CN104654576A - 一种混凝土加热蓄热器及加热蓄热车 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种混凝土加热蓄热器，可以实现高温、大规模、低成本、高效率的蓄热，并适合于10-1500度的温度的蓄热，本发明包括容器，混凝土，保温材料，壳体等，在容器内的进口与出口之间，还设置有管道，管道将进口与出口进行联通，利用混凝土的蓄热能力，将混凝土固化在一个容器内，通过设置在混凝土的内部的管道实现换热，采用流体从蓄热进口进入，然后再经蓄热器的出口流出，实现蓄热器蓄热和使用,设置有一个加热装置和热源，为混凝土提供加热的高温流体，为混凝土提供加热。本发明的另外目的是提供一种混凝土加热蓄热车，可以将蓄热器进行移动到一个热能的区域，然后再进行利用，实现移动蓄热。

Description

一种混凝土加热蓄热器及加热蓄热车

技术领域

本发明涉及热能利用，特别是利用混凝土实现热能吸收、储存、交换和利用。

背景技术

蓄热器是对热能进行储存的设备，现有的蓄热器为蒸汽型和液体蓄热器；

在工业节能领域，将余热进行回收并储存，通常采用相变技术进行蓄热，在低温领域采用蓄冰技术实现蓄热；

在太阳能领域，采用熔融盐蓄热，虽然熔融盐可以实现高温的储存，但是由于其需要从固态转变为液体，因而需要热能将其加热，同时熔融盐的毒性、经济型、安全性也存在问题，因而熔融盐蓄热的使用受到限制。

在太阳能领域，也采用空气或其他气体进行蓄热，但其热熔小，无法实现大规模的热能存储。

蓄能电站采用电能进行储存，特别是风电及光伏组成的电能，由于其无法实现储存，因而不得不大量的抛弃，造成大量的浪费。如果采用热能进行储存，需要具备大功率的存储能力的储存器。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土加热蓄热器，可以实现高温、大规模、低成本、高效率的蓄热，并适合于10-1500度的温度的蓄热，本发明利用混凝土的蓄热能力，将混凝土固化在一个容器内，通过设置在混凝土的内部的管道实现换热，采用流体从蓄热进口进入，然后再经蓄热器的出口流出，实现蓄热器蓄热和使用,设置有一个加热装置和热源，为混凝土提供加热的高温流体，为混凝土提供加热。

本发明的另外目的是提供一种具备移动功能的混凝土加热蓄热器，可以将蓄热器进行移动，到一个热能的区域，然后再进行利用；实现移动蓄热。

 

具体发明内容如下：

一种混凝土加热蓄热器，其特征是：混凝土,保温材料，壳体，保温材料等，其特征是：

一个含有一个进口与一个出口的容器，在容器内的进口与出口之间，还设置有管道，管道将将进入与出口进行联通；

将混凝土充入到容器内部，并使其固化，容器的外部有保温材料；

还设置有加热装置，加热装置由热源及加热器件组成，加热装置由热源提供能源将流体加热，流体被加热后成为高温流体，高温流体成为液态、液气混合状态、等离子态、超临界态的一种；

将高温流体从进口进入容器后，经与混凝土换热后从出口流出，实现将流体的热能与混凝土进行换热，流体的热能被交换到混凝土中进行蓄热；蓄热器可以用于在当地蓄热或被移动到需要的地区后；当需要利用蓄热器中的热能是，将温度低于混凝土的低温流体从进口流入，低温流体与混凝土进行换热后再经出口流出，实现热能的利用；

在容器内的进口与出口之间，还设置有管道，流体可以在管道内流动，管道选自下列一种结构：

A、在容器内部流体的进口与流体的出口之间还设置有多个管道，将流体的进口与出口通过管道相互连通，使得流体可以在管道内流动；

B、管道由预先固定在容器内的不同形状的成型器件组成，该成型器件形成进口与出口的连接通道，在混凝土浇筑过程中，成型器件将混凝土成型为设定的形状，当混凝土固定后可以将成型器件取走或者将成型器件融化或者烧毁。

还设置有加热装置，加热装置由热源及加热器件组成，加热装置由热源提供能源将第一流体加热，第一流通被加热后成为液态、液气混合状态、等离子态、超临界态的一种，然后从蓄热器额度进口进入到容器内。

