專利名稱：智能儲熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種智能儲 熱器，尤其涉及在太陽能塔內(nèi)使用的智能儲熱器。
背景技術(shù)：
已有技術(shù)的太陽能塔的儲熱器是臥式的，中空的儲熱器在結(jié)構(gòu)外殼內(nèi)部只有蓄熱材料，無其他結(jié)構(gòu)，儲熱器通過長長的導(dǎo)管連接到上部的熱源，儲熱器的下部連接著風(fēng)機，在風(fēng)機產(chǎn)生的引力的作用下，熱氣流從熱源中流出，通過導(dǎo)管向下注入到儲熱器的內(nèi)部，與蓄熱材料進行熱交換后，由風(fēng)機排出，為了增強熱交換的效率，可以在蓄熱材料中添加蛇形管或儲熱顆粒，但是臥式的儲熱器體積較大，在高聳的太陽能塔內(nèi)空間不易設(shè)置，而且由于整體蓄熱可能導(dǎo)致受熱不均勻，在底部溫度尚比偏低的時候，頂部可能已經(jīng)溫度過高，甚至?xí)⑿顭岵牧先蹥А?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供ー種智能儲熱器，降低智能儲熱器蓄熱過程中的壓カ損失，減低裝置電耗，獲得更好的經(jīng)濟性。實現(xiàn)智能儲熱器蓄熱腔內(nèi)蓄熱體的蓄放熱的可控性和可靠性。智能儲熱器由臥式改為立式，減少熱擴散和熱損失，提高蓄熱的效率。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是做為本發(fā)明的ー種智能儲熱器，其頂部通過導(dǎo)管連接著熱源，而底部連接著風(fēng)機，該智能儲熱器在垂直方向上長長的形成，外部為結(jié)構(gòu)外殼，結(jié)構(gòu)外殼為由圓周鋼板及與鋼板緊貼的外殼保溫材料形成中空結(jié)構(gòu)，其軸心部位貫通設(shè)置著中心管，中心管頂部為熱風(fēng)的入口，結(jié)構(gòu)外殼內(nèi)側(cè)與中心管外側(cè)間自上而下地間隔著設(shè)置著若干個蓄熱単元，每個蓄熱單元下部設(shè)置著透氣托板，透氣托板上部安置著蓄熱體，相鄰的蓄熱單元間保留著空氣腔，靠近空氣腔的中心管壁上規(guī)則地打孔形成氣孔，中心管內(nèi)部設(shè)置著活塞，活塞上部連接著控制牽引線。該活塞上、下部分別為餅狀且能夠密封中心管，中間為連接部且能夠連接上、下兩部分。該導(dǎo)管由空氣入口保溫材料制成，外設(shè)空氣入ロ保溫層。該透氣托板通過連接桿與結(jié)構(gòu)外殼連接。該蓄熱體上覆蓋著網(wǎng)罩。該蓄熱體采用顆粒狀蓄熱材料填充，或者采用蜂窩狀的蓄熱材料填充，或者采用波紋形式的板狀結(jié)構(gòu)組成。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明為智能儲熱器，其形狀適合在太陽能塔內(nèi)安裝。本發(fā)明智能儲熱器內(nèi)部設(shè)置有活塞及擋板，能實現(xiàn)分級蓄熱，相對比較精確的控制每段智能儲熱器的蓄熱情況。
本發(fā)明智能儲熱器占地面積小，提高場地利用率。本發(fā)明智能儲熱器根據(jù)空氣的特性，可以智能性地把最上端的儲熱單元蓄滿熱量，然后逐將向下蓄熱，直到整個儲熱器都蓄滿熱量。


圖I為本發(fā)明智能儲熱器的主視剖視2為本發(fā)明智能儲熱器的俯視剖視圖
圖3為本發(fā)明智能儲熱器的儲熱流程第一流程示意4為本發(fā)明智能儲熱器的儲熱流程第二流程示意5為本發(fā)明智能儲熱器的儲熱流程第三流程示意中I :控制牽引線2 :氣孔3 :結(jié)構(gòu)外殼4 :活塞5 :外殼保溫材料6 :中心管7 :蓄熱體8 :透氣托板9 :空氣腔10 :連接桿11 :風(fēng)機12 :熱源13:空氣入口保溫層14:空氣入口保溫材料
