CN105571168B - 一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，包括：太阳能集热层、梯级相变蓄热层、自动导热层、壳体等部件。所述太阳能集热层设置于高温相变蓄热层外侧，所述梯级相变蓄热层包括高温相变蓄热层、中温相变蓄热层和低温相变蓄热层，所述自动导热层设置于所述相变蓄热层之间，自动在所述相变蓄热层之间建立/断开传导热桥。通过本发明所述太阳能集热自动梯级相变蓄热能量利用装置，既可以适应太阳辐射的变化，自动调整参与蓄热的相变材料质量，保证了相变材料能够充分发生相变，充分发挥了相变材料的相变潜力，又可以实现太阳热能的梯级利用，达到提高太阳能利用率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能利用及相变蓄热技术领域，更具体的涉及一种太阳能自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置。
背景技术
由于太阳能具有不稳定性和间歇性，给太阳能的利用带来了很大难度。相变材料具有蓄热量大，蓄放热近似恒温的特点，可以很好的平衡太阳能供给与热能需求之间的不平衡，具有很大的应用潜力。但现有太阳能相变材料供暖技术中，相变材料的相变温度和蓄热量都是固定的，这样的技术具有以下缺点：(1)在太阳辐射强的天气，供给相变材料的太阳热能过大，使得相变材料发生过热，影响相变材料使用寿命。(2)在太阳辐射较弱的天气，供给相变材料的太阳热能过少，相变材料不能完全相变，没有充分发挥相变材料的储能潜力。(3)太阳能集热器与相变蓄热装置分开设置，中间通过管道等连接，这样由于存在管道散热及增加了一次换热环节，降低了系统效率。因此为了高效的利用太阳能，太阳能相变蓄热技术应该能够根据太阳辐射的变化自动调节参与蓄热的相变材料的质量和蓄热温度，并且能够针对不同温度下储存的能量进行能量梯级利用。因此传统的太阳能相变材料技术应用中对太阳辐射的变化没有很好的适应性，并且效率较低。现有技术中也没有一种能够根据太阳辐射自动调整参与蓄热的相变材料的质量和蓄热温度的技术。
发明内容
本发明基于上述现有技术问题，创新的提出一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，通过将太阳能集热技术与梯级相变蓄热装置耦合设计，减少换热损失。将不同相变温度的相变材料由高温到低温进行层叠布置，这种布置形式与装置被太阳能加热时的温度分布相符合，不会出现相变材料过热的现象。在相变材料层中间设置有自动导热层，可以根据太阳辐射的情况，自动强化或弱化相变材料层之间的导热热流，自动调整参与蓄热的相变材料质量，保证了相变材料能够充分发生相变，充分发挥了相变材料的相变潜力。太阳热能以不同温度相变潜热的形式被储存，提高了太阳能利用率，并且可以实现太阳热能的梯级利用。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，包括：外层玻璃1、内层玻璃2、选择性吸收膜3、固定支架4、高温相变蓄热层5、自动导热层8、中温相变蓄热层6、自动导热层9、低温相变蓄热层7、高温吸附腔11、低温吸附腔12、挡板13、透气网14、蒸汽腔15、蒸汽腔25、进水管16、出水管17、进水管18、出水管19、进水管20、出水管21、壳体10、保温层22，所述自动导热层8位于高温相变蓄热层5和中温相变蓄热层6之间，所述自动导热层9位于中温相变蓄热层6与低温相变蓄热层7之间，所述自动导热层8与自动导热层9内抽真空，高温吸附腔11内填充高温吸附剂，低温吸附腔12内填充低温吸附剂。
进一步的根据本发明所述的一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，所述外层玻璃1、内层玻璃2、高温相变蓄热层5、自动导热层8、中温相变蓄热层6、自动导热层9和低温相变蓄热层7层叠设置，这种由高温过渡到低温的相变材料布置形式与装置被太阳能加热时的温度分布相符合，不会出现相变材料过热的现象，并可以充分发挥相变材料的相变潜力。
