太阳能热储存装置及太阳能发电装置制造方法
【专利摘要】一种太阳能热储存装置及太阳能发电装置，该太阳能热储存装置包含一个界定出一个容室的壳体单元，及一个集热单元。该集热单元包括一个由该壳体上周缘向内延伸且内周缘界定出一个内开口的固定壁、一片设置于该固定壁且封闭该内开口的集热板，及一种填充于该容室且用于储存热能的蓄热粉末。该太阳能发电装置包含一个上述的太阳能热储存装置，及一个发电单元。该发电单元包括一个可移除地设置于该集热板的热电组件，及一个设置于该热电组件与该集热板相反面的散热器。该太阳能热储存装置可更佳地储存热能，该太阳能发电装置可不受限天气和时间提供电源。
【专利说明】太阳能热储存装置及太阳能发电装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能装置，特别是涉及一种太阳能热储存装置及太阳能发电装置。
【背景技术】
[0002]参阅图1，一种现有的太阳能热储存装置包含一个具有一个容室111的透光的壳体11、一个设置于该壳体11且封闭该容室111的封盖12，及一个设置于该壳体11内部的吸热体13。该壳体11具有一层环绕一条轴线X且界定出该容室111的第一内层112、一层围绕该第一内层112且与该第一内层112相配合界定出一个真空腔室113的第二内层114，及一层围绕该第二内层114且与该第二内层114相配合界定出一个真空腔室115的外层116。
[0003]当太阳光照射该透光的壳体11，该吸热体13会吸收太阳光的热能，由于该壳体11为三层式的架构，且各层之间受所述真空腔室113、115隔绝，所以可以有效延缓热能散失，达到良好的保温效果。
[0004]该现有的太阳能热储存装置中，主要通过该吸热体13吸收并储存热能，一般该吸热体13的材质为金属，储存热能的能力较差，且由于该容室111内的气体会在加热时膨胀而产生压力，所以在该壳体11所能承受的压力下，只能储存一定的热能，导致储存热能的效果不够好。
[0005]参阅图2，一种现有的太阳能发电装置包含一片真空集热板16、分别设置于该真空集热板16两面的两个热电组件17，及分别设置于所述热电组件17相反于该真空集热板16两侧面的两个冷水箱18。
[0006]当太阳光照射该真空集热板16时,该真空集热板16会吸收热能而产生高温,通过将所述热电组件17设置在该真空集热板16及所述冷水箱18之间，即可分别使所述热电组件17的两端面得到一温度差而产生电源。
[0007]但现有的太阳能发电装置受限于阳光，只能在阳光充足的时候才能发电，一旦遇到阴冷的天气或是到了夜晚就无法提供电源。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种可以提高储存热能效果的太阳能热储存装置。
[0009]本发明太阳能热储存装置包含一个壳体单元，该壳体单元包括一个界定出一个具有上开口的容室的壳体。
[0010]该太阳能热储存装置还包含一个集热单元，该集热单元包括一个由该壳体上周缘向内延伸且内周缘界定出一个内开口的固定壁、一片设置于该固定壁且封闭该内开口的集热板，及一种填充于该容室且用于储存热能的蓄热粉末。
[0011]本发明所述太阳能热储存装置，该壳体单元还包括一个可移除地设置于该壳体且可开启地封闭该上开口的壳盖，该壳盖具有一层透光的内壁及一层与该内壁相配合界定出一个真空腔室的透光的外壁。[0012]本发明所述太阳能热储存装置，该壳体具有一层内壁及一层与该内壁相配合界定
出一个真空腔室的外壁。
[0013]本发明所述太阳能热储存装置还包含一片对应该集热板且可转动地设置于该壳体单元的聚光板，及一个设置于该聚光板且用于感测太阳光角度的感测器。
[0014]本发明所述太阳能热储存装置，该蓄热粉末为氯化钠粉末。
[0015]本发明的另一个目的在于提供一种可不受限天气和时间提供电源的太阳能发电
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[0016]本发明太阳能发电装置包含一个发电单元，该发电单元包括一个用于接收温度差而产生电源的热电组件，及一个设置于该热电组件的散热器。
[0017]该太阳能发电装置还包含一个上述的太阳能热储存装置。
[0018]该热电组件可移除地设置于该太阳能热储存装置的集热板，且该散热器设置于该热电组件与该集热板的相反面。
[0019]本发明的有益效果在于:通过将该蓄热粉末填充于该容室，可提升储存热能效果，通过该太阳能热储存装置，使该太阳能发电装置不受限于天气和时间，而可在阴天和夜晚提供电源。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有一种太 阳能热储存装置的剖面示意图；
[0021]图2是现有一种太阳能发电装置的剖面示意图；
[0022]图3是本发明太阳能热储存装置的一个较佳实施例的剖面示意图；
