TWM438541U - Solar heat storage device and solar power generating device - Google Patents

Description

M438541 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本新型是有關於一種太陽能裝置，特別是指一種太陽 能熱儲存裝置及太陽能發電裝置。 【先前技術】 參閱圖1，一習知的太陽能熱儲存裝置包含一具有一容 室111的透光的殼體11、一設置於該殼體u且封閉該容室 111的封蓋12,及一設置於該殼體u内部的吸熱體ηβ該 ® 殼體11具有一環繞一軸線X且界定出該容室的第一内 層112…圍繞該第-内層112且與該第-㈣112相配合 界定出-真空腔室U3的第二内層114，及—圍繞該第二内 層114且與該第二内層114相配合界定出一真空腔室ιι5的 外層116。 s太陽光照射該透光的殼體11 ’該吸熱體13會吸收太 陽光的熱能，由於該殼體11為三層式的架構，且各層之間 • 受該等真空腔室1.13、115隔絕’故可以有效延緩熱能散失 •，達到良好的保溫效果。 該習知的太陽能熱儲存裝置中，主要藉由該吸熱體13 吸收並儲存熱能，一般該吸熱體13的材質為金屬，儲存熱 能的能力較差，且由於該容室1U内的氣體會在加熱時膨脹 而產生壓力，故在該殼體11所能承受的壓力下，只能儲存 一定的熱能’導致儲存熱能的效果不夠好。 參閱圖2, 一習知的太陽能發電裝置包含—真空集熱板 16、分別没置於該真空集熱板μ兩面的兩個熱電元件I?， 3 及分別設置於該等熱電元件17相反於該真空集熱板16二 側面的兩個冷水箱丨8。 當太陽光照射該真空集熱板16時，該真空集熱板16 θ吸收熱月匕而產生咼溫，藉由將該等熱電元件】7設置在該 真空集熱板16及解冷水箱18之間，即可分別使該等熱 電元件17的兩端面得到—溫度差而產生電源。 但習知的太陽能發電裝置受限於陽光，只能在陽光充 足的時候才能發電，一 θ谣$丨a、人 一遇到陰冷的天氣或是到了夜晚就 無法提供電源^ 【新型内容】 心因此’本新型之目即在提供—種可以提高儲存熱 月巨效果的太陽能熱儲存裝置。 ;疋本新型太陽能熱儲存裝置，包含-殼體單元及 一集熱單元。 及 該殼體單元包括一界定出一 介疋具有上開口之容室的殼體

