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1、10申请公布号CN101943485A43申请公布日20110112CN101943485ACN101943485A21申请号200910017110822申请日20090709F24J2/04200601F24J2/48200601C09K5/1420060171申请人淄博大运特工程材料科技有限公司地址621000四川省绵阳市北川羌族自治县山东产业园72发明人许刚张景园王娇许亮刘昭勇54发明名称一种利用固体黑色颗粒集热的方法57摘要本发明一种利用固体黑色颗粒集热的方法，其特征在于利用固体黑色颗粒作为光热转换工质自由摊或堆放在绝热材料上，其上带有透光保温外罩，在固体黑色颗粒光热转换工质中或背光。
2、面置有换热腔体，换热腔体中的介质为液体或气体。或者是，利用固体黑色颗粒作为光热转换工质盛装在透光容器内，在透光容器的向阳面外带有透光绝热层，透光容器的背光面外设有绝热材料层，在固体黑色颗粒光热转换工质中或背光面置有换热腔体，换热腔体中的介质为液体或气体。本发明换热比面积大，制作工艺简单、成本低，易于大规模普及性生产，开辟了太阳能利用的新概念。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN101943492A1/1页21一种利用固体黑色颗粒集热的方法，其特征在于利用固体黑色颗粒作为光热转换工质自由摊或堆放在绝热材料上，其上带有透光保温外罩，在固。
3、体黑色颗粒光热转换工质中或背光面置有换热腔体，换热腔体中的介质为液体或气体。2一种利用固体黑色颗粒集热的方法，其特征在于利用固体黑色颗粒作为光热转换工质盛装在透光容器内，在透光容器的向阳面带有透光绝热层，透光容器的背光面外设有绝热材料层，在固体黑色颗粒光热转换工质中或背光面置有换热腔体，换热腔体中的介质为液体或气体。3根据权利要求2所述的利用固体黑色颗粒集热的方法，其特征在于所述透光绝热层为真空层或空气层，由透光材料与固体黑色颗粒之间的空间形成。4根据权利要求1或2所述的利用固体黑色颗粒集热的方法，其特征在于所述固体黑色颗粒为本身是黑色的无机材料，或者是染色的天然沙石、矿石、金属、金属氧化物或。
4、非金属的粉或沙的干燥颗粒，粒度为21500目之间。权利要求书CN101943485ACN101943492A1/3页3一种利用固体黑色颗粒集热的方法技术领域0001本发明属于太阳能利用领域，涉及一种利用固体黑色颗粒集热方法。背景技术0002目前，太阳能利用方面主要的几种集热器，如真空玻璃管、平板式及聚焦式等几种形式，都是靠在管壁上的选择和非选择性吸热涂层作为光热转换层，对太阳光的吸收率不高，体现在换热比面积界面小、热容小、涂层要求制作工艺高、成本高，很难大规模普及性生产。0003已有技术的集热器，如真空管式，里面的介质是水或导热液体，存在着冬天低温怕冻、易碎，高温易产生蒸汽，对密封条件要求严格。
5、。利用黑液做吸热工质也仍然存在着低温怕冻、高温易汽化、氧化变质、易腐蚀、缺乏长效稳定性等诸多问题。发明内容0004本发明所要解决的技术问题是提供一种利用固体黑色颗粒集热的方法，换热比面积大，制作工艺简单、成本低，易于大规模普及性生产。0005本发明一种利用固体黑色颗粒集热的方法，其特征在于利用固体黑色颗粒作为光热转换工质自由摊或堆放在绝热材料上，其上带有透光保温外罩，在固体黑色颗粒光热转换工质中或背光面置有换热腔体，换热腔体中的介质为液体或气体。或者是，利用固体黑色颗粒作为光热转换工质盛装在透光容器内，在透光容器的向阳面外带有透光绝热层，透光容器的背光面外设有绝热材料层，在固体黑色颗粒光热转换。
6、工质中或背光面置有换热腔体，换热腔体中的介质为液体或气体。0006固体黑色颗粒可以是本身是黑色的无机材料，如氧化铜、煤粉、石墨粉、活性炭、炭黑、铁矿粉等。或者是染色的粉沙，如染色的天然沙石、矿石及金属或金属氧化物及非金属的粉或沙的干燥颗粒，可根据需要工质的导热系数、焓值、热熔而选择工质材料的材质和数量。0007染色可按照已有技术方式分为干法染色和湿法染色。如用2040目的海河沙子用高黑度碳素墨水进行染色后干燥。干法染色用1500目的石墨粉适量与一定量的硅酸盐水泥混合，通过干法分散搅拌后染为黑色粉末。0008由于各种材质的焓、热熔、导热系数不同，可根据需要，瞬间换热或有一定蓄热量的要求选择固体黑。