[0023]图4是本发明太阳能热储存装置应用于一个发电系统的示意图；
[0024]图5是本发明太阳能发电装置的一个较佳实施例的剖面示意图；
[0025]图6类似于图5，说明该较佳实施例的另一个样态。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
[0027]参阅图3，本发明太阳能热储存装置的较佳实施例包含一个壳体单元2、一个集热单元3、一片对应该集热单元3且可转动地设置于该壳体单元2的聚光板4，及一个设置于该聚光板4的感测器5。
[0028]于本实施例中，该聚光板4为刻有同心圆角度纹的可透光塑料材质，但也可使用凸面玻璃或其它可聚光的材质及架构。
[0029]该壳体单元2包括一个界定出一个具有上开口 211的容室212的壳体21，及一个可移除地设置于该壳体21且可开启地封闭该上开口 211的壳盖22。该壳体21具有一层内壁213及一层与该内壁213相配合界定出一个真空腔室214的外壁215。该壳盖22具有一层透光的内壁221及一层与该内壁221相配合界定出一个真空腔室222的透光的外壁223。
[0030]于本实施例中，该壳体21的内壁213及外壁215材质为金属，但也可为玻璃、耐高温合成塑料或其它耐高温的材质，或使用其它具有保温效果的材质。
[0031]于本实施例中，该壳体21为一种方形架构，但也可以依照需求制作成圆形、长方形等任意形状。[0032]于本实施例中，该壳盖22的内壁221及外壁223材质为透明玻璃，但也可为其它可透光且耐高温的材质。
[0033]该集热单元3包括一个由该壳体21上周缘向内延伸且内周缘界定出一个内开口311的固定壁31、一片设置于该固定壁31且封闭该内开口 311的集热板32，及一种填充于该容室212且用于储存热能的蓄热粉末33。
[0034]于本实施例中，该固定壁31使用一种耐高温且具有保温效果的材质制作。
[0035]于本实施例中，该集热板32的材质为金属，但也可为其它耐高温且具有良好导热性的材质。
[0036]于本实施例中，该蓄热粉末33为氯化钠粉末，但也可使用其它具有储存热能效果的材料。
[0037]一般使用时，太阳光经该聚光板4聚焦后，穿射过该壳盖22的外壁223及内壁221并聚焦在该集热板32上，通过该集热板32收集热能并传导至该容室212内的该蓄热粉末33，在日光照射下，聚焦点的温度一般可达到500°C以上，此时热能储存于该蓄热粉末33中，使该蓄热粉末33的温度上升，当热能继续累积，该蓄热粉末33的温度继续上升至熔点时(如本实施例中，氯化钠的熔点为80rC )，该蓄热粉末33便会熔化为液体，仍可继续储存热能，而由于该壳体21及该壳盖22皆为双层真空架构，所以可以有效地防止热能逸失，维持该容室212内部的温度。
[0038]值得一提的是，该蓄热粉末33要愈细愈好，如此可充分填满该容室212的空隙，以 防止该蓄热粉末33在被加热时，空隙中的气体膨胀而产生过大的压力，造成该壳体21爆
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[0039]当太阳随着时间改变位置时，可以通过该感测器5感测太阳光的角度，并调整该聚光板4转动，以使该聚光板4和太阳光的入射角度恒为九十度，以获得良好的吸收太阳能效率。
[0040]值得一提的是，本发明太阳能热储存装置也可使用单轴追日架构或是双轴追日架构，以调整该聚光板4的角度而获得良好的吸收太阳能效率。
[0041]参阅图3及图4，于实际应用上，本发明太阳能热储存装置可应用于一个发电系统。
[0042]该发电系统包括一个可移除地设置于该集热板32并受热产生蒸气的热交换器71、一个连接该热交换器71并加强该蒸气的压力和温度的涡轮机72、一个连接该涡轮机72并受该蒸气推动而产生电能的发电机73、一个连接该涡轮机72与该热交换器71的冷凝器74，及一个连接并供该冷凝器74降温的冷却水塔75，该冷凝器74将通过的蒸气冷凝为液体，并送回该热交换器71受热形成蒸气，继续下一轮循环。
[0043]一般使用时，先使本发明太阳能热储存装置接受日光照射并储存热能，当需要发电时，再将该壳盖22、该聚光板4，及该感测器5移除，并将该热交换器71设置于该集热板32上，即可开始发电。
[0044]由于该热交换器71、该涡轮机72、该发电机73、该冷凝器74，及该冷却水塔75皆为业界所熟悉的内容，所以在此不赘述。
[0045]经由以上的说明，可将本发明太阳能热储存装置的优点归纳如下:
[0046]通过该聚光板4将太阳光聚焦在该集热板32上，可提升太阳光的利用效率，加快聚焦点的温度上升速度，使该蓄热粉末33的温度随之快速上升，且由于该蓄热粉末33在温度上升时，并不会改变体积，所以不会增加该容室212内的压力，而产生爆裂的危险性，以氯化钠粉末为例，其熔点高达801°C，在到达熔点之前，即使温度上升，也不会有体积上的改变，而即使温度上升超过熔点，氯化钠粉末熔化后也不会有大幅的体积改变，所以具有良好的储存热能的特性，且氯化钠为普遍存在的材质，可重复使用，又价格实惠，也可降低生产上的成本。
