多能源互補綜合熱能儲放站的製作方法

2023-10-20 02:26:32 1

專利名稱：多能源互補綜合熱能儲放站的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種儲能設備，特別涉及一種多能源互補儲熱設備。
背景技術：
隨著煤炭、石油天然氣等非再生資源的逐漸減少，節約能源、充分利用能源越來越受到人們的重視，目前，常用的供熱系統多為單一熱源供熱，如電熱供暖，燃煤供暖等。近些年，太陽能供暖裝置得到了快速發展，諸如利用太陽能做飯、洗浴和取暖等，但其存在的缺點是1)只能在白天才能正常使用，2)當白天為陰天陽光較弱時，其供熱效果就變得很差。

發明內容
本發明的目的是提供一種多能源互補綜合熱能儲放站，要解決的技術問題是將白天由太陽能轉換的熱能儲存起來，或者在太陽能集熱效果較低時，利用低谷時的電能替代互補。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案為本發明的多能源互補綜合熱能儲放站，包括控制電路、太陽能集熱設備和含有高潛熱相變儲能材料的換熱儲能設備，在太陽能集熱設備與所述換熱設備之間設有一換熱循環裝置，在所述換熱儲能設備上還設有供電加熱裝置，所述換熱循環裝置與所述供電加熱裝置分時段分別與換熱儲能設備交換熱能。所述換熱循環裝置由設有集熱導熱板的內裝有導熱油的儲油箱、與換熱儲能設備相連通的輸油管、回油管、流量計、溫度計、閥門和循環泵構成。所述閥門為電磁控制閥，所述循環泵為高溫熱油循環泵。所述換熱儲能設備外形為圓柱形，其內壁設有保溫材料所制的保溫層，其內腔中設有儲有導熱油的與所述的換熱循環裝置的輸油管和回油管相通的不鏽鋼材料所制的密閉儲能罐，在儲能罐內垂直或水平設有二根以上由導熱率高的金屬管所制的兩端封堵住的儲能管，儲能管內裝有高潛熱相變儲能材料，在所述儲能罐內還設有與外界相通的通水管，所述通水管穿插於所述的儲能管之間，其一端與儲能罐壁上的進水口密封相接，其另一端與儲能罐子壁上的出水口密封相接。所述儲能管由紫銅所制。所述通水管為回形盤旋設置的銅管。所述的供電加熱裝置設於所述保溫層與儲能罐外壁之間。所述高潛能相變儲能材料為固-液相變儲能材料。與現有技術相比，本發明由於採用了由太陽能集熱設備、高潛熱相變儲能材料構成的換熱儲能設備和供電加熱裝置組合而成的供熱儲能站，因而將太陽能和用電低谷時的電能儲存起來備用，既節約了能源、又能使用戶隨時、方便地取用所儲備的熱能，所儲能源可在太陽能和市電之間互換。


