【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳光光谱调制，具体涉及一种基于太阳能光谱调制的跨季节地下储能系统及方法。
技术介绍
1、随着我国“双碳”计划的推进，可再生能源正在逐渐取代煤炭作为能源发展的主要方向。新能源归根结底是太阳能，解决对太阳能能量的高效转化问题是当今世界的主流研究方向。如果能将绝大部分太阳能利用并且储存起来，不仅能为日常生活提供大量的能源，还能减少化石燃料燃烧造成的污染，实现绿色可持续发展。
2、光谱的波长调制是通过改变光信号的波长来传输信息的技术。具体来说，它是将信息信号调制到一定波长范围内，使得光信号的波长发生变化，从而实现信息的传输，波长调制技术主要有直接调制、间接调制和全光调制等。其中直接调制是最为常用的调制方式。利用太阳能的光谱调制，可以将太阳能波长调制到利于材料吸收的范围从而实现能量的高效吸收。
技术实现思路
1、考虑到当前太阳能转化效率低，在通过介质进行能量转换时会损失大量的能量的问题，本专利技术的目的是提供一种基于太阳能光谱调制的跨季节地下储存系统及方法，该系统及方法高效、环保、无污染，能将太阳能高效利用起来解决地区能源短缺问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种基于太阳能光谱调制的跨季节地下储能系统，所述系统包括太阳能光谱调制段，光路传导段以及水循环段；
4、所述太阳能光谱调制段包括太阳能全吸收器1和选择发射器2，太阳能全吸收器1和选择发射器2为相连的一个整体，全吸收器1上方覆盖tin薄膜；>
5、所述光路传导段设置在土壤5内，位于太阳能光谱调制段下方，包括光学玻璃套筒4和多段光纤型传导壁3，，选择发射器2覆盖在光学玻璃套筒4上，将光学玻璃套筒4封闭；光纤型全反射壁3由可反射的sio2玻璃制成，利用光纤原理对光进行无损的全反射，多段光纤型传导壁3相间隔的紧配合嵌套在光学玻璃套筒4内，光路由光纤型传导壁3进行全反射传播，一组太阳光从相邻段光纤型传导壁之间射出穿过光学玻璃套筒4进入土壤5，另一组太阳光向下进入下一段光纤型传导壁3中继续进行全反射传播；
6、所述水循环段临近太阳能光谱调制段和光路传导段设置，包括地下水管6，循环水泵7，控制阀门8以及储水换热箱9，地下水管6深埋地下与土壤充分接触换热，循环水泵7以及控制阀门8与地下水管6连接配套使用，地下水管6与储水换热箱9相连通，水流汇入储水换热箱9。
7、所述太阳能全吸收器1是基于圆柱阵列结构的超材料吸收器，采用耐高温材料tin和sio2进行高效太阳能收集；在300-2500nm波长处，太阳总吸收率高达0.94，能够吸收全波段的太阳光。
8、所述选择发射器2能够将太阳光波长调制到1000nm以上并向下发射。
9、所述的一种基于太阳能光谱调制的跨季节地下储能系统的工作方法，包括以下步骤：
10、步骤1，太阳光的光谱调制：太阳光照射在太阳能全吸收器1上进行光能的吸收，经过选择发射器2调制将光波长调制到1000nm以上继续向下传播；
11、步骤2，太阳光的传播以及储存：设计光纤型传导壁3使得太阳光经过全反射斜向下传播，太阳光通过第一段光纤型传导壁全反射后，一组太阳光从第一段和第二段光纤型传导壁之间射出穿过光学玻璃套筒4进入土壤5，土壤5中的水吸收调制之后的太阳光升温，由于土壤5良好的隔热性，光能以热量的形式储存在水分中；另一组太阳光通过第二段光纤型传导壁3继续向下传播进行下一段的储存；太阳光由此方式被分布到土壤5中，实现能量高效储存；
12、步骤3，能量的跨季节水循环利用：在光照强的季节将能量储存于土壤5中，当地区能源短缺时打开循环水泵7和控制阀门8，水流经过土壤5与其进行换热将热量带离地下供地上使用。
13、和现有技术相比较，本专利技术具备如下优点：
14、本专利技术采用太阳能光谱调制的地下储能系统对太阳能进行储存，充分利用了光谱调制技术使得光能被土壤中的水高效吸收，该系统可以将太阳能储存起来跨季节随时利用，降低了化石燃料燃烧在能源获取中的比重，高效、节能、环保。
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1.一种基于太阳能光谱调制的跨季节地下储能系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能光谱调制的跨季节地下储能系统，其特征在于：所述太阳能全吸收器(1)是基于圆柱阵列结构的超材料吸收器，采用耐高温材料TiN和SiO2进行高效太阳能收集；在300-2500nm波长处，太阳总吸收率高达0.94，能够吸收全波段的太阳光。
3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能光谱调制的跨季节地下储存系统，其特征在于：所述选择发射器(2)能够将太阳光波长调制到1000nm以上并向下发射。
4.权利要求1至3任一项所述的一种基于太阳能光谱调制的跨季节地下储能系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能光谱调制的跨季节地下储能系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能光谱调制的跨季节地下储能系统，其特征在于：所述太阳能全吸收器(1)是基于圆柱阵列结构的超材料吸收器，采用耐高温材料tin和sio2进行高效太阳能收集；在300-2500nm波长处，太阳总吸收率高达0.94...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝家成，张丹，周文博，袁洋，王一笑，杨越，涂茂萍，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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