專利名稱：太陽能采集、傳輸及存儲設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能采集、傳輸及存儲設備。
背景技術：
太陽能的利用已經從直接使用太陽能加熱物體(如太陽能灶)的直接利用，轉變為將太陽能轉化為其他能量儲存使用(如太陽能熱水器、太陽能電池)的儲能利用。儲能利用大大提高了太陽能的利用率，但目前儲能利用的各種太陽能設備，儲能器都是加裝在太陽能集中裝置上，直接將光能轉化為它種能量存放，這種方式大大增加了設備的體積和復雜度，不利于安裝和使用。

發明內容
本實用新型的目的在于提供一種直接將集中的太陽能傳輸到可與太陽能集中裝置分離的儲能器的太陽能采集、傳輸及存儲設備。
為實現上述目的，本實用新型由太陽能集中裝置、光纖和儲能器組成，太陽能集中裝置匯聚的太陽光經光纖傳送到儲能器；儲能器由外殼和內膽組成，內膽置于外殼內，由容器和置于其內的能量載體組成，能量載體由熔點低，導熱性能好，比熱容、融解熱大的材料制成，外殼上有供光纖伸入的入口。所述太陽能集中裝置由小凹面鏡、大凹面鏡、凸透鏡、聚光器和支架組成；大凹面鏡與小凹面鏡的反射面相對，焦點重合；凸透鏡正對小凹面鏡，位于小凹面鏡與聚光器之間，聚光器一端正對凸透鏡，一端與光纖連接。
本實用新型通過光纖將集中的太陽光光能傳輸到儲能器，使太陽能集中裝置和儲能器可以分別安裝在不同的地點，大大降低了設備的復雜度和體積，使設備便于安裝、使用。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型太陽能集中裝置的局剖主視圖。
圖3是本實用新型儲能器的全剖主視圖。
圖4是本實用新型儲能器的A-A向剖視圖。
圖5是太陽自動追蹤器的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型由太陽能集中裝置1、光纖2和儲能器3組成。
如圖2所示，太陽能集中裝置1由小凹面鏡11、大凹面鏡12、凸透鏡13、聚光器14和支架16組成。小凹面鏡11通過支桿15固定在大凹面鏡12上方，大凹面鏡12底部中央固定有一盒體17，凸透鏡13、聚光器14安裝在盒體17內，大、小凹面鏡、凸透鏡13和聚光器14的光學軸線在同一條直線上，大凹面鏡12固定在支架16上。大、小凹面鏡的反射面相對，并且焦點重合。在大凹面鏡12中央，盒體17頂部開有一個可以通過光線的開口，在盒體17內凸透鏡13和聚光器14之間有可以通過光線的通道，聚光器14為錐形，底部和光纖2相連。使用時，將大凹面鏡12正對太陽，可視為平行光的太陽光平行于軸線射入大凹面鏡12，匯聚后射向小凹面鏡11，由于兩凹面鏡的焦點重合，光線經小凹面鏡11再次反射后成為一束集中的平行光，射入盒體17內，經凸透鏡13再次匯聚后射入聚光器15，最后射入光纖2傳輸至儲能器3。
如圖3、圖4所示，儲能器由外殼和內膽組成。外殼頂部開有入口35，光纖經入口35伸入儲能器3外殼內。內膽置于外殼內，由容器33和能量載體34組成，容器33是密閉的中空圓柱體，由熔點高、導熱性能好的材料(例如石墨)制成，能量載體34由熔點低，導熱性能好，比熱容、融解熱大的材料(例如鋁)制成，放置在容器33內。外殼分為兩層，內層32采用耐高溫絕熱材料(例如硅酸鋁、石棉纖維等)制作，外層31采用優質絕熱材料(例如有機高分子聚合物絕緣材料)制作。外殼的內層32內壁上設有2mm厚的墊塊36，使內層32與容器33之間隔出一薄層空間，并將該空間抽成真空。外殼的內層32和外層31之間用同樣方法隔出一薄層空間，并抽成真空。通過絕熱層和真空隔離層的作用從而達到保溫貯能的效果。經太陽能集中裝置1匯聚后的光線通過光纖2傳輸到儲能器3外殼內，照射在容器33壁上，容器33吸收光能后溫度升高加熱融化其內的能量載體34，光能轉變為能量載體34的內能，存儲在儲能器3內。容器33壁內設有六根銅管38作為熱交換器，熱交換器使用導熱油作為交換介質，外殼上設置有進油管37和出油管39，使導熱油能輸入熱交換器，吸收熱量后輸出供爐灶、空調等使用。