圖I為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。如圖I所示，本發明是由太陽能集熱設備I、換熱循環裝置3、換熱儲能設備2供電加熱裝置4和控制電路組成，其可設置於農家小院或城市房屋的樓頂。其中，太陽能集熱設備I由太陽能採光板、可調反光板和高效集熱板構成，太陽能採光板置於室外朝陽，在太陽能採光板與高效集熱板之間設有遮光板和可調整角度的反光板，反光板將太陽能採光板採集到的光線全部反射到高效集熱板上，當不需要採集太陽光能時，可將遮光板打開，隔離太陽光線射向高效集熱板。換熱循環裝置3主要由儲油箱31構成，儲油箱31分主箱311和副箱312，均由金屬板所制，其外部均包裹著由高效保溫材料所制的保溫層21，主箱311和副箱312分別與高溫熱油循環泵5相接並通過高溫熱油循環泵5接往換熱儲能設備2中而形成一個封閉迴路，在該輸油迴路中設有多個流量計34、溫度計35和流量控制電磁閥門。主箱311內注有導熱油，主箱311的一個側面為導熱率高的集熱導熱板，該集熱導熱板與所述的高效集熱板緊密相接。當打開遮光板後，太陽能集熱設備I通過高效集熱板將光能轉化為熱能傳給換熱循環裝置3中的集熱導熱板，集熱導熱板將所獲得的熱能傳給儲油箱31內的導熱油，當導熱油的油溫被加熱到設定值時，控制電路指令高溫熱油循環泵5工作，該高溫熱油循環泵5先將換熱儲能設備2中已進行換熱後的導熱油通過回油管33泵入所述副箱312中，然後將儲油箱31中的被加熱的油通過輸油管32輸送至換熱儲能設備2中，之後再將副箱312中的導熱油泵入儲油箱31中加熱。換熱儲能設備2外殼由金屬或建材製成，其外形為圓柱形，也可以是方形或半圓形，其內壁設有保溫材料所制的保溫層21，在其內腔中設有不鏽鋼材料所制的密閉儲能罐22，罐壁上設有與換熱循環裝置3中高溫熱油循環泵5連通的進油口和出油口，在儲能罐22內垂直或水平設有二根以上由導熱率高的紫銅管所制的兩端封堵住的儲能管23，儲能管23內裝有高潛熱固-液相變儲能材料，在儲能罐22內還設有與外界相通的銅或鋁合金所制的通水管24，通水管24呈回形上下穿插於所述的儲能管23之間，其一端與儲能罐22壁上的進水口相接，其另一端與儲能罐22子壁上的出水口相接。在儲能罐22的外壁上環周設有供電加熱裝置4，供電加熱裝置4設於保溫層21與儲能罐22外壁之間。本發明的工作過程是I)白天太陽能集熱設備I將光能轉換為熱能傳給置於主箱311中的導熱油。2)當主箱311中的導熱油溫度達到設定溫度時，此時，控制電路指令高溫熱油循環泵5工作，同時，打開第三控制閥K3和第四控制閥K4(此時，第一控制閥Κ1、第二控制閥 Κ2、第五控制閥Κ5和第六控制閥Κ6為關閉狀態)，將儲能罐22中已進行換熱後的導熱油泵入副箱312中。3)經流量計34檢測，判斷儲能罐22中的導熱油已抽完，控制電路關閉第三控制閥K3和第四控制閥Κ4，打開第二控制閥Κ2和第六控制閥Κ6，將主箱311中的已達設定溫度的導熱油通過保溫輸油管32打入儲能罐22中將其中的熱能儲存於高潛熱相變材料中。4)關閉第二控制閥Κ2和第六控制閥Κ6，打開第一控制閥Kl和第五控制閥Κ5，將副箱312中的導熱油打入主箱311中，繼續吸收太陽能，至此完成太陽能的接收，輸送和儲存過程。5)當遇上太陽光較弱時，可以啟用供電加熱裝置4來儲存熱能，即在夜晚用電低谷時，對儲能罐22中的導熱油進行電加熱，繼而將電能轉換為熱能再儲存於高潛熱相變材料中，備用。
6)供暖用水過程打開第七閥Κ7門，自來水通過通水管24進入儲能罐22中，由於高潛熱相變材料中儲有很多熱能，其溫度遠高於通水管24中的自來水溫度，因而在自來水與高潛熱相變材料之間產生熱量的交換，高潛熱相變材料將其中熱能轉給自來水而由液相漸變為固相，而自來水得到熱能而使水溫上升，用戶只需打開用戶端閥門Y1、Y2. . . Υη，就可獲得熱水。
權利要求
1.一種多能源互補綜合熱能儲放站，包括控制電路、太陽能集熱設備(I)和含有高潛熱相變儲能材料的換熱儲能設備(2)，其特徵在於在太陽能集熱設備(I)與所述換熱儲能設備(2)之間設有一換熱循環裝置(3)，在所述換熱儲能設備(2)上還設有供電加熱裝置(4)，所述換熱循環裝置(3)與所述供電加熱裝置(4)分時段分別與換熱儲能設備(2)交換熱能。
2.根據權利要求I所述的多能源互補綜合熱能儲放站，其特徵在於所述換熱循環裝置⑶由設有集熱導熱板的內裝有導熱油的儲油箱(31)、與換熱儲能設備⑵相連通的輸油管(32)、回油管(33)、流量計(34)、溫度計(35)、閥門和循環泵構成。
3.根據權利要求2所述的多能源互補綜合熱能儲放站，其特徵在於所述閥門為電磁控制閥，所述循環泵為高溫熱油循環泵(5)。
4.根據權利要求I所述的多能源互補綜合熱能儲放站，其特徵在於所述換熱儲能設備(2)外形為圓柱形，其內壁設有由保溫材料所制的保溫層(21)，其內腔中設有儲有導熱油的與所述換熱循環裝置(3)的輸油管(32)和回油管(33)相通的不鏽鋼材料所制的密閉儲能罐(22)，在儲能罐(22)內垂直或水平設有二根以上由導熱率高的金屬管所制的兩端封堵住的儲能管(23)，儲能管(23)內裝有高潛熱相變儲能材料，在所述儲能罐(22)內還設有與外界相通的通水管(24)，所述通水管(24)穿插於所述儲能管(23)之間，其一端與儲能罐(22)壁上的進水口相接，其另一端與儲能罐(22)子壁上的出水口相接。
5.根據權利要求4所述的多能源互補綜合熱能儲放站，其特徵在於所述儲能管(23)由紫銅所制。
6.根據權利要求4所述的多能源互補綜合熱能儲放站，其特徵在於所述通水管(24)為回形盤旋設置的銅管。
7.根據權利要求4-6中任一項所述的多能源互補綜合熱能儲放站，其特徵在於所述供電加熱裝置(4)設於所述保溫層(21)與儲能罐(22)外壁之間。
8.根據權利要求7所述的多能源互補綜合熱能儲放站，其特徵在於所述高潛能相變儲能材料為固-液相變儲能材料。
全文摘要
本發明公開了一種多能源互補綜合熱能儲放站，其是將白天由太陽能轉換的熱能儲存起來，或者在太陽能集熱效果較低時，利用低谷時的電能替代互補。其包括控制電路、太陽能集熱設備和含有高潛熱相變儲能材料的換熱儲能設備，在太陽能集熱設備與換熱設備之間設有換熱循環裝置，在換熱儲能設備上還設有供電加熱裝置，換熱循環裝置與供電加熱裝置分時段分別與換熱儲能設備交換熱能。本發明由於採用了由太陽能集熱設備、高潛熱相變儲能材料構成的換熱儲能設備和供電加熱裝置組合而成的供熱儲能站，因而將太陽能和用電低谷時的電能儲存起來備用，既節約了能源、又能使用戶隨時、方便地取用所儲備的熱能，所儲能源可在太陽能和市電之間互換。
文檔編號F24J2/46GK102635950SQ201210096158
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月1日 優先權日2012年4月1日
發明者鄭德強 申請人:鄭德強