一种太阳能光热转换装置

1.本发明涉及光热转换技术领域，具体为一种太阳能光热转换装置。


背景技术：

2.由于工业的快速发展，全球的能源消耗速度也随之加快，而能源的大量消耗一般会对环境造成影响。太阳能作为清洁能源，在目前科学技术的发展基础上，以及对地球的环保要求越来越高时，利用太阳能此类清洁能源来代替传统能源进行部分工业的生产已经达到了人类的共识。
3.虽然太阳能的资源巨大，但是由于目前采集阳光的效益和能源存储的效益一般，导致太阳能的利用性欠佳。如何进一步提高太阳能的集热和存储效率，是提高太阳能收集使用效益所亟需解决的问题。
4.因此，提出一种太阳能光热转换装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种太阳能光热转换装置，以解决上述背景技术中提出的至少一个技术问题。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种太阳能光热转换装置，包括光热转换部，所述光热转换部的下方设有光热存储部，所述光热存储部的一侧设有外储能部；
7.所述光热转换部包括光热转换板，所述光热转换板的上方设有多个凸出部，所述凸出部上开设有上下贯通的多条流道a，所述流道a的内部固定连接有热传导光纤a；
8.所述光热存储部包括存储部外壳，所述存储部外壳的上表面开设有与多条流道a相对应的多条流道b，所述流道b的内部固定连接有热传导光纤b，所述存储部外壳的内部设有与热传导光纤b相匹配的内储能部。
9.作为本发明再进一步的方案：多个所述凸出部呈等间距分布设置。
10.作为本发明再进一步的方案：所述热传导光纤a的顶端与凸出部的表面平齐，所述热传导光纤a的底端延伸出流道a的底部；
11.所述热传导光纤b的顶端略低于存储部外壳的上表面，所述热传导光纤b与存储部外壳上表面的距离与热传导光纤a延伸出流道a的距离相匹配。
12.作为本发明再进一步的方案：所述内储能部包括位于存储部外壳内部的存储部内壳，所述存储部内壳的内部设有储能介质，多条所述热传导光纤b的底端贯穿存储部内壳并与储能介质连接。
13.作为本发明再进一步的方案：所述存储部外壳和存储部内壳之间设有空隙a，所述存储部外壳和存储部内壳之间固定连接有多根绝缘支撑柱，所述存储部内壳位于存储部外壳的正中部。
14.作为本发明再进一步的方案：所述存储部内壳和储能介质之间设有空隙b，所述储
能介质位于存储部内壳的正中部。
15.作为本发明再进一步的方案：所述存储部内壳的一侧连接有密封绝缘接头，所述密封绝缘接头远离存储部内壳的一端与外储能部连接
16.作为本发明再进一步的方案：所述外储能部包括与密封绝缘接头相连接的输出管，所述输出管的一端固定连接有储能部；
17.所述输出管的一端能与待加热设备相连接。
18.作为本发明再进一步的方案：所述光热转换板的顶部边缘处安装有将多个凸出部遮罩的玻璃罩；
19.所述存储部外壳的上表面固定连接有卡板a，所述玻璃罩的下表面固定连接有卡板b，所述卡板b的下表面开设有与卡板a相适配的卡槽。
20.作为本发明再进一步的方案：所述存储部外壳的内壁设有耐高温保温垫层。
21.与现有技术相比，本发明提供了一种太阳能光热转换装置，具备以下有益效果：
22.1、该太阳能光热转换装置的集热区设置为非传统的平面结构，将凸出部作为集热器，能收集不同方向、不同角度的太阳光，进而达到多方位的集热效果，通过交错或阵列的排列方式，使该凸出部集热器能产生更高效的热量输出，多个凸出部能将太阳光线在相互之间进行折射，当使用区域横向刮风时，凸出部之间能相互提供挡风效果，可避免收集热量的流失。收集到的热量通过热传导光纤a传至光热存储部进行存储，有效提高了热能的存储效率。
