CN101581503A - 储热式多用途太阳灶 - Google Patents

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Abstract

本发明储热式多用途太阳灶，解决已有装置稳定性差，产能效率低，使用不方便，适用不的问题。支架(4)与集热器(3)连接或和换热器(2)连接，集热器(3)或换热器(2)直接或通过输热管(5)与储热器(1)连接，输热管(5)上有耐热泵(6)，储热器(1)有输出热管(20)与导热盘连接，导热盘与温差发电器(7)或/和用电器连接，储热器(1)的壳体(17)与耐高温筒(19)之间有隔热层(18)，耐高温筒(19)内均布有导热网格(11)或泡沫金属，有输出热管(20)或和输热管(5)，所述导热网格是导热丝或导热片构成的有空隙的立体结构，导热网格或泡沫金属的空隙内填充有储热材料。

Description

储热式多用途太阳灶
技术领域：
本发明与利用太阳能的装置有关，尤其与利用太阳能高温储热的装置有关。
背景技术：
已有的太阳能高温储热材料利用高温相变储热，材料储热时为液相，放热后转为为固相，体积收缩大，使储能容器易发生热松脱和热斑斑现象，稳定性差，导热效率低，使用成本高。
发明内容：
本发明目的是提供一种储能容器稳定性高，热导率高，成本低，使用方便的储热式多用途太阳灶。
本发明是这样实现的：
本发明储热式多用途太阳灶，支架4与集热器3连接或和换热器2连接，集热器3或换热器2直接或通过输热管5与储热器1连接，输热管5上有耐热泵6，储热器1有输出热管20与导热盘连接，导热盘与用热器连接，用热器与温差发电器相连，温差发电器7与蓄电池或用电器8连接，储热器1的壳体17与耐高温筒19之间有隔热层18，耐高温筒19内均布有导热网格11或泡沫金属，耐高温筒内均布有输出热管20或和输热管5，所述导热网格是导热丝或导热片构成的有空隙的立体结构，或者由导热材料加工成的有空隙的结构，导热网格或泡沫金属的空隙内填充有储热材料。
换热器2直接与储热器1连接，换热器2和储热器1有壳体17和耐高温筒19，换热器2的耐高温筒内有集热腔22，集热腔内有集热束21，储热器1的壳体17的下端有连接片24可伸入集热腔22与集热束21连接，连接片24通过输入输管10与导热网格11或泡沫金属连接。集热腔22有开口23，集热器3的抛物面的焦点在集热束21上。
换热器2的壳体17内有换热腔30和集热腔22，集热腔22的上端有集热束21，下端有开口23。
支架4与集热器3连接，集热器3为金属片反射片或反射镜或真空吸热管，通过输入热管10与储热器1连接。
所述的支架为若干个，每个支架4与集热器3和换热器2连接，所有换热器2通过输热管5与一或多个并联或串联的个储热器1连接。
所有换热器2一路通过输热管5、耐热泵6、低温导热介质调节箱25与储热器1连接，另一路通输热管5和高温导热介质调节箱26与储热器1连接。
支架4上有双向驱动装置41和两轴承44，连杆45两端支承于轴承44，中间有三通转接件46与转轴42转动配合，转轴42与双向驱动装置41传动连接，转轴上有安装台47与集热器3连接，双向驱动装置41的第一壳体56的底座61上有第一电机62与第一变速箱63传动连接，第一变速箱63的伞齿轮64与内螺纹伞齿轮66啮合，内螺纹伞齿轮66通过轴承65与底座61连接，其内螺纹与螺杆67配合，螺杆67的上端与第二壳体55底部接触，第二壳体55内有第二电机51与第二变速箱52传动连接，第二变速箱52的动力输出轴53通过连轴器54与转轴42连接，第二壳体55位于第一壳体56的槽内。
所说的导热盘由移动导热盘13和固定导热盘14构成，与移动导热盘13连接的输出热管20与储热器1的耐高温筒19内的套管67动配合，移动导热盘13与连接件15连接，连接件15固连有螺杆69与蜗轮70配合，蜗轮70的轴上有小齿轮71与大齿轮72配合，大齿轮的轴上有伞齿轮73与手柄74上的伞齿轮配合，温差发电器或用电器位于连接件15上。
