太陽能采集蓄熱系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱能利用，特別是利用太陽能熱采集系統的蓄熱利用以及大規模跨季利用。
【背景技術】
[0002]現有的太陽能發電主要有光伏和光熱兩種，光伏發電需要硅或其他特殊材料進行發電，光熱發電有太陽能低溫、槽式、塔式和蝶式。熱電主要是大規模的發電，缺乏小規模、家庭化、低成本化的熱發電系統，同時現有的太陽能真空集熱管以及平板主要應用于太陽能熱水器。
[0003]太陽能低溫熱利用主要是熱水及供暖等利用，也可以用于制冷，但是基本上是屬于當天當季使用，也是主要以家庭及小規模的使用為主，主要原因在于其存儲和采集能力有限，因而無法大規模、跨季節使用。
[0004]如果實現跨季節使用，首先需要完善蓄熱器，蓄熱器是對熱能進行儲存的設備，現有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業節能領域，將余熱進行回收并儲存，通常采用相變技術進行蓄熱，在低溫領域采用蓄冰技術實現蓄熱；
在太陽能領域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現高溫的儲存，但是由于其需要從固態轉變為液體，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0005]在太陽能領域，也采用空氣或其他氣體進行蓄熱，但其熱熔小，無法實現大規模的熱能存儲。
[0006]蓄能電站采用電能進行儲存，特別是風電及光伏組成的電能，由于其無法實現儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費。如果采用熱能進行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。
[0007]如何實現太陽能采集和蓄熱有機的結合，并適合于大規模的跨季節的使用，這是為太陽能跨季節的使用，急需解決的問題。
[0008]依靠現有的真空管或平板采集系統，現有技術主要是針對每天使用的熱水應用，即使其儲存也是采用水作為介質，無法實現大規模的跨季節使用。
【發明內容】
[0009]本發明的目的是提供一種太陽能采集蓄熱系統，可以實現大規模、低成本、高效率、跨季節的使用，本發明采用太陽能熱采集系統，采用非跟蹤型的太陽能系統，將太陽能采集后的熱能與蓄熱器進行交換，再將其進行利用。
[0010]本發明采用流體換熱形式，由太陽能真空管或平板采集器件、換熱器件、蓄熱材料及殼體組成，蓄熱材料裝入到殼體內，采集器件設置在殼體外部，換熱器件設置在采集器件與裝有蓄熱材料的殼體之間進行換熱，將太陽能采集的熱能直接的通過換熱器進行儲存。本發明通過設置換熱器件實現了太陽能的大規模的采集和熱能的交換，將現有的太陽能真空管或平板采集系統通過設置換熱器件并增蓄熱材料的部分的換熱面積，這樣可以增大對蓄熱材料的換熱以及蓄熱能力，實現了太陽能的大規模采集和利用。
[0011]太陽能采集建設成為一個墻體的結構，從而可以提供一種適合于大規模的采集以及儲存系統，將太陽能低溫采集部分設置在墻體的一側，腔體內部設置有蓄熱材料，從而實現熱能的采集與儲存一體化；
本發明通過墻體結構的采集與儲存，可以實現大規模的采集和存儲，特別是可以實現跨季節的采集和使用。
[0012]本發明的還提供一種具備移動功能的蓄熱器，可以通過太陽能墻體進行采集，后與蓄熱器進行交換后將蓄熱器進行移動，到一個需要熱能的區域，然后再進行利用。
[0013]具體
【發明內容】
如下:
太陽能采集蓄熱系統，包括太陽能采集器件，蓄熱材料，采集器件，保溫材料，殼體等，其特征是:
由采集器件、換熱器件、蓄熱材料及殼體組成，蓄熱材料裝入到殼體內，采集器件設置在殼體外部，換熱器件設置在采集器件與裝有蓄熱材料的殼體之間進行換熱；
