专利名称：太阳能采集、传输及存储设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能采集、传输及存储设备。
背景技术：
太阳能的利用已经从直接使用太阳能加热物体(如太阳能灶)的直接利用，转变为将太阳能转化为其他能量储存使用(如太阳能热水器、太阳能电池)的储能利用。储能利用大大提高了太阳能的利用率，但目前储能利用的各种太阳能设备，储能器都是加装在太阳能集中装置上，直接将光能转化为它种能量存放，这种方式大大增加了设备的体积和复杂度，不利于安装和使用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种直接将集中的太阳能传输到可与太阳能集中装置分离的储能器的太阳能采集、传输及存储设备。
为实现上述目的，本实用新型由太阳能集中装置、光纤和储能器组成，太阳能集中装置汇聚的太阳光经光纤传送到储能器；储能器由外壳和内胆组成，内胆置于外壳内，由容器和置于其内的能量载体组成，能量载体由熔点低，导热性能好，比热容、融解热大的材料制成，外壳上有供光纤伸入的入口。所述太阳能集中装置由小凹面镜、大凹面镜、凸透镜、聚光器和支架组成；大凹面镜与小凹面镜的反射面相对，焦点重合；凸透镜正对小凹面镜，位于小凹面镜与聚光器之间，聚光器一端正对凸透镜，一端与光纤连接。
本实用新型通过光纤将集中的太阳光光能传输到储能器，使太阳能集中装置和储能器可以分别安装在不同的地点，大大降低了设备的复杂度和体积，使设备便于安装、使用。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型太阳能集中装置的局剖主视图。
图3是本实用新型储能器的全剖主视图。
图4是本实用新型储能器的A-A向剖视图。
图5是太阳自动追踪器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由太阳能集中装置1、光纤2和储能器3组成。
如图2所示，太阳能集中装置1由小凹面镜11、大凹面镜12、凸透镜13、聚光器14和支架16组成。小凹面镜11通过支杆15固定在大凹面镜12上方，大凹面镜12底部中央固定有一盒体17，凸透镜13、聚光器14安装在盒体17内，大、小凹面镜、凸透镜13和聚光器14的光学轴线在同一条直线上，大凹面镜12固定在支架16上。大、小凹面镜的反射面相对，并且焦点重合。在大凹面镜12中央，盒体17顶部开有一个可以通过光线的开口，在盒体17内凸透镜13和聚光器14之间有可以通过光线的通道，聚光器14为锥形，底部和光纤2相连。使用时，将大凹面镜12正对太阳，可视为平行光的太阳光平行于轴线射入大凹面镜12，汇聚后射向小凹面镜11，由于两凹面镜的焦点重合，光线经小凹面镜11再次反射后成为一束集中的平行光，射入盒体17内，经凸透镜13再次汇聚后射入聚光器15，最后射入光纤2传输至储能器3。
如图3、图4所示，储能器由外壳和内胆组成。外壳顶部开有入口35，光纤经入口35伸入储能器3外壳内。内胆置于外壳内，由容器33和能量载体34组成，容器33是密闭的中空圆柱体，由熔点高、导热性能好的材料(例如石墨)制成，能量载体34由熔点低，导热性能好，比热容、融解热大的材料(例如铝)制成，放置在容器33内。外壳分为两层，内层32采用耐高温绝热材料(例如硅酸铝、石棉纤维等)制作，外层31采用优质绝热材料(例如有机高分子聚合物绝缘材料)制作。外壳的内层32内壁上设有2mm厚的垫块36，使内层32与容器33之间隔出一薄层空间，并将该空间抽成真空。外壳的内层32和外层31之间用同样方法隔出一薄层空间，并抽成真空。通过绝热层和真空隔离层的作用从而达到保温贮能的效果。经太阳能集中装置1汇聚后的光线通过光纤2传输到储能器3外壳内，照射在容器33壁上，容器33吸收光能后温度升高加热融化其内的能量载体34，光能转变为能量载体34的内能，存储在储能器3内。容器33壁内设有六根铜管38作为热交换器，热交换器使用导热油作为交换介质，外壳上设置有进油管37和出油管39，使导热油能输入热交换器，吸收热量后输出供炉灶、空调等使用。
