[发明专利]一种光热储热一体化真空管集热储热装置

说明书

本发明公开了一种光热储热一体化真空管集热储热装置，包括水平设置的顶托和尾托，顶托和尾托由三根金属管组成的支撑框固定，支撑框底部由撑档连接，顶托和尾托之间固定有环状的真空管，真空管外壁和内壁之间为真空腔，真空管内填充光热储热相变材料。本发明的有益效果是：本发明可以将太阳光能转化为热能，并且将热能以相变材料的潜热形式储存起来，同时利用玻璃真空管可以有效的保持热量不散失，储存的热量在需要时可以通过材料相变进行放热。本发明可以有效的转化存储太阳能量，提高太阳能利用效率。

技术领域

本发明涉及太阳能光热储热领域，尤其涉及一种光热储热一体化真空管集热储热装置。

背景技术

太阳能是一种清洁无污染的绿色可再生能源，在地球上具有普遍性，可直接开发利用，无需开采和运输。将太阳能的光能转化为热能加以利用是有效利用太阳能的重要途径。我国太阳能资源丰富，但是利用率却相对较低，很大一部分还是依赖于化石燃料和电能，若能提高太阳能的利用率将会极大解决能源紧张的问题。

光热储热相变材料是一种具有光热转换功能和储热功能的材料。在太阳光下光热储热相变材料能够高效地吸收可见光和近红外光的太阳能，并将之转换为热能，在温度达到一定程度时，光热储热相变材料会发生相变，通过材料相变将热能以潜热的形式进行储存。潜热储热技术是一种解决太阳能在时间和空间上分布不均问题的有效方法，利用此储热技术可以将光照充足时产生的多余热量存储起来，为后期需要热量时做准备。因此光热储热相变材料能够大大提高太阳能的利用效率。

发明内容

一种光热储热一体化真空管集热储热装置，包括水平设置的顶托和尾托，顶托和尾托由三根金属管组成的支撑框固定，支撑框底部由撑档连接，顶托和尾托之间固定有环状的真空管，真空管外壁和内壁之间为真空腔，真空管内填充光热储热相变材料。

进一步，所述光热储热相变材料包括92-96wt％的储能材料、2-4wt％的光热转换材料和2-4wt％的增稠剂。其中，储能材料的相变温度范围为10℃-100℃，相变潜热为110-380kJ/kg，选自CaCl₂·6H₂O、Na₂SO₄·10H₂O或Mg(NO₃)₂·6H₂O中的一种或多种的组合；光热转换材料选自钛氧化物、石墨烯、纳米铜或纳米银中的一种或多种的组合；增稠剂为羧甲基纤素钠。

将本发明放置在太阳光下面，在接收太阳能光照后光热储热相变材料可以高效的吸收太阳光能，将光能转化为热能，随着热能的积累，温度不断升高，在温度达到一定程度时，光热储热相变材料发生相变，从固态颗粒慢慢熔化为液态，相变过程是一个近似等温的过程，在此过程中相变材料不断吸收外部热量以潜热的形式进行储存。当光热储热相变材料完全熔化为液态后，其温度会再次随着热能的积累而升高，外部的玻璃保温真空管可以有效防止相变材料的热量散失。通过此装置可以高效的将太阳光能转化为热能，并且以相变潜热的形式进行储存，在后期需要热量时，可以再通过相变材料的凝固过程将储存的热量进行释放。此装置可以大大提高太阳能的利用效率。

本发明的有益效果是：本发明可以将太阳光能转化为热能，并且将热能以相变材料的潜热形式储存起来，同时利用玻璃真空管可以有效的保持热量不散失，储存的热量在需要时可以通过材料相变进行放热。本发明可以有效的转化存储太阳能量，提高太阳能利用效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；图2为真空管的示意图；各部分分别为：

1、尾托，2、支撑框，3、撑档，4、顶托，5、真空管，6、光热储热相变材料，7、外壁，8、真空腔，9、内壁。

具体实施方式

以下结合实例对本发明进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1