进一步的根据本发明所述的一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，所述高温吸附腔11嵌于高温相变蓄热层5内，并与自动导热层8连通，所述高温吸附腔11、挡板13、透气网14和蒸汽腔25构成一个随温度自动调节导热系数的单元，沿装置的高度方向在所述高温相变蓄热层5与中温相变蓄热层6之间建立有若干组自动调节导热系数的单元。
进一步的根据本发明所述的一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，所述低温吸附腔12嵌于中温相变蓄热层6内，并与自动导热层9连通，所述低温吸附腔12、挡板13、透气网14和蒸汽腔15构成一个随温度自动调节导热系数的单元，沿装置的高度方向在所述中温相变蓄热层6与低温相变蓄热层7之间建立有若干组自动调节导热系数的单元。
进一步的根据本发明所述的一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，所述选择性吸收膜3吸收太阳光线后，温度升高，直接加热高温相变蓄热层5，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料逐渐升温并发生相变，高温相变材料达到相变温度后，所述高温吸附腔11内的高温吸附剂发生解附，解附出的吸附质蒸汽进入蒸汽腔25，自动导热层8的传热系数增大，此时，热量由高温相变蓄热层5向中温相变蓄热层6传递；所述中温相变蓄热层6内的中温相变材料升温并发生相变， 中温相变材料达到相变温度后，所述低温吸附腔12内的低温吸附剂发生解附，解附出的吸附质蒸汽进入蒸汽腔15，自动导热层9的传热系数增大，此时，热量由中温相变蓄热层6向低温相变蓄热层7传递，所述低温相变蓄热层7内的低温相变材料逐渐升温并发生相变。
进一步的根据本发明所述的一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，在太阳辐射强的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料充分相变后，过剩的太阳热能可以及时的用于加热所述中温相变蓄热层6内的中温相变材料，中温相变蓄热层6内的中温相变材料充分相变后，过剩的太阳热能可以及时的用于加热所述低温相变蓄热层7内的低温相变材料，保证了相变材料能够充分发生相变，并且各层相变材料不会发生过热；在太阳辐射弱的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料未充分发生相变时，自动导热层8的传热系数不会升高，热量往中温相变蓄热层7传递较少，保证了高温相变材料发生相变的蓄热量，提高了相变材料利用率；在太阳辐射中等的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料充分发生相变，过剩的太阳能可以加热所述中温相变蓄热层6的中温相变材料，在中温相变材料未充分发生相变时，自动导热层9的传热系数不会升高，热量往低温相变蓄热层7传递较少，保证了中温相变材料发生相变的蓄热量，提高了相变材料的利用率。
进一步的根据本发明所述的一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，所述高温相变蓄热层5内布置有进水管16、出水管17，所述中温相变蓄热层6内布置有进水管18、出水管19，所述低温相变蓄热层7内布置有进水管20、出水管21，所述进水管16流入低温水，经高温相变蓄热层5加热后，所述出水管17流出高温水；所述进水管18流入低温水，经中温相变蓄热层6加热后，所述出水管19流出中温温水；所述进水管20流入低温水，经低温相变蓄热层7加热后，所述出水管21流出低温温水，不同温度的热水可以用于不同用途，达到了太阳热能梯级利用的目的。