。該集熱單元包括一由哕M 定出内向内延伸且内周緣界 认庙 5又置於該固定壁且封閉該内開 口的集熱板，及一埴奋於访六—am 開 末 真充於"亥合至且用以儲存熱能的蓄缽粉 種可不受限天氣和時間 ，包含一上述之太陽能 本新型之另一目的即在提供一 k供電源的太陽能發電裝置。 於是，本新型太陽能發電裝置 熱儲存裝置及一發電單元。 該發電單元包括一 可移除地設置於該集熱板 且用以接 M438541 收溫度差而產生雷滿 电/原的熱電元件，及一設置於該熱電元件 與該集熱板相反面的散熱器。 本新里之功效在於：藉由將該蓄熱粉末填充於該容室 ’可提升儲存熱能效果，藉由該太陽能熱儲存裝置，使該 太陽能發電裝置不受限於天氣和時間，而可在陰天和夜晚 提供電源。 【實施方式】 有關本新型之前述及其他技術内容'特點與功效，在 以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可 清楚的呈現。 在本新型被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說 明内容中，類似的元件是以相同的編號來表示。 參閱圖3，本新型太陽能熱儲存裝置之較佳實施例包含 一殼體單元2、一集熱單元3、一對應該集熱單元3且可轉 動地設置於該殼體單元2的聚光板4，及一設置於該聚光板 4的感測器5。 於本貫施例中，該聚光板4為刻有同心圓角度紋的可 透光塑膠材質，但亦可使用凸面玻璃或其他可聚光的材質 及架構。 該殼體單元2包括一界定出一具有上開口 211之容室 212的设體21，及一可移除地設置於該殼體21且可開啟地 封閉該上開口 211的殼蓋22。該殼體21具有一内壁213及 一與該内壁213相配合界定出一真空腔室214的外壁215 β 該殼蓋22具有一透光的内壁221及一與該内壁221相配合 5 M438541 界定出一真空腔室222的透光的外壁223。 於本實施例中，該殼體21的内壁213及外壁215材質 為金屬’但亦可為玻璃、耐高溫合成塑料或其他耐高溫的 材質’或使用其他具有保溫效果的材質。 於本實施例中，該殼體21為一方形架構，但亦可以依 照需求製作成圓形' 長方形等任意形狀。 於本貫施例中’該殼蓋22的内壁221及外壁223材質 為透明玻璃，但亦可為其他可透光且耐高溫的材質。 該τκ熱單元3包括一由該殼體21上周緣向内延伸且内· 周緣界定出一内開口 311的固定壁31、一設置於該固定壁 31且封閉該内開口 311的集熱板32，及一填充於該容室 212且用以儲存熱能的蓄熱粉末33。 於本貫施例中，該固定壁31使用一耐高溫且具有保溫 效果的材質製作。 於本霄粑例中，該集熱板32的材質為金屬，但亦可為 其他耐高溫且具有良好導熱性的材質。 於本貫施例中，该蓄熱粉末33為氣化鈉粉末，但亦可馨 使用其他具有儲存熱能效果的材料。 -般使用時’太陽光經該聚光板4聚焦後，穿射過該 殼蓋22的外壁223及内壁221並聚焦在該集熱板Μ上， 藉由該集熱板32收集熱能並傳導至該容室⑴内的該蓄熱 粉末33,在曰光照射下，聚焦點的溫度一般可到達鮮c 以^，此時熱能儲存於該f熱粉末Μ中，使該蓄熱粉末^ UJi升’ s熱能繼續累積’該蓄熱粉末Μ的溫度繼續 6 上升至炫點時（如本實施例中’氯化鈉的炫點為801 °c )，該 畜熱粉末33便會熔化為液體，仍可繼續儲存熱能，而由於 該殼體21及該殼蓋22皆為雙層真空架構，故可以有效地 防止熱能逸失，維持該容室212内部的溫度。 值得一提的是，該蓄熱粉末33要愈細愈好，如此可充 分填滿該容室212的空隙，以防止該蓄熱粉末33在被加熱 時’空隙中的氣體膨脹而產生過大的壓力，造成該殼體21 爆裂。 當太陽隨著時間改變位置時’可以藉由該感測器5感 測太陽光的角度，並調整該聚光板4轉動，以使該聚光板4 和太陽光的入射角度恆為九十度，以獲得良好的吸收太陽 能效率。 值得一提的是，本新型太陽能熱儲存裝置亦可使用單 軸追日架構或是雙軸追日架構，以調整該聚光板4的角度 而獲得良好的吸收太陽能效率。 參閱圖3及圖4，於實際應用上，本新型太陽能熱儲存 裝置可應用於一發電系統。 該發電系統包括一可移除地設置於該集熱板32並受熱 產生蒸氣的熱交換器71、一連接該熱交換器71並加強該蒸 氣的壓力和溫度的渦輪機72、一連接該渦輪機72並受該蒸 氣推動而產生電能的發電機73、一連接該發電機73與該熱 交換器71的冷凝器74,及一連接並供該冷凝器74降溫的 冷卻水塔75，該冷凝器74將通過的蒸氣冷凝為液體，並送 回該熱交換器71受熱形成蒸氣，繼續下一輪循環。 M438541 一般使用時，先使本新型太陽能熱儲存裝置接受曰光 照射並儲存熱能，當需要發電時，再.將該殼蓋22、該聚光 板4,及該感測器5移除，並將該熱交換器71設置於該集 熱板32上，即可開始發電。 由於該熱交換器71、該渦輪機72、該發電機73、該冷 凝器74,及該冷卻水塔75皆為業界所熟悉的内容，故在此 不贅述。 經由以上的說明，可將本新型太陽能熱儲存裝置的優 點歸納如下： 藉由該聚光板4將太陽光聚焦在該集熱板32上，可提 ^太陽光的利用效率，加快聚焦點的溫度上升速度，使該 蓄=粉末33的溫度隨之快速上升，且由於該f熱粉末33 在皿度上升時，亚不會改變體積，所以不會增加該容室川 内的壓力’而產生爆裂的危險性，以氯化納粉末為例，其 U问達801 C，在到達熔點之前，即使溫度上升，亦不會 有體積上的改變’而即使溫度上升超過溶點，氣化納粉末 炼化後也不會有大幅的體積改變，故具有良好的儲存熱能φ 的^生且氣化納為普遍存在的材質，可重複使用，又價 格實惠，亦可降低生產上的成本。參閱圖3及圖$，本新型 =㈣電裝置之較佳實施例包含_如上述之太陽能熱儲 存裝置，及一發電單元ό。 —該發電單元6包括-可移除地設置於該集熱板32的熱 件61，及一设置於該熱電70件61的散熱器62。該熱 件具有-與該集熱板32接觸的導熱端όιι及一與該 M438541 .政熱器62接觸的導冷端612。該散熱器62為一冷水箱621 ，且具有一入水管622及一出水管623，供冷水持續進出以 維持該冷水箱621在低溫狀態β 一般使用時，先將該太陽能熱儲存裝置接收太陽光照 射以儲存熱能，當需要發電時，則將該殼蓋22及該聚光板 4取下，並將該熱電元件61設置於該集熱板32上，使所儲 存的熱能可以經由該蓄熱粉末33及該集熱板32而傳遞到 該熱電元件61的該導熱端611，使該導熱端611維持在高 • 溫狀態，再將該冷水箱621設置在該熱電元件61的該導冷 端612上，使該導冷端612持續維持在低溫狀態。如此可 造成該熱電元件61兩端的溫度差而產生電源。 值得一提的是，本新型太陽能發電裝置由於結構單純 ，可以依照使用者需求而製作成所需的大小，如小型的可 攜式發電裝置，或是較大型的固定式發電裝置。 參閱圖5及圖6，於本實施例中，該散熱器62為一冷 水箱621，並使用水冷式散熱，但該散熱器62亦可為一散 鲁熱片624 ’並藉由空氣散熱，使該導冷端612持續維持在低 溫狀態’或亦可使用其他的散熱方式。 經由以上的說明，可將本新型太陽能發電裝置的優點 歸納如下： 藉由使用該太陽能熱儲存裝置，可以在陽光充足的時 候將熱能儲存下來，再於日照不足或夜晚的時候用來發電 ，而由於該蓄熱粉末33的良好儲存熱能效果，及該殼體21 和該殼蓋22的雙層真空架構，可以得到良好的保溫效果，. 9 M438541 使發電時間得以延長。 綜上所述’本新型太陽能熱儲存裝置具有良好的儲存 熱能效果，且本新型太陽能發電裝置可不受限天氣和時間 提供發電，故確實能達成本新型之目的。 惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不 能以此限定本新型實施之範® ’即大凡依本新型申請專利 範圍及新型說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本新型專利涵蓋之範圍内 【圖式簡單說明】 圖1是習知—種太陽能熱儲存裝置的剖自示意圖； 圖2是習知一種太陽能發電裝置的剖面示意圖； 圖3是本新型太陽能熱儲存裝置之一較佳實施例的奋 面示意圖； 圖 示意圖 4.是本新型太陽能熱儲存裝置應用 於一發電系統的