在太陽能的采集過程中，由于太陽的位置在不停地移動，為了保證入射的太陽光始終平行于大凹面鏡12的軸線，可在太陽能集中裝置1上安裝太陽自動追蹤器。如圖5所示，太陽自動追蹤器包括感受器41和液壓器43，感受器41安裝在小凹面鏡11邊緣，是內裝有酒精的密閉容器，液壓器43內的液體與感受器41內的液體通過細管42相通。太陽能集中裝置1的支架16由上、下兩部分組成，上半部分與大凹面鏡12固定連接，下半部分固定在地面上，兩半部分之間由萬向聯軸器44連接。液壓器43固定在支架16上，活塞和器體分別和支架16的上、下部分連接，這樣，液壓器43活塞的伸縮就可以帶動支架16的上半部分連通大凹面鏡12在一個方向上擺動。根據太陽東升西落的自然規律，在小凹面鏡11邊緣正東和支架16正東各安裝一個感受器41和一個液壓器43，將大凹面鏡12的初始位置設為正對太陽升起的方向。太陽升起后，光線與大凹面鏡12軸線平行，大凹面鏡12匯聚的太陽光全部落在小凹面鏡11內。隨著太陽的移動，大凹面鏡12匯聚的光線將向東偏移，部分光線偏出小凹面鏡11照射在感受器41上，感受器41內的酒精吸收光能后溫度升高，體積增大，通過細管42傳送到液壓器43，推動活塞漸漸上升，支架16的上半部分和大凹面鏡12隨之向西擺動，直至入射的太陽光重新平行于軸線，匯聚光不再放生偏移，大凹面鏡12停止擺動。隨著太陽位置不斷變化將重復發生上述工作，確保太陽光平行于軸線。為適應太陽季節性的南北偏移，同理，可在小凹面鏡11邊緣和支架16的正北方向安裝一個感受器41和一個液壓器43。這樣就實現了入射太陽光始終與大凹面鏡12軸線平行，達到自動追蹤太陽的效果。感受器41采用具有一定保溫性能的材料制作，故在短時間內酒精溫度不會發生太大的變化，大凹面鏡12的位置具有一定穩定性。在夜間，酒精長時間散熱降溫后體積縮小，在重力作用下大凹面鏡12重新回到初始位置。
權利要求1.一種太陽能采集、傳輸及存儲設備，由太陽能集中裝置(1)和儲能器(3)組成，其特征在于還設置有光纖(2)，太陽能集中裝置(1)匯聚的太陽光經光纖(2)傳送到儲能器(3)；儲能器(3)由外殼和內膽組成，內膽置于外殼內，由容器(33)和置于其內的能量載體(34)組成，能量載體(34)由熔點低，導熱性能好，比熱容、融解熱大的材料制成，外殼上有供光纖伸入的入口(35)。
2.根據權利要求1所述的一種太陽能采集、傳輸及存儲設備，其特征在于所述太陽能集中(1)裝置由小凹面鏡(11)、大凹面鏡(12)、凸透鏡(13)、聚光器(14)和支架(16)組成；大凹面鏡(12)與小凹面鏡(11)的反射面相對，焦點重合；凸透鏡(13)正對小凹面鏡(11)，位于小凹面鏡(11)與聚光器(14)之間，聚光器(14)一端正對凸透鏡(13)，一端與光纖(2)連接。
3.根據權利要求2所述的一種太陽能采集、傳輸及存儲設備，其特征在于太陽能集中裝置(1)上安裝有包括感受器(41)和液壓器(43)的太陽自動追蹤器，感受器(41)安裝在小凹面鏡(11)邊緣，是內裝有體積受溫度影響較大液體的密閉容器，液壓器(43)內的液體與感受器(41)內的液體相通，能夠改變大凹面鏡(12)的朝向。
4.根據權利要求1所述的一種太陽能采集、傳輸及存儲設備，其特征在于容器(33)的壁內設置有熱交換器，熱交換器使用導熱油作為交換介質。
5.根據權利要求1所述的一種太陽能采集、傳輸及存儲設備，其特征在于儲能器(3)外殼內是抽真空的。
6.根據權利要求1所述的一種太陽能采集、傳輸及存儲設備，其特征在于儲能器(3)的外殼由內層(32)和外層(31)兩層構成，兩層間的夾層是抽真空的。
7.根據權利要求1所述的一種太陽能采集、傳輸及存儲設備，其特征在于能量載體(34)的材料是鋁。
專利摘要一種太陽能采集、傳輸及存儲設備，由太陽能集中裝置1、光纖2和儲能器3組成，太陽能集中裝置1匯聚的太陽光經光纖2傳送到儲能器3；儲能器3由外殼和內膽組成，內膽置于外殼內，由容器33和置于其內的能量載體34組成，能量載體34由熔點低，導熱性能好，比熱容、融解熱大的材料制成，外殼上有供光纖伸入的入口35。集中的太陽光通過光纖2傳輸到儲能器3，使太陽能集中裝置1和儲能器3可以分別安裝在不同的地點，大大降低了設備的復雜度和體積，使設備便于安裝、使用。儲存的能量可以通過熱交換器輸出供爐灶、空調等使用。
文檔編號F24J2/08GK2699191SQ20042001731
公開日2005年5月11日 申請日期2004年3月1日 優先權日2004年3月1日
發明者譚顯教 申請人:譚顯教