进一步的根据本发明所述的一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，所述进水管20流入低温水，经低温相变蓄热层7加热后，所述出水管21流出的低温温水流入所述进水管18，低温温水经中温相变蓄热层6加热后，所述出水管19流出的中温温水流入所述进水管16，中温温水经高温相变蓄热层5加热后，所述 出水管17流出高温水，可以实现对低温水逐级加热，达到了太阳热能梯级利用的目的。
通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果：
1)、本发明通过将太阳能集热技术与梯级相变蓄热技术结合，实现了太阳能相变蓄热技术的一体化设计，减少了换热的中间环节，提高了太阳能利用率。
2)、本发明通过将不同相变温度的相变材料与装置加热时的温度分布相对应，将相变材料由高温到低温进行层叠布置，减少了相变材料过热现象的发生。通过在相变材料层中间设置有自动导热层，自动强化或弱化相变材料层之间的导热热流，自动调整参与蓄热的相变材料质量，适应了太阳辐射不稳定的特点，保证了相变材料能够充分发生相变，充分发挥了相变材料的相变潜力，实现了太阳热能的梯级利用。
3)、本发明所述太阳能集热自动梯级相变蓄热能量利用装置设计新颖、结构简易、容易实现，属于新型的太阳能高效利用装置，能够广泛的推广应用于各类建筑中，具有广阔的市场实用前景。
附图说明
附图1是本发明第一实施例的结构原理图；
附图2是本发明第一实施例的A-A剖面图；
附图3是本发明第一实施例的B-B剖面图；
附图4是本发明第一实施例的C-C剖面图；
附图5是本发明第二实施例的结构原理图；
附图6是本发明第二实施例的A-A剖面图；
附图7是本发明第三实施例的结构原理图；
附图8是本发明第四实施例的结构原理图；
图中各附图标记的含义如下：
1-外层玻璃；2-内层玻璃；3-选择性吸收膜；4-固定支架；5-高温相变蓄热层；6-中温相变蓄热层；7-低温相变蓄热层；8-自动导热层；9-自动导热层；10-壳体；11-高温吸附腔；12-低温吸附腔；13-挡板；14-透气网；15-蒸汽腔；16-进水管；17-出水管；18-进水管；19-出水管；20-进水管；21-出水管；22-保温层；23-肋片；24-变发射率膜；25-蒸汽腔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明，但并不因此限制本发明的保护范围。
本发明所述的一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，包括：外层玻璃1、内层玻璃2、选择性吸收膜3、固定支架4、高温相变蓄热层5、自动导热层8、中温相变蓄热层6、自动导热层9、低温相变蓄热层7、高温吸附腔11、低温吸附腔12、挡板13、透气网14、蒸汽腔15、蒸汽腔25、进水管16、出水管17、进水管18、出水管19、进水管20、出水管21、壳体10、保温层22，所述自动导热层8位于高温相变蓄热层5和中温相变蓄热层6之间，所述自动导热层9位于中温相变蓄热层6与低温相变蓄热层7之间。本发明所述的太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置通过相变材料层与自动导热层间隔布置的形式，可以实现根据太阳辐射变化对参与蓄热的相变材料质量进行自动调节，防止相变材料发生过热，并充分发挥相变材料蓄能潜力，并提高太阳能利用率。
所述高温吸附腔11内填充高温吸附剂，低温吸附腔12内填充低温吸附剂。在太阳辐射强的天气，所述选择性吸收膜3吸收太阳光线后，温度升高，直接加热高温相变蓄热层5，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料逐渐升温并发生相变，高温相变材料达到相变温度后，所述高温吸附腔11内的高温吸附剂发生解附，解附出的吸附质蒸汽进入蒸汽腔25，自动导热层8的传热系数增大，此时，热量由高温相变蓄热层5向中温相变蓄热层6传递；所述中温相变蓄热层6内的中温相变材料升温并发生相变，中温相变材料达到相变温度后，所述低温吸附腔12内的低温吸附剂发生解附，解附出的吸附质蒸汽进入蒸汽腔15，自动导热层9的传热系数增大，此时，热量由中温相变蓄热层6向低温相变蓄热层7传递，所述低温相变蓄热层7内的低温相变材料逐渐升温并发生相变。