[發明專利]一種基于黑體腔的聚光發電集熱一體化裝置

在審

• 申請號: 202110442195.5
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113137770A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 田易之;魏博;王龍源
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: F24S23/00
• 分類號: F24S23/00;F24S23/30;F24S10/95;F24S70/20;F24S80/30;H02S10/30;H02S40/22;H02S40/44
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• 代理人: 暫無信息

1.一種基于黑體腔的聚光發電集熱一體化裝置，包括黑體腔（1）、保溫層（2）、聚光器（3）、凹透鏡（4）、相變集熱器（5）、吸收反射涂層（6）、相變集熱器液相管（7）、液體回流管（8）、相變集熱器氣相管（9）、相變換熱器（10）、儲水箱（11）、液體泵（12）、太陽能電池板（13）、絕緣導線（14）、連通管Ⅰ（15）、連通管Ⅱ（16）、氣體換熱器（17）、鼓風機（18），所述聚光器（3）安裝在黑體腔（1）上方，所述黑體腔（1）頂部一側開有小孔用以安裝凹透鏡（4），聚光器（3）與凹透鏡（4）兩者的主光軸共線且共焦點，相互配合將相對大面積的太陽光聚集并變換為高輻照度的平行光射入體積較小的黑體腔（1）中；所述相變集熱器（5）為耐壓三棱柱體，安裝于黑體腔（1）的底部并位于凹透鏡（4）下方，其側面上部連接相變集熱氣相管（9）；所述相變集熱液器相管（7）伸入相變集熱器（5）內部，底部連接于液體泵（12）；所述液體回流管（8）套于相變集熱器液相管（7）外部，分別與相變集熱器（5）底部和儲水箱（11）相接；所述相變換熱器（10）與導出高溫氣體的相變集熱器氣相管（9）相連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于黑體腔的聚光發電集熱一體化裝置，其特征在于所述外部保溫層（2）均勻敷設在黑體腔（1）的外表面，用于隔熱保溫。

3.根據權利要求1所述的一種基于黑體腔的聚光發電集熱一體化裝置，其特征在于所述吸收反射涂層（6）均勻噴涂在相變集熱器（5）的斜面上，可吸收聚集光線中的短波部分與長波部分并將兩部分光能轉化為內能傳導至相變集熱器（5），將聚集光線中的中波部分反射到黑體腔（1）內表面。

4.根據權利要求1所述的一種基于黑體腔的聚光發電集熱一體化裝置，其特征在于所述太陽能電池板（13）固定在黑體腔（1）內表面，吸收利用反射后的中波部分的光進行發電，其正、負極由絕緣導線（14）經黑體腔（1）底部的開孔引出。

5.根據權利要求1所述的一種基于黑體腔的聚光發電集熱一體化裝置，其特征在于所述連通管Ⅰ（15）與位于距離腔體一側側壁下部三分之一至四分之一處較大孔相連，且連通管Ⅰ（15）內通入低溫氣體介質，連通管Ⅱ（16）與位于距離腔體對側側壁上部三分之一至四分之一處孔相連，且連通管Ⅱ（16）內導出高溫氣體介質，用于循環換熱。

6.根據權利要求1所述的一種基于黑體腔的聚光發電集熱一體化裝置，所述氣體換熱器（17）和鼓風機（18）通過管道與黑體腔（1）相連，對黑體腔1內捕獲的低品位熱進行利用，并完成氣體循環。