專利名稱：高效太陽能多工質(zhì)蓄能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高效太陽能多工質(zhì)蓄能器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及太陽能蓄能裝置，具體地指一種高效太陽能多工質(zhì)蓄能器。 技術(shù)背景[0002]在本實用新型提出之前，隨著科技的發(fā)展，太陽能光熱集熱器已廣泛地應(yīng)用于便民和工業(yè)場合。但現(xiàn)有的太陽能光熱集熱器一般僅以單一介質(zhì)水(或其它蓄熱材料)進行貯存蓄能。這種集熱器蓄能能量密度較低，傳輸過程熱損大，同時集熱蓄能放熱輸出轉(zhuǎn)換效率不高，熱能利用形態(tài)單一，對克服太陽能利用的不穩(wěn)定不連續(xù)缺陷的能力有限。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，蓄能能量密度高，熱損低，集熱蓄能放熱輸出轉(zhuǎn)換效率高，熱能利用形態(tài)多樣的高效太陽能多工質(zhì)蓄能器。[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種高效太陽能多工質(zhì)蓄能器， 包括帶蓄熱液箱的太陽能集熱器和貯熱水箱，所述貯熱水箱內(nèi)設(shè)有溶液換熱盤管和水蒸氣冷凝盤管，貯熱水箱上設(shè)有冷水入口和熱水出口 ；所述蓄熱液箱的頂部經(jīng)排氣管與所述水蒸氣冷凝盤管的輸入端連通，水蒸氣冷凝盤管的輸出端為凝結(jié)水出口 ；所述蓄熱液箱的底部經(jīng)出液管與所述溶液換熱盤管的輸入端連通，溶液換熱盤管的輸出端為濃溶液出口，所述蓄熱液箱上部還設(shè)有稀溶液入口。這樣，通過太陽能集熱器的蓄熱液箱里的溶液中的水分蒸發(fā)，將太陽能轉(zhuǎn)化為溶液的濃度差。[0005]在上述方案中，所述蓄熱液箱內(nèi)灌裝吸濕溶液，本溶液為化學(xué)能蓄能溶液，其傳輸距離長、無熱損、密度大、絕對蓄能量可以很大。[0006]在上述方案中，所述吸濕溶液為氯化鋰溶液、氯化鈣溶液或溴化鋰溶液，當(dāng)然，還可以采用其它吸濕溶液。[0007]在上述方案中，所述貯熱水箱內(nèi)灌裝水，通過貯熱水箱內(nèi)設(shè)有的溶液換熱盤管和水蒸氣冷凝盤管，將溶液的熱量和水蒸氣的熱量轉(zhuǎn)移到貯熱水箱內(nèi)的水中，被加熱的水可供采暖或直接使用，這樣充分利用了太陽能，提高了太陽能的轉(zhuǎn)換效率；而且與蓄熱液箱內(nèi)的溶液介質(zhì)形成雙工質(zhì)(溶液濃度差、水溫差)、二形態(tài)(化學(xué)能、熱水)的蓄能功能。[0008]在上述方案中，所述冷水入口設(shè)置在所述貯熱水箱的下部，熱水出口設(shè)置在所述貯熱水箱的上部，這樣有利于水的循環(huán)。[0009]本實用新型所述的蓄能器將太陽能蓄熱液箱與帶有溶液換熱盤管和水蒸氣冷凝盤管的貯熱水箱巧妙的連接，構(gòu)成了一個蒸發(fā)冷凝冷卻回路。通過向蓄熱液箱內(nèi)注入化學(xué)能蓄能工質(zhì)(如氯化鋰、氯化鈣、溴化鋰等，且不限于此幾種)，并利用太陽能對蓄熱液箱內(nèi)的蓄能工質(zhì)進行蒸發(fā)濃縮。在蒸發(fā)濃縮過程中，蓄能工質(zhì)濃溶液的熱量經(jīng)溶液換熱盤管轉(zhuǎn)移到貯熱水箱內(nèi)的水中，所蒸發(fā)出的蒸氣的熱量經(jīng)水蒸氣冷凝盤管也轉(zhuǎn)移到貯熱水箱內(nèi)的水中。其中，蓄能工質(zhì)濃溶液可排往濃貯溶液槽儲存起來或直接應(yīng)用到其他裝置或系統(tǒng)中，實現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；貯熱水箱內(nèi)的熱水可供采暖或生活用。[0010]本實用新型利用水和蓄能工質(zhì)實現(xiàn)了雙工質(zhì)(蓄能工質(zhì)、水)、二形態(tài)(化學(xué)能、熱水)的蓄能功能，充分利用了太陽能，提高了太陽能的轉(zhuǎn)換效率。[0011]本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，蓄能能量密度高，無熱損，集熱蓄能放熱輸出轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點。


[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]其中，1-太陽能集熱器，2-排氣管，3-稀溶液入口，4-出液管，5-貯熱水箱，6_冷水入口，7-熱水出口，8-蓄熱液箱，9-濃溶液出口，10-水蒸氣冷凝盤管，11-凝結(jié)水出口， 12-溶液換熱盤管。
具體實施方式
[0014]
