[发明专利]一种多功能太阳能储能装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种多功能太阳能储能装置及其使用方法，该装置结构简单，包括太阳灶模块和可置于太阳灶模块的支架上的太阳能储能箱；采用了反射面和扩展吸收涂层的设计，可以反射和收集稍微偏离的太阳光，对系统的跟踪精度要求低，提高了太阳能的利用率；同时储能箱的设计提高了储能和使用时的效率；且使用方便，节能环保，用途广泛，用作做饭、烧水、取暖、干燥、发电等用途，解决了现有太阳灶存在的问题。

技术领域：

本发明涉及太阳能应用技术领域，具体涉及一种多功能太阳能储能装置及其使用方法。

背景技术：

太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源正在迅速发展。目前对太阳能的利用主要有光热、光电、光生物等形式，其中以光热和光电的应用最为普遍。太阳灶作为光热利用方式中的一种，它利用太阳能辐射，通过聚光获取热量，进行炊事烹饪食物，应用较为广泛。

然而目前的太阳灶存在一些缺点，限制了其进一步的应用；太阳灶主要作为炊事烹饪食物应用，应用范围较为狭窄，且其使用受太阳光照条件限制严重；太阳灶的时间利用不充分，其使用时间主要集中在做饭的时间，浪费掉了其他大部分时间；太阳灶的使用主要集中在室外，人们在烹饪食物时不得不在太阳下暴晒，使用条件较为恶劣。另外，太阳灶对跟踪精度要求相对较高，需要实时跟踪太阳光，当太阳光偏离到一定程度时，则不能聚焦到焦点上，因此不能够充分地利用太阳光。

发明内容：

本发明的目的是提供一种多功能太阳能储能装置及其使用方法，该装置结构简单，采用了反射面和扩展吸收涂层的设计，可以反射和收集稍微偏离的太阳光，对系统的跟踪精度要求低，提高了太阳能的利用率；同时储能箱的设计提高了储能和使用时的效率；且使用方便，节能环保，用途广泛，用作做饭、烧水、取暖、干燥、发电等用途，解决了现有太阳灶存在的问题。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种多功能太阳能储能装置，该装置包括太阳灶模块和可置于太阳灶模块的支架上的太阳能储能箱；所述的太阳灶模块包括聚光镜、支架和跟踪运动模块，所述太阳能储能箱包括储能模块、保温模块、吸收涂层、位于吸收涂层的外周围的扩展吸收涂层、反射面、吸收涂层上方的可以移除的用于吸收涂层面的密封的透明保温玻璃或真空盖，使用时，所述吸收涂层上方也可放置炊具或温差发电模块；所述的储能模块包括容器、容器内间隔一定距离竖直设置的热管和填充并密封在容器中的相变材料，所述的热管包括热管顶段和热管底段；所述的容器和热管为金属材质，且其熔点高于相变材料的熔点；所述的吸收涂层涂覆在储能模块容器顶部的外表面；所述的保温模块包括储能模块容器的周围和底层设有的隔热层、隔热层外面设有的真空层，所述真空层两端顶端高出或逐渐高出容器顶部，形成保温模块的敞口；所述的反射面紧贴在保温模块的敞口位置。

特别地，储能模块的容器的底部和顶部设置有卡槽结构，热管通过卡槽结构固定在容器中。

所述储能模块填充并密封在容器中的相变材料为合金材料或熔盐材料。

所述储能模块容器顶部的外表面为水平面或内凹面。

所述的吸收涂层和扩展吸收涂层为耐高温的深色系涂料层或中高温太阳能选择性吸收涂层，可为光滑的表面，也可为粗糙表面，其既为吸收面也为辐射面，同时，其可为水平面、弧面或锥面。

所述的反射面优选为内凹形曲面反射面，包括锥面反射面、椭球面。

所述保温模块的敞口形成曲面侧面，所述曲面优选为圆柱面、圆锥面、椭球面。

特别地，所述的保温模块的真空层的外壳的侧面为圆柱面或圆台面等曲面。

所述的热管在太阳能储能箱在太阳光下吸热时，其热端顶段为吸热段，热管底段为放热段，而当太阳能储能箱在使用的放热过程中，其热端底段为吸热段，热管顶段为放热段。