[0047]参阅图3及图5，本发明太阳能发电装置的较佳实施例包含一个如上述的太阳能热储存装置，及一个发电单元6。
[0048]该发电单元6包括一个可移除地设置于该集热板32的热电组件61，及一个设置于该热电组件61的散热器62。该热电组件61具有一个与该集热板32接触的导热端611及一个与该散热器62接触的导冷端612。该散热器62为一个冷水箱621,且具有一根入水管622及一根出水管623，供冷水持续进出以维持该冷水箱621在低温状态。
[0049]一般使用时，先将该太阳能热储存装置接收太阳光照射以储存热能，当需要发电时，则将该壳盖22及该聚光板4取下，并将该热电组件61设置于该集热板32上，使所储存的热能可以经由该蓄热粉末33及该集热板32而传递到该热电组件61的该导热端611，使该导热端611维持在高温状态，再将该冷水箱621设置在该热电组件61的该导冷端612上，使该导冷端612持续维持在低温状态。如此可造成该热电组件61两端的温度差而产生电源。
[0050]值得一提的是，本发明太阳能发电装置由于结构单纯，可以依照用户需求而制作成所需的大小，如小型的可携式发电装置，或是较大型的固定式发电装置。
[0051]参阅图5及图6,于本实施例中，该散热器62为一个冷水箱621,并使用水冷式散热，但该散热器62也可为一个散热片624，并通过空气散热，使该导冷端612持续维持在低温状态，或也可以使用其它的散热方式。
[0052]经由以上的说明，可将本发明太阳能发电装置的优点归纳如下:
[0053]通过使用该太阳能热储存装置，可以在阳光充足的时候将热能储存下来，再于日照不足或夜晚的时候用来发电，而由于该蓄热粉末33的良好储存热能效果，及该壳体21和该壳盖22的双层真空架构，可以得到良好的保温效果，使发电时间得以延长。
[0054]综上所述，本发明太阳能热储存装置具有良好的储存热能效果，且本发明太阳能发电装置可不受限天气和时间提供发电，所以确实能达成本发明的目的。
【权利要求】
1.一种太阳能热储存装置，包含一个壳体单元，该壳体单元包括一个界定出一个具有上开口的容室的壳体；其特征在于: 该太阳能热储存装置还包含一个集热单元，该集热单元包括一个由该壳体上周缘向内延伸且内周缘界定出一个内开口的固定壁、一片设置于该固定壁且封闭该内开口的集热板，及一种填充于该容室且用于储存热能的蓄热粉末。
2.根据权利要求1所述的太阳能热储存装置，其特征在于:该壳体单元还包括一个可移除地设置于该壳体且可开启地封闭该上开口的壳盖，该壳盖具有一层透光的内壁及一层与该内壁相配合界定出一个真空腔室的透光的外壁。
3.根据权利要求2所述的太阳能热储存装置，其特征在于:该壳体具有一层内壁及一层与该内壁相配合界定出一个真空腔室的外壁。
4.根据权利要求2所述的太阳能热储存装置，其特征在于:该太阳能热储存装置还包含一片对应该集热板且可转动地设置于该壳体单元的聚光板，及一个设置于该聚光板且用于感测太阳光角度的感测器。
5.根据权利要求1所述的太阳能热储存装置，其特征在于:该蓄热粉末为氯化钠粉末。
6.一种太阳能发电装置，包含一个发电单元，该发电单元包括一个用于接收温度差而产生电源的热电组件，及一个设置于该热电组件的散热器；其特征在于: 该太阳能发电装置还包含一个太阳能热储存装置，该太阳能热储存装置包含一个壳体单元和一个集热单元,该壳体单元包括一个界定出一个具有上开口的容室的壳体,该集热单元包括一个由该壳体上周缘向内延伸且内周缘界定出一个内开口的固定壁、一片设置于该固定壁且封闭该内开口的集热板，及一种填充于该容室且用于储存热能的蓄热粉末； 该热电组件可移除地设置于该集热板，且该散热器设置于该热电组件与该集热板的相反面。
7.根据权利要求6所述的太阳能发电装置，其特征在于:该壳体单元还包括一个可移除地设置于该壳体且可开启地封闭该上开口的壳盖，该壳盖具有一层透光的内壁及一层与该内壁相配合界定出一个真空腔室的透光的外壁。
8.根据权利要求7所述的太阳能发电装置，其特征在于:该壳体具有一层内壁及一层与该内壁相配合界定出一个真空腔室的外壁。
9.根据权利要求7所述的太阳能发电装置，其特征在于:该太阳能发电装置还包含一片对应该集热板且可转动地设置于该壳体单元的聚光板，及一个设置于该聚光板且用于感测太阳光角度的感测器。
10.根据权利要求6所述的太阳能发电装置，其特征在于:该蓄热粉末为氯化钠粉末。
【文档编号】H02N11/00GK103453673SQ201210272435
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年8月2日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】骆俊光 申请人:骆俊光