在太阳辐射弱的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料未充分发生相变时，自动导热层8的传热系数不会升高，热量往中温相变蓄热层7传递较少，保证了高温相变材料发生相变的蓄热量；在太阳辐射中等的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料充分发生相变，过剩的太阳能可以加热所述中温相变蓄热层6的中温相变材料，在中温相变材料未充分发生相变时，自动导热层9的传热系数不会升高，热量往低温相变蓄热层7传递较少，保证了中温相变材料发生相变的蓄热量。
因此本发明将不同相变温度的相变材料由高温到低温进行层叠布置，这种布置形式与装置被太阳能加热时的温度分布相符合，不会出现相变材料过热的现象。在相变材料层中间设置有自动导热层，可以根据太阳辐射的情况，自动强化或弱化相变材料层之间的导热热流，自动调整参与蓄热的相变材料质量，保证了相变材料能够充分发生相变，充分发挥了相变材料的相变潜力，提高了太阳能利用率，并且可以实现太阳热能的梯级利用。
下面结合自动导热层内吸附腔布置以及自动导热层自动调整方式给出四个优选的实施方案。
实施例1
如附图1所示，所述太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，包括：外层玻璃1、内层玻璃2、选择性吸收膜3、固定支架4、高温相变蓄热层5、自动导热层8、中温相变蓄热层6、自动导热层9、低温相变蓄热层7、高温吸附腔11、低温吸附腔12、挡板13、透气网14、蒸汽腔15、蒸汽腔25、进水管16、出水管17、进水管18、出水管19、进水管20、出水管21、壳体10、保温层22，所述自动导热层8位于高温相变蓄热层5和中温相变蓄热层6之间，所述自动导热层9位于中温相变蓄热层6与低温相变蓄热层7之间，所述自动导热层8与自动导热层9内抽真空，高温吸附腔11内填充高温吸附剂，低温吸附腔12内填充低温吸附剂。
在太阳辐射强的天气，所述选择性吸收膜3吸收太阳光线后，温度升高，直接加热高温相变蓄热层5，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料逐渐升温并发生相变，高温相变材料达到相变温度后，所述高温吸附腔11内的高温吸附剂发生解附，解附出的吸附质蒸汽进入蒸汽腔25，自动导热层8的传热系数增大，此时，热量由高温相变蓄热层5向中温相变蓄热层6传递；所述中温相变蓄热层6内的中温相变材料升温并发生相变，中温相变材料达到相变温度后，所述低温吸附腔12内的低温吸附剂发生解附，解附出的吸附质蒸汽进入蒸汽腔15，自动导热层9的传热系数增大，此时，热量由中温相变蓄热层6向低温相变蓄热层7传递，所述低温相变蓄热层7内的低温相变材料逐渐升温并发生相变。在太阳辐射弱的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料未充分发生相变时，自动导热层8的传热系数不会升高，热量往中温相变蓄热层7传递较少，保证了高温相变材料发生相变的蓄热量；在太阳辐射中等的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料充分发生相变，过剩 的太阳能可以加热所述中温相变蓄热层6的中温相变材料，在中温相变材料未充分发生相变时，自动导热层9的传热系数不会升高，热量往低温相变蓄热层7传递较少，保证了中温相变材料发生相变的蓄热量。
实施例2
