[發明專利]增強光熱轉化的儲能集熱器

有效

• 申請號: 202110008768.3
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112728782B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 崔宏志;李朝;朱國飛
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: F24S20/20
• 分類號: F24S20/20;F24S30/425;F24S60/10;F24S70/00;F24S80/54
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明屬于集熱器技術領域，具體公開了增強光熱轉化的儲能集熱器，包括光熱轉換部、儲熱部及支撐部；其中，光熱轉換部包括傳熱板、鋪設于傳熱板的光熱膜、密封蓋設于傳熱板的透明真空罩、以及與透明真空罩相配合的抽真空裝置；儲熱部包括支撐箱體、可更換設置于支撐箱體的腔體內的相變儲能單元、以及與支撐箱體相配合用于驅動相變儲能單元升降的升降組件；支撐部包括基座、豎直分布于基座上表面的多個伸縮桿、以及設置于基座下底面的移動裝置，伸縮桿與支撐箱體相樞接。采用上述結構設計的增強光熱轉化的儲能集熱器，通過光熱轉換部、儲熱部及支撐部的設置，能夠有效提升太陽能的光熱轉換效率，且方便熱量的儲存和轉移，方便實用。

技術領域

本發明涉及集熱器技術領域，尤其涉及增強光熱轉化的儲能集熱器。

背景技術

人類的生產生活離不開能源，能源是人類文明社會發展的基礎。隨著人類對能源的需求越來越大，不可再生能源出現日益短缺；加之，由于能源不合理使用，導致的能源浪費問題也日益突出；同時，造成的環境污染也日趨嚴重，已引起全球生態環境惡化；這些問題嚴重影響著人類社會的可持續發展。因此，調整和優化能源的消耗結構，提高能源的使用效率，開發利用生態環保、高效的新能源，已刻不容緩。太陽能因為具有天然無污染，儲量豐富的優勢得到了廣泛的關注。充分開發使用潔凈可再生能源—太陽能，對整個人類都具有非常重要的戰略意義。基于太陽能資源發展起來的光熱轉換技術，近年來也逐漸實現了實用化。這些光熱技術不僅可以減少人為的二氧化碳排放，減輕傳統能源所帶來的溫室效應，同時也減少化石燃料等不可再生能源的消耗，為社會發展提供長久高效的能源。

集熱器是基于光熱轉化技術利用太陽能的一種常用方式，已廣泛應用于人們的生產生活中，例如，用于淡化海水的太陽能淡水系統、用于發電的太陽能熱發電站、用于干燥物品的太陽能干燥器、用于炊事的太陽能灶、用于提供熱水的太陽能熱水器等。集熱器在生產生活中的廣泛應用，為利用太陽能提供了途徑；但是，現階段，在太陽能集熱器的應用過程中，還存在不足之處，主要表現在：

(1)集熱器光熱轉換效率受外部條件影響大。陰天、太陽受到云層遮蔽等，造成太陽光質量不高、光強較弱，這些都會影響集熱器采光面的光熱轉換效率，一旦光熱轉換效率不高，集熱器就會失去功效。

(2)集熱器功能單一，應用場景固化，熱量儲存有限。目前，大多數太陽能集熱器集熱裝置與儲熱裝置是一體式的，造成其功能單一，用途固化，不適用于多個應用場景。另一方面，儲熱裝置是固定的、不可更換的，當其儲存滿熱量后，由太陽持續照射轉化而來的更多熱量將無法被儲存。

針對上述太陽能集熱器應用過程中存在的不足，有必要對其進行改進。

發明內容

本發明的目的在于提供增強光熱轉化的儲能集熱器，該增強光熱轉化的儲能集熱器集熱效率高，且方便熱能的存儲和轉移。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

增強光熱轉化的儲能集熱器，包括：

光熱轉換部，用于太陽能轉換為熱能；所述光熱轉換部包括傳熱板、鋪設于所述傳熱板的光熱膜、與所述傳熱板密封設置的透明真空罩、以及與所述透明真空罩相配合的抽真空裝置；

儲熱部，用于快速并高效地儲存由光熱轉換部傳來的熱量；所述儲熱部包括支撐箱體、可更換設置于所述支撐箱體的腔體內的相變儲能單元、以及與所述支撐箱體相配合用于驅動所述相變儲能單元升降的升降組件；

支撐部，用于承載所述儲熱部并對所述光熱轉換部的受光面的角度進行調整；所述支撐部包括基座、豎直分布于所述基座上表面的多個伸縮桿、以及設置于所述基座下底面的移動裝置，所述伸縮桿與所述支撐箱體相樞接。

其中，所述抽真空裝置包括開設于所述透明真空罩的抽氣口、與所述抽氣口相配合的閥門、設置于所述透明真空罩的溫度表和真空度表；所述閥門與外部抽真空裝置相連接。

其中，所述光熱膜的表面設置有用于便于產生法諾共振的圖案陣列。