所述的混凝土为由导热水泥、沙子、固体粒块、金属或金属化合物组成，固体粒块采用自然界存在的沙粒、鹅卵石、小石块或人造固体粒块。

成型器件为金属、非金属或者其混合物，或者为纸板、薄金属板、蜡板；在混凝土成型之后，加热混混凝土成型器件融化或者烧结，最后形成混凝土的管道结构。

成型器件所形成圆形、矩形、多边形、曲面、变径截面、螺旋线截面、多孔性、网状截面的一种或多种，可以使流体在通道内进行流动换热。

所述的加热装置为：锅炉、中或高频炉、电加热、太阳能加热、余热加热装置之一或多个；

为加热装置提供的热源，选择自下列之一：

A、太阳能光伏发电系统;

B、风电发电系统，

C、太阳能光伏发电系统和风电发电系统；

D、传统发电方式所发出的波谷电

E、工业余热；

F、浅层地表热能或地热能。

所述的将电能转换为热能的设备选择自下列一种：

A、电热锅炉设备；

B、微波设备；

C、高频或中頻设备；

D、电声热转换设备；

E、电热陶瓷；

F、利用风电所产生的电能所产生的热能；

G、生物质所产生的热能；

F、热泵。

在容器上还是只有可以使混凝土进入的进口以及出口，或者设置有一个可以开启的盖子，可以将混凝土放入后容器后，再将盖子对容器进行密闭。

 

一种移动混凝土加热蓄热车，其特征是：将上述的蓄热器设置在一个移动车辆运输设备上，可以实现移动的蓄热；在车辆上设置有固定装置或轨道，在容器上设置有滚轮或轮胎，或者用于吊装的挂钩，用于移动或者吊装。

 

采用本发明的技术方案可产生如下的有益效果：

1、                           本发明利用一种加热混凝土，并将其储存在蓄热器中，再利用流体进行换热，可以有效的利用余热，可以直接的利用余热对第一混凝土进行加热，或者采用风电、太阳能光伏为混凝土加热，实现10-1500度的热能储存，安全可靠；

2、                           本发明可以实现移动蓄热，将蓄热器移动到需要的地方实现热能的采集及利用。

3、                           本发明可以应用于工业余热、太阳能、地热、生物质等多种应用。

附图说明

图1是移动混凝土加热蓄热车。

图2是固定混凝土加热蓄热器。

 

图中标号含义：

3：容器，4：混凝土，5：混凝土加热装置 6：流体进口，7：流体出口，8：管道，9：运输设备,10热源。

具体实施方式

实施例1、移动混凝土加热蓄热车

图1是含有一个容器3，以及混凝土4，将混凝土装入到到容器中，等其固化，容器3上设置有流体进口6以及流体出口7，流体被加热装置5加热后从进口6送入到容器3内，流体的进口和出口之间还设置有多个管道8，将进口6与出口7通过管道相互连通，流体可以在管道8内流动，在容器内部通过设置的管道8与混凝土进行换热，换热后的混凝土进行热能的储存；

蓄热器可以用于在当地蓄热或被移动到需要的地区；当需要利用蓄热器中的热能时，将温度低于蓄热器混凝土的流体从进口6流入，低温流体土与混凝土进行换热后再经出口6流出，实现热能的利用；

当混凝土的热能使用到设定的温度后，再利用加热装置对混凝土进行再次加热，被加热的流体进入到容器实现热能的利用。

本发明将容器固定在一个10吨的汽车上，可以加热装置为钢厂的余热，流体为导热油，被运输车运送到一个建筑区域，将建筑供暖的热水作为低温流体，直接与蓄热车上的导热油通过管道8进行换热，实现用于热来为建筑供暖。

 

实施例2、一种固定混凝土加热蓄热器

图2所示的固定混凝土加热蓄热器，含有一个容器3，热源10及加热装置5，将混凝土装入到到容器中，等其固化，容器3上设置有流体进口6以及流体的出口7，在容器3内部进口和出口之间还设置有多个管道8，将进口6与出口7通过管道相互连通，使得流体可以在管道8内流动；

蓄热器可以用于在当地蓄热或被移动到需要的地区；

当需要利用蓄热器中的热能时，将温度低于混凝土的流体从进口6流入，经与混凝土换热后再经出口7流出，实现热能的利用；

当混凝土的热能使用到设定的温度后，利用加热装置对流体进行再次加热，被加热的流体进入到容器实现热能的利用。

 

