[发明专利]一种梯级利用的储热型太阳能空气集热器

权利要求书

1.一种梯级利用的储热型太阳能空气集热器，包括玻璃外壳、金属固定装置、保温层、玻璃隔层、相变储能球、滤网、风机(17)、温度测量和智能控制系统；玻璃外壳包括玻璃上壳(1)、玻璃下壳(2)和真空夹层Ⅰ(3)；选择性吸收涂层Ⅰ(6)和选择性吸收涂层Ⅱ(7)；玻璃隔层包括中间玻璃(8)和真空夹层Ⅱ(9)；固定装置包括前端固定支架(4)、后端固定支架(5)；保温层包括保温泡棉(10)、保温层外壳(11)；相变储能球包括相变储能球外壳(12)、低熔点石蜡Ⅰ(13)和高熔点石蜡Ⅱ(14)，滤网包括滤网Ⅰ(15)和滤网Ⅱ(16)；温度测量和智能控制系统包括测温热电偶Ⅰ(18)、测温热电偶Ⅱ(19)、测温热电偶Ⅲ(20)和智能控制中心(21)，其特征在于：

固定装置置于金属支架(25)上，固定装置将玻璃外壳固定于金属支架(25)上，在玻璃外壳的内部设有玻璃隔层，玻璃隔层的长度小于玻璃外壳的内径，玻璃隔层将玻璃外壳的内部分成上下两部分，玻璃外壳的内侧、其上部设有选择性吸收涂层Ⅰ(6)、其下部选择性吸收涂层Ⅱ(7)，玻璃外壳的底部设有保温层，玻璃外壳的内部设有相变储能球，玻璃外壳的上部经滤网Ⅰ(15)、进风管段(23)与风机(17)相连通，玻璃外壳的下部经滤网Ⅱ(16)、出风管段(24)与用户端(27)相连通，在进风管段(23)、出风管段(24)和玻璃外壳内分别设有测温热电偶Ⅰ(18)、测温热电偶Ⅱ(19)、测温热电偶Ⅲ(20)，测温热电偶Ⅰ(18)、测温热电偶Ⅱ(19)、测温热电偶Ⅲ(20)均由智能控制中心(21)控制；

所述的玻璃上壳(1)、玻璃下壳(2)和中间玻璃(8)均由耐高温、高吸热钢化玻璃制成、且中间均设有真空夹层Ⅰ(3)和真空夹层Ⅱ(9)，玻璃外壳的内侧分别镀上了选择性吸收涂层Ⅰ(6)和选择性吸收涂层Ⅱ(7)；相变储能球采用立方堆积方式，堆放在中间玻璃层(8)的上下两侧；后端固定支架(5)由铝合金制成，其间隔有一层缓冲保温垫(22)，前端固定支架(4)也由铝合金制成；进风管段(23)与出风管段(24)分别连接滤网Ⅰ(15)和滤网Ⅱ(16)；保温层位于装置底部和侧面，包括耐高温的保温泡棉(10)和铝质薄板外壳(11)；风机(17)分别连接金属风管(26)和进风管段(23)，出风管段(24)由金属风管(26)接入用户端(27)；温度由位于进风管段(23)的热电偶Ⅰ(18)、出风管段(24)的热电偶Ⅱ(19)和装置后端的热电偶Ⅲ(20)来测量，温度测量的电信号输入智能控制中心(21)进行分析和处理，再反馈给风机(17)进行调控。

2.根据权利要求1所述的一种梯级利用的储热型太阳能空气集热器，其特征在于：相变储能球外壳(10)采用坚固透光的无碱铝硅酸盐玻璃，其厚度根据直径确定，外壳上均匀分布有高度5mm左右的圆锥形微型翅片，内部填充的相变储能材料为石蜡和二氧化钛纳米颗粒混合物，且二氧化钛纳米颗粒与石蜡的质量比为1:100；由于石蜡的凝固膨胀特性，相变储能球预留3％～5％的空隙。

3.根据权利要求1所述的一种梯级利用的储热型太阳能空气集热器，其特征在于：储能球的直径和熔点并不唯一，可根据应用场景和需求进行调整，具体可通过计算确定，例如直径可选用5cm、10cm等规格，上层储能球可以使用熔点为30℃左右的低熔点石蜡(11)，下层储能球可以使用熔点略高一些，熔点为40℃左右的高熔点石蜡(12)。

4.根据权利要求1所述的一种梯级利用的储热型太阳能空气集热器，其特征在于：单个装置中的储能球数量并不固定，可根据应用场景和需求进行增减；多个装置可利用进风管段(23)和出风管段(24)并联连接，形成一个规模化的太阳能空气集热系统，应用于用热需求较大的场景。