示意圖；及 置之—較佳實施例的剖 面 說明該較佳實 圖6是該較佳實施例的一剖面示意圖 施例的另一樣態。 10 M438541 【主要元件符號說明】 4 ..........聚光板 5 ..........感測器 6 ..........發電單元 2 ..........殼體單元 21.........殼體 211 .......上開口 212 .......容室 213 .......内壁 214 .......真空腔室 215 .......外壁 22.........殼蓋 221 ··……内壁 222 .......真空腔室 223 .......外壁 3 ..........集熱單元 31.........固定壁 61 ···.. •…熱電元件 611… •…導熱端 612… •…導冷端 62••… •…散熱器 621… •…冷水箱 622·.. —入水管 623… •…出水管 624… •…散熱片 71…… •…熱交換器 72…… …·渦輪機 73.........發電機 311 .......内開口

32 33 集熱板 蓄熱粉末 74 .........冷凝器 75 .........冷卻水塔 11

Claims (1)

1. M438541 六、申請專利範圍： 1. 一種太陽能熱館存裝置，包含. 一毂體單元，包括一界定出一具有上開口之容室的 殼體；及 一集熱單元，包括一由該殼體上周緣向内延伸且内 周緣界定出一内開口的固定壁、一設置於該固定壁且封 閉該内開口的集熱板，及一填充於該容室且用以儲存熱 能的蓄熱粉末。 2. 根據申請專利範圍第！項所述之太陽能熱儲存裝置，其 中，該殼體單元還包括一可移除地設置於該殼體且可開 啟地封閉該上開口的殼蓋，該殼蓋具有一透光的内壁及 一與該内壁相配合界定出一真空腔室的透光的外壁。 3. 根據申請專利範圍第2項所述之太陽能熱儲存裝置，其 中，該殼體具有一内壁及一與該内壁相配合界定出—真 空腔室的外壁。 4. 根據申請專利範圍第2項所述之太陽能熱儲存裝置，還 包含—對應該集熱板且可轉動地設置於該殼體單元的聚 光板，及一設置於該聚光板且用以感測太陽光角度的感 測器》 〜 5. 根據中π專利範圍第丨項所述之太陽能熱儲存裝置，其 中，該蓄熱粉末為氣化鈉粉末。 〃 6· —種太陽能發電裝置，包含 —如專利申請範圍第-項之太陽能熱儲存裝置；及 一發電單元，包杠 匕括一可移除地設置於該集熱板且用 12 M438541 以接收溫度差而產生電源的熱電元件，及一設置於該熱 電元件與該集熱板相反面的散熱器。 7. 根據申請專利範圍第6項所述之太陽能發電裝置，其中 ’該殼體單元還包括一可移除地設置於該殼體且可開啟 地封閉該上開口的殼蓋，該殼蓋具有一透光的内壁及一 與該内壁相配合界定出一真空腔室的透光的外壁。 8. 根據申請專利範圍第7項所述之太陽能發電裝、置，其中 ’該殼體具有一内壁及一與該内壁相配合界定出一真空 腔室的外壁。 9. 根據申請專利範圍第7項所述之太陽能發電裝置，還包 含一對應該集熱板且可轉動地設置於該殼體單元的聚光 板’及一設置於該聚光板且用以感測太陽光角度的感測 器。 10. 根據申請專利範圍第6項所述之太陽能發電裝置，其中 ° 玄蓄熱粉末為氯化鈉粉末。 13