本发明在储热器中安装金属导热网格，将储热材料融化填充到导热网格中，用输热循环管向储热器中传输热能。金属导热网格可以是用发泡工艺制造的泡沫金属，如泡沫铜。也可以是用导热丝、导热片互相连接制造的网格。也可以是用导热材料加工或铸造而成的带空隙的结构。网格的孔隙率可以是均匀的，也可以根据热场设计在三维空间非线性分布。可避免体积收缩产生的弊端。
将温差发电器与用热器联合使用，弥补单独使用成本高的不足。
在使用储热器中储存的热能时，使用单独的输热管路。输热管路可以是有动力的输送流态导热介质的管网，也可以是无动力的热管。
当储热器置于室内时，材料温差发电器可与储热器直接联结，将热量释放在室内。
当储热器置于室外，或者需要分布在多个地点供热时，材料温差发电器与其联结，将热量释放到需要的地点。
用热器可以是直燃式制冷装置，或者吸收式制冷空调，这样就能向需要的地点提供冷气。
本发明稳定性高，热导率高、使用方便，结构简单，制造成本低，适用范围广，既可满足一般家庭使用，也可组网成为满足社区使用的热电联供装置。特别适用于处于边远无电地区的军队、农牧民使用。
附图说明：
图1为本发明的结构图之一。
图2为本发明的结构图之二。
图3为本发明的结构图之三。
图4为图3的左视图。
图5是导热网格结构图。
图6是升降装置结构图。
图7是图6的俯视图。
图8是移动导热盘与储热器结构图。
图9是支架结构图。
图10是双向驱动装置结构图。
图11是图10的右视图。
图12是本发明联网图之一。
图13是本发明联网图之二。
图14是本发明集成使用图。
图15是本发明单独使用图。
具体实施方式：
实施例1：
支架4通过联结件48与集热器3连接，支架4与换热器2连接，换热器2通过输热管5和耐热泵6与储热器1连接。储热器1通过移动导热盘13、连接件15和升降装置76与温差发电器7连接，温差发电器7通过充电控制器9与储电池8连接。温差发电器7和充电控制器9为市售产品。
换热器2的壳体17与腔壁29之间有隔热层28。换热腔30和集热腔22内有导热棒32，焦热腔22有开口23和焦热束21。
储热器1的壳体17与耐高温筒19之间有隔热层18，耐高温筒19内均布导热网格11。导热网格11是导热丝或导热片编织成的有空隙的立体结构。或者用导热材料加工或铸造而的有空隙的结构体。空隙内填充有储热材料。储热材料可从下表中的材料中任意选其一，融化后填充入导热网格11的空隙。
表1高温太阳能相变储热材料的介质热物性如下表所示：
  熔点/℃   相变潜热/kJ.kg-1   导热系数/W.(m.℃)-1   密度/kg.m-3
  68.1％KCl+31.9％ZnCl2   235   198
  NaNO3   307   172   0.5   2260
  KNO3   333   262   0.5   2110
KOH 380 149.7 0.5 2044
  (38.5％MgCl2+61.5％NaCl   435   328   2480
  11.8％NaF+54.3％NaCl+26.6％LiF+7.3％MgF2   449   2160
  Na2CO3-BaCO3/MgO   500～850   415.4   5   2600
支架4上有双向驱动装置41和两轴承44。连杆45两端支承于轴承44。三通转接件46与转轴42转动配合，转轴42与双向驱动装置41传动连接。集热器3通过连接件48装于安装盘47上。
实施例2：
如图12所示，若干如实施例1所述的储热式多用途太阳灶的换热器2连接输热管5、耐热泵6、低温导热介质调节箱25与储热器1连接，换热器2另一路通过输热管5和高温介质调节箱26与储热器1连接，储热器1与用电器或温差发电器7连接。
实施例3：
如图14所示，换热器2直接与储热器1连接，其有壳体17和耐高温筒19。活动导热盘13与升降装置76连接，与锅炉84连接。
实施例4：如图2所示，换热器2与储热器1为组合件。储热器1储热后可分离使用(图15)。

