有限，會降低黑瓷太陽板的使用壽命。

太陽能熱量儲存系統根據儲存時間的不同可分為短期儲能和跨季節長期儲能，其中，跨季節長期儲能是將夏季的太陽能熱量進行長周期跨季節儲存后供冬季采暖使用，以降低太陽能熱利用受季節性影響的限制。發明人發現，雖然近年來太陽能跨季節熱量儲存技術因顯著的節能效果得到了廣泛重視，但是，熱量損失仍舊是太陽能跨季節儲能技術面臨的較大的難題，熱量的損失嚴重影響了太陽能的長周期跨季節熱儲存性能。而且，跨季節儲能系統一般設置于地下，儲能系統中的熱量向周圍環境中散失較多時，還會對周圍的環境造成不利影響。

發明內容

為了解決現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是提供黑瓷太陽能跨季節儲能系統、其施工方法及儲能方法。

為實現上述發明目的，本發明的一個或多個實施例公開了以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種黑瓷太陽板跨季節儲能系統，包括：黑瓷太陽板和跨季節儲能系統，黑瓷太陽板的流體通道的出口與跨季節儲能系統的進口連通，黑瓷太陽板的流體通道的進口與跨季節儲能系統的出口連通；

所述黑瓷太陽板的向陽面設置有黑瓷涂層，太陽板本體內設置有流體通道層和保溫層，流體通道層包括若干個流體通道，且每個流體通道的兩端開放；

保溫層中設置有至少一個保溫腔室，保溫腔室環繞流體通道的背部和兩側設置，與黑瓷太陽板的向陽面共同將流體通道層包繞；

保溫腔室的兩端封堵。

第二方面，本發明提供了黑瓷太陽板跨季節儲能系統的儲能方法，包括如下步驟：

太陽能豐富的季節，將黑瓷太陽板的向陽面朝向太陽設置，利用向陽面的黑瓷層吸收太陽能，并將太陽能轉化為熱能；

利用泵將水循環泵入黑瓷太陽板的流體通道內，循環水對黑瓷太陽板轉化的熱量進行吸收后溫度升高；

升溫后的循環水被送入跨季節儲能系統，與跨季節儲能系統中的吸熱介質進行換熱，將熱量進行存儲；