一種基于水合鹽的太陽能儲熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽能儲熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于水合鹽的太陽能儲熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類經(jīng)濟和社會的不斷快速發(fā)展，能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為全球性的重大課題。面對煤、石油、天然氣等化石能源日益枯竭的現(xiàn)狀，尋找一種可再生清潔能源顯得迫在眉睫，同時也成為眾多科學(xué)家們研究的主要內(nèi)容。太陽能因具有取之不盡，用之不竭，分布廣泛，并且清潔高效無污染等一系列的優(yōu)點，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有希望的新能源。太陽能熱利用范圍是最廣泛同時也是最成熟的，通過太陽輻射能加熱集熱器，使集熱器吸收太陽的熱能后直接利用。但因為太陽能的輻射分散性、間歇性、使用效率低，使得太陽能還無法真正進行大規(guī)模的投入使用。為保證太陽能熱利用連續(xù)、穩(wěn)定、高效率地進行，需要利用儲熱裝置。相變儲熱材料儲能密度高，可利用溫差范圍廣，是代替水作為儲熱材料的理想材料。因此對于高效儲熱裝置以及新型儲熱材料有待進一步研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種基于水合鹽的太陽能儲熱裝置，它具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能環(huán)保、換熱效率高、儲能量大且安全可靠的特點。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于水合鹽的太陽能儲熱裝置，包括太陽能儲熱裝置外殼、工質(zhì)盛裝管道、相變儲熱材料，工質(zhì)盛裝管道、相變儲熱材料設(shè)置在儲熱裝置外殼的內(nèi)部，太陽能儲熱裝置外殼上開設(shè)工質(zhì)入口和工質(zhì)出口，工質(zhì)入口與工質(zhì)盛裝管道的一端連通，工質(zhì)出口與工質(zhì)盛裝管道的另一端連通。
[0005]按上述技術(shù)方案，在太陽能儲熱裝置外殼的內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)膽，太陽能儲熱裝置外殼、內(nèi)膽之間填充保溫材料，相變儲熱材料盛裝在內(nèi)膽里。保溫材料采用硅酸鋁耐火材料或硅酸鋁耐火纖維與礦渣棉板組合的保溫材料。
[0006]按上述技術(shù)方案，內(nèi)膽通過角鋼框架固定在太陽能儲熱裝置外殼的內(nèi)部。
[0007]按上述技術(shù)方案，包括多層工質(zhì)盛裝管道，各層工質(zhì)盛裝管道呈上下分布，各層工質(zhì)盛裝管道均置于內(nèi)膽內(nèi)部。
[0008]按上述技術(shù)方案，每層工質(zhì)盛裝管道為蛇形工質(zhì)盛裝管道，每層工質(zhì)盛裝管道的一端均與工質(zhì)入口連通，每層工質(zhì)盛裝管道的另一端均與工質(zhì)出口連通。
[0009]按上述技術(shù)方案，工質(zhì)盛裝管道單元共20?30層。大大增加了換熱面積，提高了換熱效率。
[0010]按上述技術(shù)方案，太陽能儲熱裝置外殼為長方體。
[0011]按上述技術(shù)方案，相變儲熱材料共占據(jù)內(nèi)膽內(nèi)部體積的70%-80%。大大增加了太陽能儲熱裝置的儲熱量。
[0012]按上述技術(shù)方案，相變儲熱材料為Ba (OH) 2.8H20。
[0013]按上述技術(shù)方案，內(nèi)膽為不銹鋼板材質(zhì)，太陽能儲熱裝置外殼為冷乳碳鋼板材質(zhì)。
[0014]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明基于水合鹽的太陽能儲熱裝置結(jié)構(gòu)簡單、充放熱迅速、效率高、可逆，利用角鋼支撐框架，保證了儲熱裝置內(nèi)膽的穩(wěn)定安全；采用多層工質(zhì)盛裝管道上下重疊的方式，保證儲熱裝置內(nèi)膽溫度分布均勻，有效降低了相變儲熱材料的過冷及相分離，同時也增大了換熱面積，提高了換熱效率；采用保溫材料包裹儲熱裝置內(nèi)膽，減少熱量散失；采用相變潛熱高的儲熱材料，并且增加其裝載量，增大了相變儲熱裝置總儲熱量，使其能供應(yīng)更多能量；采用的相變儲熱材料相變穩(wěn)定性好，增大了太陽能儲熱裝置的穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明的太陽能儲熱裝置結(jié)構(gòu)簡單、儲能量大、充放熱迅速、可逆性好、換熱效率高、安全可靠、節(jié)能環(huán)保且成本低。
【附圖說明】
