太阳热能收集系统

摘要

本发明提供一种用于将太阳光辐射转变为热能的太阳能模块。该模块包括：绝热元件，其传导太阳光辐射并对热红外辐射具有低传导性；吸收元件；密封外套；以及在所述密封外套的封套的可变部分。这个可变部分是适用于根据所装入的气体的温度的改变来改变可用于装入所述封套内的气体的体积。此外，本发明还提供一种太阳能模块，它包括：绝热元件，吸收表面，用于吸收太阳光辐射的液体管，以及热联接的气体管。所加热的液体和所加热的气体可用于多种热应用。储热器可热联接到吸收表面和液体管。气体管具有几个气体阀，并与用于调节流经该气体管的空气的控制器相关联。该控制器可根据最优化程序来调节热的流出，该程序接收几个来源的输入，例如，传感器监控建筑，传感器监控所述太阳能模块，以及环境传感器。

主权项

一种用于将太阳光辐射转变为热能的太阳能模块，所述模块包括：（a）绝热元件，其传导太阳光辐射；（b）密封外套，具有可用于容纳在所述密封外套内装入的气体的体积；（c）吸收元件，被配置为吸收由通过所述绝热元件传导的太阳光辐射，所述吸收元件在所述密封外套内，所述吸收元件与所述密封外套内装入的气体发生热接触；以及（d）可变部分，包括：（i）在所述密封外套内的固定的体积元件；（ii）在所述密封外套外的可膨胀的室；以及（iii）连接管，被配置为使得在所述固定的体积元件与所述可膨胀的室之间的所述装入的气体能流动；其中，当加热在所述固定的体积元件内所述装入的气体时，气体从所述固定的体积元件流到所述可膨胀的室，增大所述装入气体的可用的体积，因此保持所述装入的气体的压力在所述太阳能模块的结构耐受限度之内。2．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：在所述密封外套内的压力是保持为与外部环境压力相平衡。3．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：所述绝热元件包括至少一个具有对太阳光辐射的高传导性的结构组件，所述组件选自以下组件：（i）绝热体，包括多个透明外套；（ii）一层绝热珠，设置在一个外套内；以及（iii）一列伸长的小室。4．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：包括至少一个加热管，所述加热管的蒸发体积是在所述密封外套内，并热连接到所述吸收元件，且所述加热管的浓缩球是在所述太阳能模块的外部。5．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：所述绝热元件包括伸长的小室和设置在所述小室之上的柔性透明层，其中，在所述柔性透明层的两侧之间的压力差使所述柔性透明层局部伸长并减少压力差。6．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：所述绝热元件具有对红外热辐射的低传导性。7．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：所述吸收元件具有对红外热辐射的低发射率。8．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，还包括：（e）在所述太阳能模块内的储热元件，热连接到所述吸收元件；其中，来自由所述吸收元件所吸收的太阳光辐射的热量通过热传导而被传导到所述储热元件。9． 根据权利要求8所述的太阳能模块，其特征在于：来自所述储热元件的热量是从所述储热元件传导到末端用户应用。10．一种用于将太阳光辐射转变为热能的太阳能模块，所述模块包括：（a）吸收表面（30），用于吸收太阳光辐射；（b）热空气管（110），热连接到述的吸收表面；其中，太阳光由所述吸收表面吸收，然后热气体流入所述热空气管；（c）热传递管（115），绝热于所述热空气管；以及（d）一组空气阀（131、132、133、134、135、136），配置为分别用于控制空气流经一组排气口（141、142、143、144、145、146），所述排气口包括选自以下的连接件：（i）从所述太阳能模块的周围环境到所述热空气管的入口；（ii）从建筑内部到所述热空气管的入口；（iii）从所述热空气管到所述热传递管的入口；（iv）从所述热传递管到所述热空气管的出口；（v）从所述热空气管到建筑内部的出口；以及（vi）从所述热空气管到所述太阳能模块的周围环境的出口。11．根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于：包括储热器，是热连接到所述的吸收表面。12．根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于：由所述太阳能模块所产生的热是热连接到邻近于所述太阳能模块的建筑的壁的侧面，因而使该邻近于所述太阳能模块的壁的侧面变暖，然后将热从所述壁传导到该壁的其他的侧面。13．根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于：所述太阳能模块是与用于调节流经所述热空气管的空气的控制器相关联的。14．根据权利要求13所述的太阳能模块，其特征在于：所述控制器是被配置为根据最优化程序来调节来自所述太阳能模块的热流和空气流，所述最优化程序接收来自多个来源的输入，包括以下的至少一个来源：传感器监控建筑的参数，传感器监控所述太阳能模块的参数，环境传感器和人的输入。15．根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于：还包括绝热元件，其传导太阳光辐射并具有对红外热辐射的低传导性，其被配置为将太阳光辐射传导到所述吸收表面。16．根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于：还包括绝热元件，其传导太阳光辐射并具有对红外热辐射的低发射率，其被配置为将太阳光辐射传导到所述吸收表面。