7、色颗粒的材质用量及颗粒粒径等。导热系数可在40101W/MK之间选择，因此可选择性范围广谱，对各种经济造价的选择范围大，也就是选择需要的材料容易。0009换热腔体可以是无机金属材料，也可以是陶瓷材料或者有机塑料管材；可以是圆管，也可以是扁管、波纹管等。盛装在透光容器时可以是用紫铜高效换热腔体。大换热面积的换热腔体腔体置于固体黑色颗粒之中，也可以置于固体背光面之外。0010透光绝热层为真空层或空气层，由透光材料与固体黑色颗粒之间的空间形成，透说明书CN101943485ACN101943492A2/3页4光材料可以选用高透光塑料膜片，如PVC、PE、PET、PC、EVA等，玻璃单层或中空、真空玻。
8、璃。0011本发明的优点换热比面积大，制作工艺简单、成本低，易于大规模普及性生产。可使太阳能利用非常容易地推广到各个行业和领域，彻底改变人们对太阳能利用就联想到玻璃真空管的局限性，将目前这种概念性的辅助能源变为主流能源，开辟了太阳能利用的新概念。广泛地适用于大型太阳能反季节储热，建筑太阳能一体化工程。经济造价多种选择档次，可开发出各种用途的太阳能集热装置，环保、安全、稳定。附图说明0012图1为本发明的结构示意图之一；0013图2为本发明的结构示意图之二；0014图3为本发明的结构示意图之三。0015图中1透光保温外罩2固体黑色颗粒3换热腔体4绝热材料层5透光绝热层6透光容器7立柱具体实施方式。
9、0016以下结合实施例附图说明，本发明并不限于图示情况。0017如图1，本发明利用固体黑色颗粒集热的方法，将固体黑色颗粒2自由堆放在绝热材料层4上，其上带有透光保温外罩1，透光保温外罩1与固体黑色颗粒之间为透光保温层。在固体黑色颗粒光热转换工质中置有绝热换热腔体换热管3，换热腔体中的介质为液体或气体。0018如图2，利用固体黑色颗粒2作为光热转换工质盛装在透光容器1内，在透光容器的向阳面带有透光绝热层5，透光绝热层5的最顶面也即透光容器外壳为透光材料。透光容器的背光面外设有绝热材料层4，在固体黑色颗粒光热转换工质背光面置有换热腔体3，换热腔体3中的介质为液体或气体。透光容器内加有支撑立柱7。0。
10、019如图3，将固体黑色颗粒2自由堆放在绝热材料层4上，其上带有弧形透光保温外罩1，透光保温外罩1与固体黑色颗粒之间为透光保温层，并加有支撑立柱7。在固体黑色颗粒光热转换工质中置有绝热换热腔体换热管3，换热腔体中的介质为液体或气体。0020实施例10021本发明的一种利用固体黑色颗粒集热的方法应用于铺地型大型太阳能蓄热工程。0022选择太阳资源丰富地区的平地或坡地面要求做出平整的水泥地面，在其上用20CM厚EPS保温板，其上放置直径为20CM的塑料波纹管换热腔体，管距25CM，在其上堆放固体黑色颗粒，总厚2125CM。也就是管上面有15CM厚的吸热工质材料。管内介质可以是水。在其固体上面高透明。
11、保温外罩可以是大棚膜，一层和多层，也可以是中空或真空玻璃的棚罩。棚罩与吸热工质之间的距离在150CM之间，棚罩大小可根据地面的吸光固体黑色颗粒面积而定。为了方便巡检，5M宽任意长。每道集热带之间留有人行道，也可以做成任意宽。在吸热床带中间设一定数量的立柱支撑。0023本实施例适用于大型反季节蓄热工程。0024实施例20025上述换热空腔可以换成铁或铝管道。换热介质是空气。用风机直接输送采暖。此说明书CN101943485ACN101943492A3/3页5种方式可选择蓄热系数大的材料，可有利于长时间较稳定的供给。0026实施例30027利用本发明的一种固体黑色颗粒集热制作的太阳能建筑一体化工程。
12、时，可以做成既是外墙保温板，又是外墙装饰挂板的模块式超薄板式太阳能集热器板。用115CM厚的铝合金中空板作为换热空腔，用背光面和边缘复合有2530CM厚PU泡沫绝热层，另一面复合有带有栅格和厚度05CM高透光薄板玻璃或塑料透明片作为固体黑色颗粒工质的盛装腔体。有一层或多层12CM厚的中空真空保温层。硅硼玻璃或塑料材料总厚度为57CM，规格可以做成2米任意长。0028该集热器既是外墙保温板，又是外墙装饰挂板。用作屋面时还是屋顶板，既替代了屋面瓦也替代了防水材料，真正与建筑溶为一体。换热空腔连接有进水和出水口。0029本实施例适合于建筑与太阳能一体化集中供热工程。说明书CN101943485ACN101943492A1/2页6图1图2说明书附图CN101943485ACN101943492A2/2页7图3说明书附图CN101943485A。