CN108106477B - 一种内置预制混凝土贮热体的储能罐 - Google Patents

一种内置预制混凝土贮热体的储能罐 Download PDF

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Abstract

本发明属于太阳能储能技术领域，一种内置预制混泥土贮热体的储能罐，包括罐体、预制混泥土贮热体、导热油以及设置在预制混泥土贮热体外围的网笼，所述罐体底部为圆形；所述预制混泥土贮热体设置在罐体内，所述导热油没过预制混泥土贮热体；罐体上部设有与太阳能集热装置连接的热油进口管以及与蒸汽发生器连接的导热油出口管，罐体下部设有与太阳能集热装置连接的冷油出口管以及与蒸汽发生器连接的冷却导热油进口管。本发明利用预制混泥土贮热体存储太阳能，将热能储存在预制混泥土贮热体内，减少了导热油的使用量，提高了储能罐的储热能力，增大了蓄热量，提高了太阳能的利用率。

Description

一种内置预制混凝土贮热体的储能罐
技术领域
本发明属于太阳能储能技术领域，具体涉及一种内置预制混凝土贮热体的储能罐。
背景技术
太阳能热发电的主要手段包括碟式、塔式、槽式以及线性菲涅耳。不同方式的区别主要在于太阳能集热形式不同，发电的基本物理过程基本相同，都是基于光能-电能过程。太阳能热电技术的原理就是采用太阳能聚光系统将直射辐射反射汇聚到中央吸热器表面，并将太阳能转换成热能，然后将热能进行储存并经过发电机发电。
太阳能具有间歇性、低热流等特点，在夜间或是阴雨天即不能进行发电。目前常采用太阳能热储存的方法实现太阳能的连续发电，以满足生产或生活连续稳定供电的需求。太阳能集热装置与蒸汽发生器之间设置一储能装置，该储能装置在有光照充足时储能，在夜间或阴雨天则释放储存的热量让蒸汽发生装置继续进行发电。
现有的储能装置常采用具有保温性能的熔盐罐结构，但是熔盐罐保温具有以下问题，使用成本高昂，储能不稳定，且熔盐凝固点高，熔盐凝固后就会损坏设备。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的不足，提出了一种结构简单，使用成本低廉，储能稳定，不易损坏的储能罐。
本发明实现其技术目的所采用的技术方案是：
一种内置预制混凝土贮热体的储能罐，包括罐体、预制混凝土贮热体、导热油以及设置在预制混凝土贮热体外围的网笼，所述罐体底部为圆形；所述预制混凝土贮热体设置在罐体内，所述导热油没过预制混凝土贮热体；罐体上部设有与太阳能集热装置连接的热油进口管以及与蒸汽发生器连接的导热油出口管，罐体下部设有与太阳能集热装置连接的冷油出口管以及与蒸汽发生器连接的冷却导热油进口管。
所述预制混凝土贮热体为圆柱形，所述预制混凝土贮热体内设有三组XYZ轴轴向设置的通孔组，每组通孔组有若干个均匀分布的通孔；所述X轴通孔与Y轴通孔相交，所述Z轴通孔穿过XY轴通孔的交点。
所述网笼包括上支撑圈与下支撑圈，所述上支撑圈与下支撑圈之间设有上下两端分别连接两者的支撑柱；所述支撑柱沿下支撑圈周向均匀分布，所述上支撑圈向外延伸有一圈外沿；所述下支撑圈上设有用于支撑预制混凝土贮热体的连接柱，所述连接柱平行均匀布置在下支撑圈内，其两端分别与下支撑圈的内圈连接。
所述罐体内壁上对应上支撑圈的外沿与下支撑圈分别设有上支撑脚组与下支撑脚组，所述上支撑脚组包括若干上支撑脚，所述下支撑脚组包括若干下支撑脚，所述上支撑脚为楔形的，所述下支撑脚底部与罐体底部相交。
网笼的设置便于罐体内的预制混凝土贮热体与导热油的更换。楔形上支撑脚更为牢固。三组XYZ轴轴向设置的通孔组有利于导热油与预制混凝土贮热体的热交换。
作为优选，所述罐体外壁设有一油位计，所述油位计与罐体内壁连通。用于显示罐体内导热油的油位。
作为优选，所述罐体外壁设有保温棉，所述保温棉将罐体完全包裹起来。减少储能装置的热量损失。
作为优选，还包括底座，所述罐体包括上盖、罐体主体，所述罐体主体设置在底座上，所述热油进口管与导热油出口管设置在上盖上，所述上盖与罐体主体上端密封连接；所述罐体主体最底端设有一杂质排出管。
作为优选，所述罐体上部设有温度传感器、压力表以及限压阀。
作为优选，所述支撑柱与连接柱为钢筋。
作为优选，所述上支撑脚为10个，所述下支撑脚为10个。