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明智能儲熱器作進一步詳細說明本發(fā)明智能儲熱器在垂直方向上長長的構(gòu)建在太陽能塔內(nèi)，如圖I所示，其外部為中空結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)外殼3，結(jié)構(gòu)外殼3為由圓周鋼板及與鋼板緊貼的外殼保溫材料5形成，其軸心部位貫通設(shè)置著中心管6，中心管6可為鐵管或由其它材質(zhì)構(gòu)成，中心管6頂部為熱風(fēng)的入口，結(jié)構(gòu)外殼3內(nèi)側(cè)與中心管6外側(cè)間自上而下地間隔著設(shè)置著若干個蓄熱單元，每個蓄熱單元下部設(shè)置著透氣托板8，透氣托板8通過連接桿10與結(jié)構(gòu)外殼3固定，透氣托板8上部安置著蓄熱體7，蓄熱體7可以采用顆粒狀蓄熱材料填充，或者采用蜂窩狀的蓄熱材料填充，或者波紋形式的板狀結(jié)構(gòu)組成，無論采用哪種方式，熱空氣都從蓄熱體7中的孔隙中通過，熱量被保存在蓄熱體7中，經(jīng)過蓄熱體7的空氣被風(fēng)機11抽出整個熱能存儲器，排放到空氣中。本專利的最佳實施例可以采用蜂窩狀蓄熱材料填充，保證熱空氣可以從蜂窩狀蓄熱材料的孔隙中通過，實現(xiàn)蓄熱過程。蓄熱體7上覆蓋著網(wǎng)罩，相鄰的蓄熱單元間保留著空氣腔9，靠近空氣腔9的中心管6壁上規(guī)則地打孔形成氣孔2，中心管6內(nèi)部設(shè)置著活塞4，如圖I和圖2所示，活塞4的上、下部分別為餅狀且能夠密封中心管6，活塞4的中間為連接部且能夠連接上、下兩部分，活塞4上部連接著控制牽引線I。智能儲熱器頂部通過導(dǎo)管連接著熱源12，導(dǎo)管由空氣入口保溫材料14制成，外設(shè)空氣入口保溫層13，智能儲熱器底部連接著風(fēng)機11。熱源12的熱風(fēng)經(jīng)由導(dǎo)管從中心管6頂部進入智能儲熱器，由于活塞4的阻攔，通過活塞4上方的氣孔2流出到空氣腔9，通過蓄熱體7間的微小空隙向下運行，由于熱量是由溫度高的物體向溫度低的物體傳輸?shù)?，所以熱空氣和蓄熱體7進行了熱量交換，從而達到為蓄熱材料蓄熱的目的，實現(xiàn)蓄熱過程。整個蓄熱過程通過活塞的運動進行控制，如圖3所示的第一流程，熱風(fēng)經(jīng)活塞4上方氣孔2流出對這個氣孔2下方的一個蓄熱單元的蓄熱體進行加熱，因為在沒有活塞4阻擋時的空氣腔9比蓄熱體7對空氣的阻力小得多，通過蓄熱單元的空氣從該蓄熱單元下部的空氣腔9中經(jīng)氣孔2流回到中心管6，繼續(xù)向下運行，空氣腔9內(nèi)裝有溫度傳感器，當傳感器檢測空氣腔9內(nèi)溫度高于100°C時，滑動滑閥放松控制牽引線I以使活塞4下移，此時，熱風(fēng)仍然從活塞4上的氣孔2流出持續(xù)對此段蓄熱器加熱，直到活塞4移動到下一個氣孔2后進入第2流程，如圖4所示，當活塞4的下緣低于一氣孔2而上緣高于該氣孔2時，即活塞4上下兩端跨越一組氣孔2時，熱空氣將先后穿越與該氣孔2相鄰的兩個蓄熱單元，并對其進行加熱，然后經(jīng)過更低的一個氣孔2流回到中心管6。當傳感器檢測空氣腔9內(nèi)溫度低于熱風(fēng)入口處溫度20°C時，表明此段蓄熱單元已經(jīng)基本蓄滿，結(jié)束對此段蓄熱材料的蓄熱，進入第三流程。如圖5所示，繼續(xù)滑動滑閥使活塞4繼續(xù)下降到下一氣孔2下方，此時從中心管6來的熱風(fēng)由于熱阻，壓強等影響主要從活塞4上方的最近的氣孔2流出，也就是從最接近冷端的氣孔2流出，大大降低了熱風(fēng)流動阻力，并開始集中對下一段蓄熱單元進行加熱，而上一段蓄熱單元因上下兩端的氣孔的壓強接近使熱氣流不再流入，而不再繼續(xù)加熱，處于保溫狀態(tài)。對下一段蓄熱單元進行加熱的第三流程，加熱及活塞4滑動過程同對上一段蓄熱單元的加熱是相同的，即與第一流程是相同的。如此自上而下，遞次下移加熱，直到最后一段蓄熱材料蓄滿為止，結(jié)束整個蓄熱過程。在整個蓄熱過程中，智能儲熱器下端的風(fēng)機11 一直將熱空氣從智能儲熱器的入口經(jīng)過很多蓄熱單元后引出智能儲熱器，當風(fēng)機11前端的溫度傳感器檢測到風(fēng)機11入口的空氣溫度達到100°c以上時，風(fēng)機11將停止工作，這時表明整個儲熱器已基本蓄滿。其中，第一、圖中牽引線I的驅(qū)動方式最佳為卷揚方式，卷揚的方法為現(xiàn)有技術(shù)成熟的設(shè)計。