本实施例中：混凝土为由导热水泥40%、沙子30%、氧化铁30%组成。由风电所产生的电力采用中频率炉加热镓到1200度，然后将其放置到碳化硅的容器3中，管道也是采用碳化硅所制成的管道，与容器内的混凝土进行换热，流体采用水，直接产生高温高压的饱和蒸汽水，供给发电系统实现高温的蓄热发电。 

    根据本发明的原理及结构，可以设计其他的实施案例，只要符合本发明的原理及结构，都属于本发明的实施。

Claims (9)

1.一种混凝土加热蓄热器，其特征是：包括混凝土，保温材料，壳体等，其特征是：

一个含有一个进口与一个出口的容器，在容器内的进口与出口之间，还设置有管道，管道将进口与出口进行联通；

将混凝土充入到容器内部，并使其固化，容器的外部有保温材料；

还设置有加热装置，加热装置由热源及加热器件组成，加热装置由热源提供能源将流体加热，流体被加热后成为高温流体，高温流体成为液态、液气混合状态、等离子态、超临界态的一种；

将高温流体从进口进入容器后，经与混凝土换热后从出口流出，实现将流体的热能与混凝土进行换热，流体的热能被交换到混凝土中进行蓄热；蓄热器可以用于在当地蓄热或被移动到需要的地区后；当需要利用蓄热器中的热能是，将温度低于混凝土的低温流体从进口流入，低温流体与混凝土进行换热后再经出口流出，实现热能的利用；

    在容器内的进口与出口之间设置的管道选自下列一种结构：

A、在容器内部流体的进口与流体的出口之间设置有多个管道，将流体的进口与出口通过管道相互连通，使得流体可以在管道内流动；

B、管道由预先固定在容器内的不同形状的成型器件组成，该成型器件形成进口与出口的连接通道，在混凝土浇筑过程中，成型器件将混凝土成型为设定的形状，当混凝土固定后可以将成型器件取走或者将成型器件融化或者烧毁。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土加热蓄热器，其特征是：所述的混凝土为由导热水泥、沙子、固体粒块、金属或金属化合物组成，固体粒块采用自然界存在的沙粒、鹅卵石、小石块或人造固体粒块。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土加热蓄热器，其特征是：成型器件为金属、非金属或者其混合物，或者为纸板、薄金属板、蜡板；在混凝土成型之后，加热混混凝土成型器件融化或者烧结，最后形成混凝土的管道结构。

4.根据权利要求1或3所述的一种混凝土加热蓄热器，其特征是：成型器件所形成圆形、矩形、多边形、曲面、变径截面、螺旋线截面、多孔性、网状截面的一种或多种，可以使流体在通道内进行流动换热。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土加热蓄热器，其特征是：所述的加热装置为：锅炉、中或高频炉、电加热、太阳能加热、余热加热装置之一或多个。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土加热蓄热器，其特征是：为加热装置提供的热源，选择自下列之一：

A、太阳能光伏发电系统;

B、风电发电系统；

C、太阳能光伏发电系统和风电发电系统；

D、传统发电方式所发出的波谷电；

E、工业余热；

F、浅层地表热能或地热能。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土加热蓄热器，其特征是：所述的将电能转换为热能的设备选择自下列一种：

A、电热锅炉设备；

B、微波设备；

C、高频或中頻设备；

D、电声热转换设备；

E、电热陶瓷；

F、利用风电所产生的电能所产生的热能；

G、生物质所产生的热能；

F、热泵。

8.根据权利要求1所述的一种混凝土加热蓄热器，其特征是：在容器上还是只有可以使混凝土进入的进口以及出口，或者设置有一个可以开启的盖子，可以将混凝土放入后容器后，再将盖子对容器进行密闭。

9.一种混凝土加热蓄热车，其特征是：将权利要求1-8中所述的任一一种混凝土加热蓄热器设置在一个移动车辆运输设备上，可以实现移动的蓄热；在移动车辆运输设备上或者容器上安装有轨道和动力装置，可以将容器箱体从运输车上卸载和吊装到汽车上；在容器的壳体上设置有滚轮或者轮胎，滚轮或者轮胎与容器底部的外壳连接，同于支撑和移动容器，滚轮可以在设置在运输车上的轨道上进行运动。