在太阳能的采集过程中，由于太阳的位置在不停地移动，为了保证入射的太阳光始终平行于大凹面镜12的轴线，可在太阳能集中装置1上安装太阳自动追踪器。如图5所示，太阳自动追踪器包括感受器41和液压器43，感受器41安装在小凹面镜11边缘，是内装有酒精的密闭容器，液压器43内的液体与感受器41内的液体通过细管42相通。太阳能集中装置1的支架16由上、下两部分组成，上半部分与大凹面镜12固定连接，下半部分固定在地面上，两半部分之间由万向联轴器44连接。液压器43固定在支架16上，活塞和器体分别和支架16的上、下部分连接，这样，液压器43活塞的伸缩就可以带动支架16的上半部分连通大凹面镜12在一个方向上摆动。根据太阳东升西落的自然规律，在小凹面镜11边缘正东和支架16正东各安装一个感受器41和一个液压器43，将大凹面镜12的初始位置设为正对太阳升起的方向。太阳升起后，光线与大凹面镜12轴线平行，大凹面镜12汇聚的太阳光全部落在小凹面镜11内。随着太阳的移动，大凹面镜12汇聚的光线将向东偏移，部分光线偏出小凹面镜11照射在感受器41上，感受器41内的酒精吸收光能后温度升高，体积增大，通过细管42传送到液压器43，推动活塞渐渐上升，支架16的上半部分和大凹面镜12随之向西摆动，直至入射的太阳光重新平行于轴线，汇聚光不再放生偏移，大凹面镜12停止摆动。随着太阳位置不断变化将重复发生上述工作，确保太阳光平行于轴线。为适应太阳季节性的南北偏移，同理，可在小凹面镜11边缘和支架16的正北方向安装一个感受器41和一个液压器43。这样就实现了入射太阳光始终与大凹面镜12轴线平行，达到自动追踪太阳的效果。感受器41采用具有一定保温性能的材料制作，故在短时间内酒精温度不会发生太大的变化，大凹面镜12的位置具有一定稳定性。在夜间，酒精长时间散热降温后体积缩小，在重力作用下大凹面镜12重新回到初始位置。
权利要求1.一种太阳能采集、传输及存储设备，由太阳能集中装置(1)和储能器(3)组成，其特征在于还设置有光纤(2)，太阳能集中装置(1)汇聚的太阳光经光纤(2)传送到储能器(3)；储能器(3)由外壳和内胆组成，内胆置于外壳内，由容器(33)和置于其内的能量载体(34)组成，能量载体(34)由熔点低，导热性能好，比热容、融解热大的材料制成，外壳上有供光纤伸入的入口(35)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能采集、传输及存储设备，其特征在于所述太阳能集中(1)装置由小凹面镜(11)、大凹面镜(12)、凸透镜(13)、聚光器(14)和支架(16)组成；大凹面镜(12)与小凹面镜(11)的反射面相对，焦点重合；凸透镜(13)正对小凹面镜(11)，位于小凹面镜(11)与聚光器(14)之间，聚光器(14)一端正对凸透镜(13)，一端与光纤(2)连接。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能采集、传输及存储设备，其特征在于太阳能集中装置(1)上安装有包括感受器(41)和液压器(43)的太阳自动追踪器，感受器(41)安装在小凹面镜(11)边缘，是内装有体积受温度影响较大液体的密闭容器，液压器(43)内的液体与感受器(41)内的液体相通，能够改变大凹面镜(12)的朝向。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能采集、传输及存储设备，其特征在于容器(33)的壁内设置有热交换器，热交换器使用导热油作为交换介质。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能采集、传输及存储设备，其特征在于储能器(3)外壳内是抽真空的。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能采集、传输及存储设备，其特征在于储能器(3)的外壳由内层(32)和外层(31)两层构成，两层间的夹层是抽真空的。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能采集、传输及存储设备，其特征在于能量载体(34)的材料是铝。
专利摘要一种太阳能采集、传输及存储设备，由太阳能集中装置1、光纤2和储能器3组成，太阳能集中装置1汇聚的太阳光经光纤2传送到储能器3；储能器3由外壳和内胆组成，内胆置于外壳内，由容器33和置于其内的能量载体34组成，能量载体34由熔点低，导热性能好，比热容、融解热大的材料制成，外壳上有供光纤伸入的入口35。集中的太阳光通过光纤2传输到储能器3，使太阳能集中装置1和储能器3可以分别安装在不同的地点，大大降低了设备的复杂度和体积，使设备便于安装、使用。储存的能量可以通过热交换器输出供炉灶、空调等使用。
文档编号F24J2/08GK2699191SQ20042001731
公开日2005年5月11日 申请日期2004年3月1日 优先权日2004年3月1日
发明者谭显教 申请人:谭显教