热超导管排式太阳集热相变储能器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105928224A(43)申请公布日2016.09.07(21)申请号201610150385.9(22)申请日2016.03.16(71)申请人内蒙古博特科技有限责任公司地址014010内蒙古自治区包头市稀土高新区滨河新区大学科技园(72)发明人王亚雄(74)专利代理机构包头市专利事务所15101代理人庄英菊(51)Int.Cl.F24J2/32(2006.01)F24J2/34(2006.01)F24J2/46(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称热超导管排式太阳集热相变储能器(57)摘要本发明涉及一种新型热超导管排相变储能太阳能集热器，属于新型能源、太阳能能以及储能领域，用于太阳能低温、中温和高温吸收储存和加热。本发明内管同心插入外管内部，并且在外管的两端与内管外壁封闭焊接，形成同心套管结构换热器；内管与外管之间设有热超导工质；所述蒸发管一端封闭、另一端按照一定间距焊接于外管上，蒸发管的封闭端穿过真空集热管上的密封塞中心孔插入真空集热管中，蒸发管与真空集热管之间充满相变储能材料。本发明实现自储能，不需外置储热设备，整体美观，太阳能利用率高，可靠性高。能够平衡太阳能时间利用，即时加热，热能输出密度大，加热速度快，温度恒定，易于调控。CN105928224ACN105928224A权利要求书1/1页1.热超导管排式太阳集热相变储能器，包括：内管（1）、外管（2），其特征在于，所述内管（1）同心插入外管（2）内部，并且在外管（2）的两端与内管（1）外壁封闭焊接，形成同心套管结构换热器；内管（1）与外管（2）之间设有热超导工质（5）；还包括：热超导管排，所述热超导管排包括：蒸发管（3）、真空玻璃管（6）、相变储能材料（9），所述蒸发管（3）一端封闭、另一端焊接于外管（2）上，蒸发管（3）的封闭端穿过真空集热管（6）上的密封塞（8）中心孔插入真空集热管（6）中，蒸发管（3）与真空集热管（6）之间充满相变储能材料（9）。2.根据权利要求1所述的热超导管排式太阳集热相变储能器，其特征在于，所述蒸发管（3）按一定间距分别在外管（2）上，内管（1）与外管（2）之间形成的夹套与多个蒸发管（3）形成一个相互连通的密闭管排腔体，密闭管排腔体在真空状态下充入工质（5）形成热超导管排。3.根据权利要求1或2所述的热超导管排式太阳集热相变储能器，其特征在于，外管（2）上设有保温层（11）。4.根据权利要求1所述的热超导管排式太阳集热相变储能器，其特征在于，真空集热管（6）内壁上设有吸收层。5.根据权利要求1所述的热超导管排式太阳集热相变储能器，其特征在于，内管（1）底中与外管（2）之间设有折流板（4）。2CN105928224A说明书1/4页热超导管排式太阳集热相变储能器技术领域[0001]本发明涉及一种新型热超导管排相变储能太阳能集热器，属于新型能源、太阳能能以及储能领域，用于太阳能低温、中温和高温吸收储存和加热。技术背景[0002]中国经济的迅速发展，导致对化石能源的过度消耗，从而产生全国性的严重环境污染和深度雾霾。解决经济发展能源消耗与环境和谐这一矛盾，就必须采取节约能源和采用洁净化能源的战略，其中最有前景的就是发展可再生能源。太阳能、风能、潮汐能和地热能等可再生能源都有可能成为未来人们广泛利用的新能源，其中太阳能的开发潜力最大。地球每年获得的太阳辐射能相当于全球每年一次能源消耗量的1.5×104倍以上。我国的太阳能资源十分丰富，大约有三分之二国土面积的太阳辐射总量接近或超过6.0×109J/(m2a)，为太阳能利用提供了良好的自然条件。但是由于太阳辐射能量密度低和辐射强度不稳定等原因，使得直接利用太阳能遇到了重重困难。为了提高太阳能热利用系统的稳定性和可靠性，储能技术和设备非常重要，因此稳定可靠而且高效的能量储存装置成为太阳能应用技术的关键。[0003]目前主要的储能方式中潜热储能是利用物质在相变过程中，吸收或放出相变潜热来进行能量储存与释放的技术。潜热储能的储能密度高，而且，在储能过程中，材料在发生相变时，虽然吸收/放出大量的热，但温度近似恒定，可以根据应用需要选取合适的相变材料，开发多用途的相变储能及散热器具有重要的工程和实际意义。因此，相变储能是一种极具竞争力的储能方式，在制冷低温、太阳能利用、建筑节能、热能回收、航空航天领域都有着广泛的应用前景。发明内容[0004]本发明针对太阳能热利用过程中存在的不稳定性、不连续性、能量密度低、可靠性差、综合利用率不高、需要庞大储水箱问题，结合热超导技术、相变储能技术和真空集热管的特点，设计开发高效储能式太阳能集热器。[0005]本发明包括：内管、外管，所述内管同心插入外管内部，并且在外管的两