23.2、该太阳能光热转换装置，通过存储部外壳和存储部内壳能降低储能介质存储的热量流失速度；通过热传导光纤b与储能介质连接的方式，能提高储能介质的热量存储效率，并达到将热量优先存储与光热存储部中部的目的，并在配合存储部内壳和存储部外壳对热量阻隔的作用下，进一步降低热量向外流失的速度，通过存储部外壳的内壁的耐高温保温垫层加强存储部外壳对热量的保温和阻隔效果。
24.3、在存储部外壳和存储部内壳之间设有空隙a，存储部外壳和存储部内壳之间连接有多根绝缘支撑柱，由多根绝缘支撑柱保持对存储部内壳的支撑，使存储部内壳位于存储部外壳的正中部，另外还在存储部内壳和储能介质之间设有空隙b，使储能介质保持在存储部内壳的正中部，在保持储能介质位于光热存储部中部的同时，进一步通过空隙a和空隙b对热量提供存储，并通过空隙a和空隙b提高对热量的吸收效果，达到降低降低热能外流，提升热能存储效率的目的。
附图说明
25.图1为本发明太阳能光热转换装置三维整体结构的示意图；
26.图2为本发明太阳能光热转换装置中光热转换部结构的示意图；
27.图3为本发明太阳能光热转换装置中光热转换板底部结构的示意图；
28.图4为本发明太阳能光热转换装置图3中a区结构放大的示意图；
29.图5为本发明太阳能光热转换装置中光热转换板和存储部外壳连接结构的示意图；
30.图6为本发明太阳能光热转换装置中存储部外壳内部结构的示意图；
31.图7为本发明太阳能光热转换装置中存储部内壳内部结构的示意图；
32.图8为本发明太阳能光热转换装置图3中b区结构放大的示意图。
33.图中：1、光热转换部；2、光热存储部；3、外储能部；4、光热转换板；5、凸出部；6、流道a；7、热传导光纤a；8、存储部外壳；9、流道b；10、热传导光纤b；11、存储部内壳；12、储能介质；13、空隙a；14、绝缘支撑柱；15、密封绝缘接头；16、输出管；17、储能部；18、玻璃罩；19、卡板a；20、卡板b；21、卡槽。
具体实施方式
34.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
36.请参阅图1-8所示，本技术的一个实施例中提供了一种太阳能光热转换装置，包括光热转换部1，所述光热转换部1的下方设有光热存储部2，所述光热存储部2的一侧设有外储能部3。
37.本实施例中，光热转换部1与光热存储部2相互为分体结构设置，在使用时，当光热转换部1底面与光热存储部2的上表面对接时，由光热转换部1将太阳能集热后产生的热能存储在光热存储部2内的储热介质。该太阳能光热转换装置作为一个单元的光热转换装置，使用中能根据场地和使用需要配置适配数量的该光热转换装置。
38.请着重参阅图1和图2所示，所述光热转换部1包括光热转换板4，所述光热转换板4的上方设有多个凸出部5，所述凸出部5上开设有上下贯通的多条流道a6，所述流道a6的内部固定连接有热传导光纤a7。
39.本实施例中，将该太阳能光热转换装置的集热区设置为非平面的凸出部5集热器，通过凸出部能收集不同方向、不同角度的太阳光，进而达到多方位的集热效果，多个所述凸出部5呈等间距分布设置，能通过交错或阵列的排列方式，使该凸出部5集热器能产生更高效的热量输出，多个凸出部5能将太阳光线在相互之间进行折射。收集到的热量通过热传导光纤a7传至光热存储部2进行存储，有效提高了热能的存储效率。
40.请着重参阅图3-7所示，所述光热存储部2包括存储部外壳8，所述存储部外壳8的上表面开设有与多条流道a6相对应的多条流道b9，所述流道b9的内部固定连接有热传导光纤b10，所述存储部外壳8的内部设有与热传导光纤b10相匹配的内储能部。