第二、連接桿10與結(jié)構(gòu)外殼3的連接方式可以是各種連接方式，比如，螺栓、焊接等，其中焊接是最佳方式，連接桿的保溫不用考慮，其散熱不可避免，所有大型管道工程均有類似拉桿。第三、活塞4和中心管6的連接方式是間隙配合，可實現(xiàn)活塞4在中心管內(nèi)自由的滑動。
權(quán)利要求
1.一種智能儲熱器，其頂部通過導(dǎo)管連接著熱源，而底部連接著風(fēng)機，其特征是所述智能儲熱器在垂直方向上長長的形成，外部為結(jié)構(gòu)外殼(3)，結(jié)構(gòu)外殼(3)為由圓周鋼板及與鋼板緊貼的外殼保溫材料(5)形成中空結(jié)構(gòu)，其軸心部位貫通設(shè)置著中心管(6)，中心管(6)頂部為熱風(fēng)的入口，結(jié)構(gòu)外殼(3)內(nèi)側(cè)與中心管(6)外側(cè)間自上而下地間隔著設(shè)置著若干個蓄熱單元，每個蓄熱單元下部設(shè)置著透氣托板(8)，透氣托板(8)上部安置著蓄熱體(7)，相鄰的蓄熱單元間保留著空氣腔(9)，靠近空氣腔(9)的中心管(6)壁上規(guī)則地打孔形成氣孔(2)，中心管￠)內(nèi)部設(shè)置著活塞(4)，活塞(4)上部連接著控制牽引線(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能儲熱器，其特征是所述活塞(4)上、下部分別為餅狀且能夠密封中心管(6)，中間為連接部且能夠連接上、下兩部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能儲熱器，其特征是所述導(dǎo)管由空氣入口保溫材料(14)制成，外設(shè)空氣入口保溫層(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能儲熱器，其特征是所述透氣托板(8)通過連接桿(10)與結(jié)構(gòu)外殼(3)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能儲熱器，其特征是所述蓄熱體上(7)覆蓋著網(wǎng)罩。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能儲熱器，其特征是所述蓄熱體(7)采用顆粒狀蓄熱材料填充。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能儲熱器，其特征是所述蓄熱體(7)采用蜂窩狀的蓄熱材料填充。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能儲熱器，其特征是所述蓄熱體(7)采用波紋形式的板狀結(jié)構(gòu)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能儲熱器，其頂部通過導(dǎo)管連接著熱源，而底部連接著風(fēng)機，該智能儲熱器在垂直方向上長長的形成，外部為結(jié)構(gòu)外殼，結(jié)構(gòu)外殼為由圓周鋼板及與鋼板緊貼的外殼保溫材料形成中空結(jié)構(gòu)，其軸心部位貫通設(shè)置著中心管，中心管頂部為熱風(fēng)的入口，結(jié)構(gòu)外殼內(nèi)側(cè)與中心管外側(cè)間自上而下地間隔著設(shè)置著若干個蓄熱單元，每個蓄熱單元下部設(shè)置著透氣托板，透氣托板上部安置著蓄熱體，蓄熱體上覆蓋著網(wǎng)罩，相鄰的蓄熱單元間保留著空氣腔，靠近空氣腔的中心管壁上規(guī)則地打孔形成氣孔，中心管內(nèi)部設(shè)置著活塞，活塞上部連接著控制牽引線。
文檔編號F28D20/00GK102620588SQ20111002779
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者劉曉冰, 楊麗云, 聶紅軍, 陸鈞 申請人:彩熙太陽能環(huán)保技術(shù)(天津)有限公司