包含至少一個真空管或平板的低溫太陽能采集器件，采集器件可以將太陽能轉換為熱能；設置有一個換熱器件將采集器件采集的熱能進行換熱，換熱器件由閉環回路管道、提供動力裝置、流體、流體箱組成，流體在提供動力裝置驅動下可以在管道內閉環流動，閉環回路管道流經采集器件并、殼體并與蓄熱材料進行換熱，從而實現熱能的傳遞和交換，換熱器件的一部分設置與采集器件進行換熱，另外一部分與蓄熱材料進行換熱，換熱器件一部分設置在采集器件內，其余部分設置在采集器件外，采集器件外部的換熱器件的換熱面積大于采集器件內部的換熱面積，采集器件外部的換熱器直接與蓄熱材料進行接觸，并與蓄熱材料進行換熱；
蓄熱材料將熱能進行儲存，用于不同規模的太陽能儲存或跨季節的儲存。
[0014]所述的換熱器為下了一種或多其混合:
A、每個采集器件設置有一個換熱器件；
B、多個采集器件設置有一個換熱器件，換熱器件的管道為至少含有一個閉環回路的管道，管道上設置有一個動力裝置和流體箱，管道內部從一個采集器件進入到另外一個采集器件內，采集器件之間進行不串聯連接，從流體采集器件流出后，進入與蓄熱材料進行連接的管道，實現與蓄熱材料進行換熱；
C、多個采集器件設置有一個換熱器件，每個采集器件上設置有進口和出口管道，閉環回路的管道由兩組總進口管道與總出口管道相互連通構成，一組為采集器件總進口與出口管道，另一組為蓄熱材料總進口與出口管道，采集器件總進口管道與每一個設置在采集器件的進口管道相連通，并使得流體可以進入到采集器件內部，采集器件的總出口管道與每一個設置在采集器件的出口管道相連通，流體經采集器件總出口管道進入到蓄熱材料總進口管道，并與蓄熱材料換熱后從蓄熱材料總出口管道流出，再流通進入采集器件總進口管道，從而實現換熱循環，流體箱內的流體在提供動力裝置的驅動下完成流體循環。
[0015]所述的采集器件選擇自下列一種或多種:
A、真空管采集系統； B、平板采集系統；
C、熱管真空管采集系統；
D、熱管平板采集系統；
E、CPC真空管采集系統；
F、CPC熱管采集系統。
[0016]所述的蓄熱材料，包括顯熱蓄熱材料、潛熱蓄熱、相變蓄熱材料、化學蓄熱材料中的一種或多種。
[0017]顯熱蓄熱材料，包括水、導熱油、鋼渣、鐵渣、尾礦(包括礦廠選礦所剩余的礦砂)，固體粒塊、混凝土 ；所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆粒或者/和磚塊，或者自然界存在額度沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規則現狀。
[0018]所述的流體采用下列一種或者多種:
A、液體:包括水、導熱油、熔融鹽、液態金屬；
B、氣體；
C、等離子體；
D、超臨界流體。
[0019]所述的蓄熱材料被設置在一個容器或一個建筑墻體內，容器或墻體延南北方向或東西方向建設，對于按照南北方向建設的墻體，其太陽能低溫采集系統設置在墻體的東面或者西面，以及東面和西面；對于東西方向建設的墻體，其太陽能低溫采集系統設置在墻體的南面。
[0020]保溫材料選擇些列一種或多種:納米微珠、硅微粉、真空層、聚氨酯、聚苯、珍珠巖、玻璃纖維、保溫水泥的太陽能采集蓄熱系統或多種。
[0021]所述的管道由金屬、非金屬或者其復合管道組成，在管道上與蓄熱材料接觸部分或在管道的采集器件內的部分設置有翅片，在采集器件內的管道的殼體表面涂有太陽能轉換涂層，可以將太陽能轉換為熱能。
[0022]蓄熱材料裝入到殼體內，殼體外設置有保溫材料。
[0023]采用本發明的技術方案可產生如下的有益效果:
1、本發明實現大規模跨季度的太陽能低溫熱利用；
2、本發明可以有效地使用低溫采集系統，實現了熱能的采集及儲存，又實現了熱能的跨季節使用。
[0024]本發明可以應用于太陽能低溫熱利用等多種應用。
【附圖說明】
[0025]圖1是混合連接太陽能采集蓄熱系統示意圖；
圖2是并聯太陽能采集蓄熱系統示意圖；
圖3是串聯太陽能采集蓄熱系統示意圖。
[0026]圖中標號含義:
1:殼體，2:流體箱，3:動力裝置，4:蓄熱材料，5:平板集熱器6:太陽能低溫采集系統，7:真空管集熱器，8