41.本实施例中，光热转换板4和存储部外壳8对接后，热传导光纤a7和热传导光纤b10将保持连通，如此可使光热转换部1将收集到的热量持续通过热传导光纤b10向光热存储部2内的储热介质传输。
42.请继续参阅图2-5所示，所述热传导光纤a7的顶端与凸出部5的表面平齐，所述热传导光纤a7的底端延伸出流道a6的底部，所述热传导光纤b10的顶端略低于存储部外壳8的上表面，所述热传导光纤b10与存储部外壳8上表面的距离与热传导光纤a7延伸出流道a6的距离相匹配。
43.本实施例中，在热传导光纤a7底端与流道b9顶部的配合下，能提高光热转换板4和
存储部外壳8在连接时的稳定性，同时能在热传导光纤a7和流道b9的配合下使光热转换板4和存储部外壳8上的多条流道a6和多条流道b9一一保持对应。
44.请继续参阅图6和图7所示，所述内储能部包括位于存储部外壳8内部的存储部内壳11，所述存储部内壳11的内部设有储能介质12，多条所述热传导光纤b10的底端贯穿存储部内壳11并与储能介质12连接。
45.本实施例中，通过存储部外壳8和存储部内壳11能降低储能介质12存储的热量流失速度；通过热传导光纤b10与储能介质12连接的方式，能提高储能介质12的热量存储效率，并达到将热量优先存储与光热存储部2中部的目的，并在配合存储部内壳11和存储部外壳8对热量阻隔的作用下，进一步降低热量向外流失的速度。
46.具体的，在所述存储部外壳8和存储部内壳11之间设有空隙a13，所述存储部外壳8和存储部内壳11之间固定连接有多根绝缘支撑柱14，所述存储部内壳11位于存储部外壳8的正中部，由多根绝缘支撑柱14保持对存储部内壳11的支撑，所述存储部内壳11和储能介质12之间设有空隙b，所述储能介质12位于存储部内壳11的正中部，在保持储能介质12位于光热存储部2中部的同时，进一步通过空隙a13和空隙b对热量提供存储，通过空隙a13和空隙b提高对热量的吸收效果。
47.进一步地，在存储部外壳8的内壁设有耐高温保温垫层，通过耐高温保温垫层加强存储部外壳8对热量的保温和阻隔效果。
48.请继续参阅图7所示，进一步地，在所述存储部内壳11的一侧连接有密封绝缘接头15，所述密封绝缘接头15远离存储部内壳11的一端与外储能部3连接，由密封绝缘接头15完成外储能部3和光热存储部2的连接，其中，外储能部3包括与密封绝缘接头15相连接的输出管16，所述输出管16的一端固定连接有储能部17，可通过储能部17将位于光热存储部2内的热量向外导出，或直接将输出管16的一端与待加热设备相连接，对待加热设备直接提供能源进行使用。
49.请着重参阅图3和图8所示，在所述光热转换板4的顶部边缘处安装有将多个凸出部5遮罩的玻璃罩18，通过玻璃罩18对多个凸出部5进行防护，且透明玻璃罩18不会影响光热转换部1的集热，如此来提高该太阳能光热转换装置的使用寿命。
50.进一步地，在所述存储部外壳8的上表面固定连接有卡板a19，所述玻璃罩18的下表面固定连接有卡板b20，所述卡板b20的下表面开设有与卡板a19相适配的卡槽21。
51.使用时，在卡槽21和卡板a19的配合下，通过卡接方式即可完成玻璃罩18的安装，使用操作方便。