[0015]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0016]圖1是本發(fā)明實施例基于水合鹽的太陽能儲熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實施例基于水合鹽的太陽能儲熱裝置的無前蓋主視圖；
[0018]圖3是本發(fā)明實施例基于水合鹽的太陽能儲熱裝置的無頂蓋俯視圖；
[0019]圖中:1.工質(zhì)入口 ；2.太陽能儲熱裝置外殼；3.保溫材料；4.工質(zhì)出口 ；5.內(nèi)膽；6.角鋼框架；7.工質(zhì)盛裝管道。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明實施例中，提供一種基于水合鹽的太陽能儲熱裝置，如圖1-圖3所示，包括太陽能儲熱裝置外殼2、工質(zhì)盛裝管道7、相變儲熱材料，工質(zhì)盛裝管道、相變儲熱材料設(shè)置在儲熱裝置外殼的內(nèi)部，太陽能儲熱裝置外殼上開設(shè)工質(zhì)入口 I和工質(zhì)出口 4，工質(zhì)入口與工質(zhì)盛裝管道的一端連通，工質(zhì)出口與工質(zhì)盛裝管道的另一端連通。工質(zhì)盛裝管道7采用金屬材料，可選用紫銅材料，管道直徑8_，管道厚度0.6mm,因為金屬的熱傳導(dǎo)率高，從而提高了太陽能儲熱裝置的熱交換效率。熱源可來自太陽能、工業(yè)余熱、低谷電等，來源范圍廣，符合節(jié)能減排要求。傳熱工質(zhì)可以用空氣、水、防凍液等，氣體的傳導(dǎo)性雖然不好，但是它的工作范圍大、操作簡單、無毒性，不僅能用蒸汽驅(qū)動汽輪機，還可以直接利用高溫空氣驅(qū)動燃?xì)廨啓C，效率更高。水易于獲得、價格低、安全性高，也是一種比較合適的傳熱工質(zhì)。
[0022]進一步地，在太陽能儲熱裝置外殼的內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)膽5，太陽能儲熱裝置外殼、內(nèi)膽之間填充保溫材料3，相變儲熱材料盛裝在內(nèi)膽里。保溫材料采用硅酸鋁耐火材料或硅酸鋁耐火纖維與礦渣棉板組合的保溫材料。
[0023]進一步地，內(nèi)膽通過角鋼框架6固定在太陽能儲熱裝置外殼的內(nèi)部。內(nèi)膽5為不銹鋼板，厚度Imm ;太陽能儲熱裝置外殼2為冷乳碳鋼板，厚度Imm ;角鋼框架6為角鋼結(jié)構(gòu)，規(guī)格為 40*40*4mm。
[0024]本發(fā)明實施例中，進一步地，包括多層工質(zhì)盛裝管道，各層工質(zhì)盛裝管道呈上下分布，各層工質(zhì)盛裝管道均置于內(nèi)膽內(nèi)部。
[0025]進一步地，每層工質(zhì)盛裝管道為蛇形工質(zhì)盛裝管道，每層工質(zhì)盛裝管道的一端均與工質(zhì)入口連通，每層工質(zhì)盛裝管道的另一端均與工質(zhì)出口連通。
[0026]本發(fā)明實施例中，工質(zhì)盛裝管道單元共20?30層。大大增加了換熱面積，提高了換熱效率。
[0027]本發(fā)明實施例中，太陽能儲熱裝置外殼為長方體。
[0028]本發(fā)明實施例中，進一步地，相變儲熱材料共占據(jù)內(nèi)膽內(nèi)部體積的70% -80%。大大增加了太陽能儲熱裝置的儲熱量。將相變儲熱材料裝在內(nèi)膽里，考慮到體積膨脹，不能將內(nèi)膽裝滿，然后將相變儲熱材料和工質(zhì)盛裝管道一起封裝在內(nèi)膽里，只留下工質(zhì)盛裝管道2端的兩個通往外界的工質(zhì)入口 I和工質(zhì)出口 4。
[0029]進一步地，相變儲熱材料為Ba (OH) 2.8H20。
[0030]本發(fā)明實施例中，內(nèi)膽為不銹鋼板材質(zhì)，太陽能儲熱裝置外殼為冷乳碳鋼板材質(zhì)。內(nèi)膽5為不銹鋼板，厚度Imm ;太陽能儲熱裝置外殼2為冷乳碳鋼板，厚度Imm ;角鋼框架6為角鋼結(jié)構(gòu)，規(guī)格為40*40*4mm。
[0031]本發(fā)明的較佳實施例中，提供一種基于水合鹽的太陽能儲熱裝置，包括太陽能儲熱裝置外殼2、工質(zhì)盛裝管道7、相變儲熱材料，工質(zhì)盛裝管道、相變儲熱材料設(shè)置在儲熱裝置外殼的內(nèi)部，太陽能儲熱裝置外殼上開設(shè)工質(zhì)入口 I和工質(zhì)出口 4，工質(zhì)入口與工質(zhì)盛裝管道的一端連通，工質(zhì)出口與工質(zhì)盛裝管道的另一端連通。工質(zhì)盛裝管道7采用金屬材料，可選用紫銅材料，管道直徑8_，管道厚度0.6mm,因為金屬的熱傳導(dǎo)率高，從而提高了太陽能儲熱裝置的熱交換效率。熱源可來自太陽能、工業(yè)余熱、低谷電等，來源范圍廣，符合節(jié)能減排要求。傳熱工質(zhì)可以用空氣、水、防凍液等，氣體的傳導(dǎo)性雖然不好，但是它的工作范圍大、操作簡單、無毒性，不僅能用蒸汽驅(qū)動汽輪機，還可以直接利用高溫空氣驅(qū)動燃?xì)廨啓C，效率更高