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明，以便本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解。[0015]如圖1所示，本實施例包括帶蓄熱液箱8的太陽能集熱器1和貯熱水箱5，所述貯熱水箱5內(nèi)設(shè)有溶液換熱盤管12和水蒸氣冷凝盤管10，貯熱水箱5上設(shè)有冷水入口 6和熱水出口 7 ；所述蓄熱液箱8的頂部經(jīng)排氣管2與所述水蒸氣冷凝盤管10的輸入端連通，水蒸氣冷凝盤管10的輸出端為凝結(jié)水出口 11 ；所述蓄熱液箱8的底部經(jīng)出液管4與所述溶液換熱盤管12的輸入端連通，溶液換熱盤管12的輸出端設(shè)有濃溶液出口 9，所述蓄熱液箱8 上部還設(shè)有稀溶液入口 3。這樣，通過太陽能集熱器的蓄熱液箱8里的溶液中的水分蒸發(fā)， 將太陽能轉(zhuǎn)化為溶液的濃度差。[0016]上述蓄熱液箱8內(nèi)灌裝吸濕溶液，該吸濕溶液為氯化鋰溶液、氯化鈣溶液或溴化鋰溶液，當(dāng)然，還可以采用其它吸濕溶液。本溶液為化學(xué)能蓄能溶液，其傳輸距離長、無熱損、密度大、絕對蓄能量可以很大。所述貯熱水箱5內(nèi)灌裝水，通過貯熱水箱5內(nèi)設(shè)有的溶液換熱盤管12和水蒸氣冷凝盤管10，將溶液的熱量和水蒸氣的熱量轉(zhuǎn)移到貯熱水箱5內(nèi)的水中，被加熱的水可供采暖或直接使用，這樣充分利用了太陽能，提高了太陽能的轉(zhuǎn)換效率；而且與蓄熱液箱內(nèi)的溶液介質(zhì)形成雙工質(zhì)、二形態(tài)的蓄能功能。[0017]本實用新型的工作原理如下[0018]首先向太陽能集熱器1的蓄熱液箱8中填充稀的溶液(如氯化鋰、氯化鈣、溴化鋰等等不限于此幾種)，并向貯熱水箱5中填充冷水；蓄熱液箱8中填充稀的溶液會因太陽能加熱而沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣由蓄熱液箱8頂部的排氣管2，排往貯熱水箱5內(nèi)的水蒸氣冷凝盤管10，從而實現(xiàn)將水蒸氣的熱量轉(zhuǎn)給貯熱水箱5內(nèi)的冷水，完成一個熱能回收過程，水蒸氣放熱后其冷凝水由排凝結(jié)水管口 11排出，這是一個蒸發(fā)冷凝濃縮換熱蓄能過程；同時， 太陽能集熱器1的蓄熱液箱8中填充稀的溶液被濃縮后，由出液管4排往貯熱水箱5內(nèi)的溶液換熱盤管12與水進行熱交換，從而實現(xiàn)將溶液的熱量轉(zhuǎn)給貯熱水箱5內(nèi)的冷水，完成另一個熱能回收過程，充分利用了太陽能；最后濃溶液即可排往濃貯溶液槽儲存起來或直接應(yīng)用到其他裝置或系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。[0019]在上述過程中，隨著稀溶液進、濃溶液出的周期性工作，貯熱水箱5內(nèi)的冷水進、4熱水出過程的進行，就實現(xiàn)了太陽能的多形態(tài)的以便與后續(xù)利用過程的跨月跨季連續(xù)穩(wěn)定高效的熱力利用過程，例如建筑物生活熱水40°C -65°C，建筑物夏季空調(diào)降溫25°C -30°C， 冬季供暖18°C -25°C，春、秋季調(diào)濕調(diào)溫。
權(quán)利要求1.一種高效太陽能多工質(zhì)蓄能器，包括帶蓄熱液箱的太陽能集熱器和貯熱水箱，其特征是，所述貯熱水箱內(nèi)設(shè)有溶液換熱盤管和水蒸氣冷凝盤管，貯熱水箱上設(shè)有冷水入口和熱水出口 ；所述蓄熱液箱的頂部經(jīng)排氣管與所述水蒸氣冷凝盤管的輸入端連通，水蒸氣冷凝盤管的輸出端為凝結(jié)水出口 ；所述蓄熱液箱的底部經(jīng)出液管與所述溶液換熱盤管的輸入端連通，溶液換熱盤管的輸出端為濃溶液出口，所述蓄熱液箱上部還設(shè)有稀溶液入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效太陽能多工質(zhì)蓄能器，其特征是，所述蓄熱液箱內(nèi)灌裝吸濕溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效太陽能多工質(zhì)蓄能器，其特征是，所述吸濕溶液為氯化鋰溶液、氯化鈣溶液或溴化鋰溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效太陽能多工質(zhì)蓄能器，其特征是，所述熱水貯熱水箱內(nèi)灌裝水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效太陽能多工質(zhì)蓄能器，其特征是，所述冷水入口設(shè)置在所述貯熱水箱的下部，熱水出口設(shè)置在所述貯熱水箱的上部。
專利摘要本實用新型公開了一種高效太陽能多工質(zhì)蓄能器，包括帶蓄熱液箱的太陽能集熱器和貯熱水箱，所述貯熱水箱內(nèi)設(shè)有溶液換熱盤管和水蒸氣冷凝盤管，貯熱水箱上設(shè)有冷水入口和熱水出口；所述蓄熱液箱的頂部經(jīng)排氣管與所述水蒸氣冷凝盤管的輸入端連通，水蒸氣冷凝盤管的輸出端為凝結(jié)水出口；所述蓄熱液箱的底部經(jīng)出液管與所述溶液換熱盤管的輸入端連通，溶液換熱盤管的輸出端為濃溶液出口，所述蓄熱液箱上部還設(shè)有稀溶液入口。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，蓄能能量密度高，無熱損，集熱蓄能放熱輸出轉(zhuǎn)換效率高，熱能利用形態(tài)多樣。適用于太陽能的蓄能，以及便民和工業(yè)場合。
文檔編號F24J2/34GK202255001SQ20112029106
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者代伯清 申請人:武漢市建筑設(shè)計院