实施例2与实施例1的主要区别在于相变蓄热层及其自动导热层吸附腔的布置方式，实施例2将实施例1中的一体式相变蓄热层换成了组合式相变蓄热层，并取消设置低导热率挡板13，其他的结构设置相同。如图5所示的，在太阳辐射强的天气，所述选择性吸收膜3吸收太阳光线后，温度升高，直接加热高温相变蓄热层5，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料逐渐升温并发生相变，高温相变材料达到相变温度后，所述高温吸附腔11内的高温吸附剂发生解附，解附出的吸附质蒸汽进入蒸汽腔25，自动导热层8的传热系数增大，此时，热量由高温相变蓄热层5向中温相变蓄热层6传递；所述中温相变蓄热层6内的中温相变材料升温并发生相变，中温相变材料达到相变温度后，所述低温吸附腔12内的低温吸附剂发生解附，解附出的吸附质蒸汽进入蒸汽腔15，自动导热层9的传热系数增大，此时，热量由中温相变蓄热层6向低温相变蓄热层7传递，所述低温相变蓄热层7内的低温相变材料逐渐升温并发生相变。在太阳辐射弱的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料未充分发生相变时，自动导热层8的传热系数不会升高，热量往中温相变蓄热层7传递较少，保证了高温相变材料发生相变的蓄热量；在太阳辐射中等的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料充分发生相变，过剩的太阳能可以加热所述中温相变蓄热层6的中温相变材料，在中温相变材料未充分发生相变时，自动导热层9的传热系数不会升高，热量往低温相变蓄热层7传递较少，保证了中温相变材料发生相变的蓄热量。实施例2较实施例1的优点在于可根据实际需要人工调整单元式梯级蓄热模块的数量、尺寸，且其进出水管的组合方式变得更加丰富，能更多的满足对出水温度的要求。
实施例3
实施例3与实施例1的主要区别在于自动导热层的自动调整方式，实施例3中用膨胀肋片23替换实施例1中的吸附腔11、吸附腔12、挡板13、透气网14、蒸汽腔15、蒸汽腔25，其他的结构设置相同。如附图7所示的，位于自动导热层8内的肋片嵌于高温相变蓄热层5内，低温时距中温相变蓄热层6一定距离；位于自动导 热层9内的膨胀肋片嵌于中温相变蓄热层6内，低温时距低温相变蓄热层7一定距离。在太阳辐射强的天气，所述选择性吸收膜3吸收太阳光线后，温度升高，直接加热高温相变蓄热层5，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料逐渐升温并发生相变，高温相变材料达到相变温度后，位于自动导热层8内的膨胀肋片膨胀，逐渐与中温相变蓄热层接触，从而在自动导热层8建立传导热桥，自动导热层8的传热系数增大，此时，热量由高温相变蓄热层5向中温相变蓄热层6传递；所述中温相变蓄热层6内的中温相变材料升温并发生相变，中温相变材料达到相变温度后，位于自动导热层9内的膨胀肋片膨胀，逐渐与低温相变蓄热层接触，从而在自动导热层9建立传导热桥，自动导热层9的传热系数增大，此时，热量由中温相变蓄热层6向低温相变蓄热层7传递。在太阳辐射弱的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料未充分发生相变时，位于自动导热层8内的膨胀肋片不发生膨胀，从而未在自动导热层8内建立传导热桥，自动导热层8的传热系数不会升高，热量往中温相变蓄热层7传递较少，保证了高温相变材料发生相变的蓄热量；在太阳辐射中等的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料充分发生相变，过剩的太阳能可以加热所述中温相变蓄热层6的中温相变材料，在中温相变材料未充分发生相变时，位于自动导热层9内的膨胀肋片不发生膨胀，从而未在自动导热层9内建立传导热桥，自动导热层9的传热系数不会升高，热量往低温相变蓄热层7传递较少，保证了中温相变材料发生相变的蓄热量。
实施例4
实施例4与实施例1的主要区别在于实施例4中可控导热层采用了变发射率膜24，取消了实施例1中的吸附腔11、吸附腔12、挡板13、透气网14、蒸汽腔15、蒸汽腔25，其他的结构设置相同。如附图8所述的，位于自动导热层8内的变发射率膜设置于高温相变蓄热层5侧，位于自动导热层9侧内的变发射率膜设置于中温相变蓄热层6侧。