52.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种太阳能光热转换装置，包括光热转换部(1)，其特征在于：所述光热转换部(1)的下方设有光热存储部(2)，所述光热存储部(2)的一侧设有外储能部(3)；所述光热转换部(1)包括光热转换板(4)，所述光热转换板(4)的上方设有多个凸出部(5)，所述凸出部(5)上开设有上下贯通的多条流道a(6)，所述流道a(6)的内部固定连接有热传导光纤a(7)；所述光热存储部(2)包括存储部外壳(8)，所述存储部外壳(8)的上表面开设有与多条流道a(6)相对应的多条流道b(9)，所述流道b(9)的内部固定连接有热传导光纤b(10)，所述存储部外壳(8)的内部设有与热传导光纤b(10)相匹配的内储能部。2.根据权利要求1所述的一种太阳能光热转换装置，其特征在于：多个所述凸出部(5)呈等间距分布设置。3.根据权利要求1所述的一种太阳能光热转换装置，其特征在于：所述热传导光纤a(7)的顶端与凸出部(5)的表面平齐，所述热传导光纤a(7)的底端延伸出流道a(6)的底部；所述热传导光纤b(10)的顶端略低于存储部外壳(8)的上表面，所述热传导光纤b(10)与存储部外壳(8)上表面的距离与热传导光纤a(7)延伸出流道a(6)的距离相匹配。4.根据权利要求3所述的一种太阳能光热转换装置，其特征在于：所述内储能部包括位于存储部外壳(8)内部的存储部内壳(11)，所述存储部内壳(11)的内部设有储能介质(12)，多条所述热传导光纤b(10)的底端贯穿存储部内壳(11)并与储能介质(12)连接。5.根据权利要求4所述的一种太阳能光热转换装置，其特征在于：所述存储部外壳(8)和存储部内壳(11)之间设有空隙a(13)，所述存储部外壳(8)和存储部内壳(11)之间固定连接有多根绝缘支撑柱(14)，所述存储部内壳(11)位于存储部外壳(8)的正中部。6.根据权利要求5所述的一种太阳能光热转换装置，其特征在于：所述存储部内壳(11)和储能介质(12)之间设有空隙b，所述储能介质(12)位于存储部内壳(11)的正中部。7.根据权利要求6所述的一种太阳能光热转换装置，其特征在于：所述存储部内壳(11)的一侧连接有密封绝缘接头(15)，所述密封绝缘接头(15)远离存储部内壳(11)的一端与外储能部(3)连接。8.根据权利要求7所述的一种太阳能光热转换装置，其特征在于：所述外储能部(3)包括与密封绝缘接头(15)相连接的输出管(16)，所述输出管(16)的一端固定连接有储能部(17)；所述输出管(16)的一端能与待加热设备相连接。9.根据权利要求8所述的一种太阳能光热转换装置，其特征在于：所述光热转换板(4)的顶部边缘处安装有将多个凸出部(5)遮罩的玻璃罩(18)；所述存储部外壳(8)的上表面固定连接有卡板a(19)，所述玻璃罩(18)的下表面固定连接有卡板b(20)，所述卡板b(20)的下表面开设有与卡板a(19)相适配的卡槽(21)。10.根据权利要求1或9所述的一种太阳能光热转换装置，其特征在于：所述存储部外壳(8)的内壁设有耐高温保温垫层。

技术总结
本发明公开了一种太阳能光热转换装置，涉及光热转换技术领域，包括光热转换部，光热转换部的下方设有光热存储部，光热存储部的一侧设有外储能部，光热转换部包括光热转换板，光热转换板的上方设有多个凸出部，凸出部上开设有上下贯通的多条流道A。该太阳能光热转换装置的集热区是将凸出部作为集热器，能收集不同方向、角度的太阳光，达到多方位的集热效果，通过交错或阵列的排列方式，使该凸出部集热器能产生更高效的热量输出，多个凸出部能将太阳光线在相互之间进行折射，当使用区域横向刮风时，凸出部之间能相互提供挡风效果，可避免收集热量的流失。收集到的热量通过热传导光纤A传至光热存储部进行存储，有效提高了热能的存储效率。储效率。储效率。


技术研发人员：余科义 余有刚 张黎君 李丹娜 孙淑香 徐志伟 张青玲 张梦龙
受保护的技术使用者：河南应用技术职业学院
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/9/6