Claims (8)

1、储热式多用途太阳灶，其特征在于支架(4)与集热器(3)连接或和换热器(2)连接，集热器(3)或换热器(2)直接或通过输热管(5)与储热器(1)连接，输热管(5)上有耐热泵(6)，储热器(1)有输出热管(20)与导热盘连接，导热盘与用热器连接，用热器与温差发电器相连，温差发电器(7)与蓄电池或用电器(8)连接，储热器(1)的壳体(17)与耐高温筒(19)之间有隔热层(18)，耐高温筒(19)内均布有导热网格(11)或泡沫金属，耐高温筒内均布有输出热管(20)或和输热管(5)，所述导热网格是导热丝或导热片构成的有空隙的立体结构，或者由导热材料加工成的有空隙的结构，导热网格或泡沫金属的空隙内填充有储热材料。
2、根据权利要求1所述的太阳灶，其特征在于换热器(2)直接与储热器(1)连接，换热器(2)和储热器(1)有壳体(17)和耐高温筒(19)，换热器(2)的耐高温筒内有集热腔(22)，集热腔内有集热束(21)，储热器(1)的壳体(17)的下端有连接片(24)可伸入集热腔(22)与集热束(21)连接，连接片(24)通过输入输管(10)与导热网格(11)或泡沫金属连接。集热腔(22)有开口(23)，集热器(3)的抛物面的焦点在集热束(21)上。
3、根据权利要求1所述的太阳灶，其特征在于换热器(2)的壳体(17)内有换热腔(30)和集热腔(22)，集热腔(22)的上端有集热束(21)，下端有开口(23)。
4、根据权利要求1所述的太阳灶，其特征在于支架(4)与集热器(3)连接，集热器(3)为金属片反射片或反射镜或真空吸热管，通过输入热管(10)与储热器(1)连接。
5、根据权利要求1所述的太阳灶，其特征在于所述的支架为若干个，每个支架(4)与集热器(3)和换热器(2)连接，所有换热器(2)通过输热管(5)与一或多个并联或串联的储热器(1)连接。
6、根据权利要求1所述的太阳灶，其特征在于所有换热器(2)一路通过输热管(5)、耐热泵(6)、低温导热介质调节箱(25)与储热器(1)连接，另一路通输热管(5)和高温导热介质调节箱(26)与储热器(1)连接。
7、根据权利要求1所述的太阳灶，其特征在于支架(4)上有双向驱动装置(41)和两轴承(44)，连杆(45)两端支承于轴承(44)，中间有三通转接件(46)与转轴(42)转动配合，转轴(42)与双向驱动装置(41)传动连接，转轴上有安装台(47)与集热器(3)连接，双向驱动装置(41)的第一壳体(56)的底座(61)上有第一电机(62)与第一变速箱(63)传动连接，第一变速箱(63)的伞齿轮(64)与内螺纹伞齿轮(66)啮合，内螺纹伞齿轮(66)通过轴承(65)与底座(61)连接，其内螺纹与螺杆(67)配合，螺杆(67)的上端与第二壳体(55)底部接触，第二壳体(55)内有第二电机(51)与第二变速箱(52)传动连接，第二变速箱(52)的动力输出轴(53)通过连轴器(54)与转轴(42)连接，第二壳体(55)位于第一壳体(56)的槽内。
8、根据权利要求1所述的太阳灶，其特征在于所说的导热盘由移动导热盘(13)和固定导热盘(14)构成，与移动导热盘(13)连接的输出热管(20)与储热器(1)的耐高温筒(19)内的套管(67)动配合，移动导热盘(13)与连接件(15)连接，连接件(15)固连有螺杆(69)与蜗轮(70)配合，蜗轮(70)的轴上有小齿轮(71)与大齿轮(72)配合，大齿轮的轴上有伞齿轮(73)与手柄(74)上的伞齿轮配合，温差发电器或用电器位于连接件(15)上。
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