在太阳辐射强的天气，所述选择性吸收膜3吸收太阳光线后，温度升高，直接加热高温相变蓄热层5，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料逐渐升温并发生相变，高温相变材料达到相变温度后，位于自动导热层8内的变发射率膜发射率增大，自动导热层8的传热系数增大，此时，热量由高温相变蓄热层5向中温相变蓄热层6传递；所述中温相变蓄热层6内的中温相变材料升温并发生相变，中温相变 材料达到相变温度后，位于自动导热层9内的变发射率膜发射率增大，自动导热层9的传热系数增大，此时，热量由中温相变蓄热层6向低温相变蓄热层7传递。在太阳辐射弱的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料未充分发生相变时，位于自动导热层8内的变发射率膜发射率增大不明显，自动导热层8的传热系数上升不大，热量往中温相变蓄热层7传递较少，保证了高温相变材料发生相变的蓄热量；在太阳辐射中等的天气，所述高温相变蓄热层5内的高温相变材料充分发生相变，过剩的太阳能可以加热所述中温相变蓄热层6的中温相变材料，在中温相变材料未充分发生相变时，位于自动导热层9内的变发射率膜发射率增大不明显，自动导热层9的传热系数上升不大，热量往低温相变蓄热层7传递较少，保证了中温相变材料发生相变的蓄热量。
本发明通过将太阳能集热技术与梯级相变蓄热装置耦合设计，减少换热损失。将不同相变温度的相变材料由高温到低温进行层叠布置，这种布置形式与装置被太阳能加热时的温度分布相符合，不会出现相变材料过热的现象。在相变材料层中间设置有自动导热层，可以根据太阳辐射的情况，自动强化或弱化相变材料层之间的导热热流，自动调整参与蓄热的相变材料质量，保证了相变材料能够充分发生相变，充分发挥了相变材料的相变潜力，提高了太阳能利用率，并且可以实现太阳热能的梯级利用。
以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
Claims (5)
1.一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，其包括壳体和保温层，其特征在于，还包括：固定支架(4)、外层玻璃(1)、内层玻璃(2)、选择性吸收膜(3)、高温相变蓄热层(5)、第一自动导热层(8)、中温相变蓄热层(6)、第二自动导热层(9)、低温相变蓄热层(7)、高温吸附腔(11)和低温吸附腔(12)，外层玻璃(1) 和内层玻璃(2)固定于固定支架(4)上；所述第一自动导热层(8)位于高温相变蓄热层(5)和中温相变蓄热层(6)之间，所述第二自动导热层(9)位于中温相变蓄热层(6)与低温相变蓄热层(7)之间；所述第一自动导热层(8)与第二自动导热层(9)内抽真空；所述高温吸附腔(11)嵌于高温相变蓄热层(5)内，并与第一自动导热层(8)连通，高温吸附腔(11)内填充高温吸附剂；所述低温吸附腔(12)嵌于中温相变蓄热层(6)内，并与第二自动导热层(9)连通，低温吸附腔(12)内填充低温吸附剂；外层玻璃(1)沿装置的高度方向在所述高温相变蓄热层(5)与中温相变蓄热层(6)之间建立有若干组自动调节导热系数的第一单元；第一单元由高温吸附腔(11)、第一挡板、第一透气网和第一蒸汽腔构成；沿装置的高度方向在所述中温相变蓄热层(6)与低温相变蓄热层(7)之间建立有若干组自动调节导热系数的第二单元；第二单元由所述低温吸附腔（12）、第二挡板、第二透气网和第二蒸汽腔构成；所述高温相变蓄热层(5)内布置有第一进水管(16)和第一出水管(17)，所述中温相变蓄热层(6)内布置有第二进水管(18)和第二出水管(19)，所述低温相变蓄热层(7)内布置有第三进水管(20)和第三出水管(21)，所述第一进水管(16)流入低温水，经高温相变蓄热层(5)加热后，所述第一出水管(17)流出高温水；所述第二进水管(18)流入低温水，经中温相变蓄热层(6)加热后，所述第二出水管(19)流出中温水；所述第三进水管(20)流入低温水，经低温相变蓄热层(7)加热后，所述第三出水管(21)流出低温水。
2.一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，其包括壳体和保温层，其特征在于，还包括：固定支架(4)、外层玻璃(1)、内层玻璃(2)、选择性吸收膜(3)、高温相变蓄热层(5)、第一自动导热层(8)、中温相变蓄热层(6)、第二自动导热层(9)、低温相变蓄热层(7)、第一膨胀肋片和第二膨胀肋片，外层玻璃(1) 和内层玻璃(2)固定于固定支架(4)上；所述第一自动导热层(8)位于高温相变蓄热层(5)和中温相变蓄热层(6)之间，所述第二自动导热层(9)位于中温相变蓄热层(6)与低温相变蓄热层(7)之间，所述第一自动导热层(8)与第二自动导热层(9)内抽真空；位于第一自动导热层(8)内的第一膨胀肋片嵌于高温相变蓄热层(5)内，低温时距中温相变蓄热层(6)一定距离；位于第二自动导热层(9)内的第二膨胀肋片嵌于中温相变蓄热层(6)内，低温时距低温相变蓄热层(7)一定距离;所述高温相变蓄热层(5)内布置有第一进水管(16)和第一出水管(17)，所述中温相变蓄热层(6)内布置有第二进水管(18)和第二出水管(19)，所述低温相变蓄热层(7)内布置有第三进水管(20)和第三出水管(21)，所述第一进水管(16)流入低温水，经高温相变蓄热层(5)加热后，所述第一出水管(17)流出高温水；所述第二进水管(18)流入低温水，经中温相变蓄热层(6)加热后，所述第二出水管(19)流出中温水；所述第三进水管(20)流入低温水，经低温相变蓄热层(7)加热后，所述第三出水管(21)流出低温水。
3.一种太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，其包括壳体和保温层，其特征在于，还包括：固定支架(4)、外层玻璃(1)、内层玻璃(2)、选择性吸收膜(3)、高温相变蓄热层(5)、第一自动导热层(8)、中温相变蓄热层(6)、第二自动导热层(9)、低温相变蓄热层(7)、第一变发射率膜和第二变发射率膜，外层玻璃(1) 和内层玻璃(2)固定于固定支架(4)上;所述第一自动导热层(8)位于高温相变蓄热层(5)和中温相变蓄热层(6)之间，所述第二自动导热层(9)位于中温相变蓄热层(6)与低温相变蓄热层(7)之间，所述第一自动导热层(8)与第二自动导热层(9)内抽真空，位于第一自动导热层(8)内的第一变发射率膜设置于高温相变蓄热层(5)侧；位于第二 自动导热层(9)内的第二变发射率膜设置于中温相变蓄热层(6)侧;所述高温相变蓄热层(5)内布置有第一进水管(16)和第一出水管(17)，所述中温相变蓄热层(6)内布置有第二进水管(18)和第二出水管(19)，所述低温相变蓄热层(7)内布置有第三进水管(20)和第三出水管(21)，所述第一进水管(16)流入低温水，经高温相变蓄热层(5)加热后，所述第一出水管(17)流出高温水；所述第二进水管(18)流入低温水，经中温相变蓄热层(6)加热后，所述第二出水管(19)流出中温水；所述第三进水管(20)流入低温水，经低温相变蓄热层(7)加热后，所述第三出水管(21)流出低温水。
4.根据权利要求1-3任一所述的太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，其特征在于，所述外层玻璃(1)、内层玻璃(2)、高温相变蓄热层(5)、第一自动导热层(8)、中温相变蓄热层(6)、第二自动导热层(9)和低温相变蓄热层(7)层叠设置。
5.根据权利要求4所述的太阳能集热自动梯级相变蓄热能量梯级利用装置，其特征在于，所述第三进水管(20)流入低温水，经低温相变蓄热层(7)加热后，所述第三出水管(21)流出的低温水流入所述第二进水管(18)，低温温水经中温相变蓄热层(6)加热后，所述第二出水管(19)流出的中温水流入所述第一进水管(16)，中温温水经高温相变蓄热层(5)加热后，所述第一出水管(17)流出高温水。
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