作为优选，所述罐体上部设有一与外界连通的加油管。导热油加热后膨胀，加油管的设置能够保持内外气压平衡。当罐体内油位下降时，也可从加油管向罐体内添加导热油。
本发明的有益效果是：本发明利用预制混凝土贮热体存储太阳能，将热能储存在预制混凝土贮热体内，减少了导热油的使用量，提高了储能罐的储热能力，增大了蓄热量，提高了太阳能的利用率，在夜间或是阴雨天时，可利用储储能罐内储存的热量进行发电，从而实现太阳能的连续发电，满足生产或生活连续稳定供电的需求。
具体地，导热油经太阳能集热装置加热后从罐体的上方进入，通过预制混凝土贮热体内的通孔与预制混凝土贮热体发生热交换，使预制混凝土贮热体升温；在夜间或是阴雨天时，预制混凝土贮热体与导热油发生热交换，使导热油升温，令蒸汽发生器继续进行发电。罐体外壁包覆的保温棉能够有效地减少热量的损失。
罐体上方进热油下方出冷油的设置，有利于太阳能的有效利用，保证导热油出口管抽取的导热油是罐体内温度最高的，即经太阳能集热装置加热后的导热油，直接在上方被蒸汽发生器抽走，减少能量的损耗，且不会因储能罐的设置，影响了日常太阳能发电的效率。而在夜间或是阴雨天时，预制混凝土贮热体与导热油发生热交换后，热油上升后被导热油出口管抽走，进入蒸汽发生器进行发电，减少了在储存过程中不必要的热能损失。
预制混凝土贮热体内三组XYZ轴轴向的通孔组设置，增加了导热油与与预制混凝土贮热体的接触面积，有利于导热油快速与预制混凝土贮热体进行热交换，保证相当的热传导效率。
附图说明
图1是本发明内置预制混凝土贮热体的储能罐的结构示意图。
图2是本发明预制混凝土贮热体的结构主视图。
图3是图2中A部剖面图。
图4是本发明网笼的主视图。
图5是本发明网笼的俯视图。
标记说明：1、罐体；11、上盖；12、罐体主体；13、底座；14、热油进口管；15、导热油出口管；16、冷油出口管；17、冷却导热油进口管；18、杂质排出管；
2、预制混凝土贮热体；21、X轴通孔；22、Y轴通孔；23、Z轴通孔；
3、网笼；31、上支撑圈；311、外沿；32、支撑柱；33、下支撑圈；34、连接柱；
41、上支撑脚；42、下支撑脚；
51、油位计；52、限压阀；53、温度传感器；54、压力表；55、保温棉；56、加油管；
6、导热油。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，一种内置预制混凝土贮热体的储能罐，包括罐体1、底座13、预制混凝土贮热体2、导热油6以及设置在预制混凝土贮热体2外围的网笼3，所述罐体1设置在底座13上，所述预制混凝土贮热体2设置在罐体1内，所述导热油6没过预制混凝土贮热体2。
所述罐体1包括上盖11、罐体主体12，上盖11与罐体主体12上端通过螺栓密封连接。所述上盖11上设有与太阳能集热装置连接的热油进口管14、与蒸汽发生器连接的导热油出口管15以及用于保持内外气压平衡的加油管56。所述上盖11上还设有温度传感器53、压力表54以及限压阀52。所述罐体主体12底部呈圆形，其圆形底部上设有与太阳能集热装置连接的冷油出口管16以及与蒸汽发生器连接的冷却导热油进口管17，所述罐体主体12最底端设有一杂质排出管18。
如图2-3所示，所述预制混凝土贮热体2为圆柱形，所述预制混凝土贮热体2内设有三组XYZ轴轴向设置的通孔组，每组通孔组有若干个均匀分布的通孔；所述X轴通孔21与Y轴通孔22相交，所述Z轴通孔23穿过XY轴通孔21、22的交点。
如图4-5所示，所述网笼3包括上支撑圈31与下支撑圈33，所述上支撑圈31与下支撑圈33之间设有上下两端分别连接两者的支撑柱32（所述支撑柱32可以为钢筋）；所述支撑柱32沿下支撑圈33轴向均匀分布，所述上支撑圈31向外延伸有一圈外沿311；所述下支撑圈33上设有用于支撑预制混凝土贮热体2的连接柱34（所述连接柱34可以是钢筋），所述连接柱34平行均匀布置在下支撑圈33内，其两端分别与下支撑圈的内圈连接。
所述罐体主体12内壁上对应上支撑圈31的外沿311与下支撑圈33分别设有10个上支撑脚41与10个下支撑脚42，所述上支撑脚41为楔形的，其上表面为平面；所述下支撑脚42上表面为平面，其底部与罐体1圆形底部相交。
所述罐体1外壁设有一油位计51，所述油位计51与罐体1内壁连通。油位计51用于显示罐体主体12内导热油6的油位，当导热油6油位过低时，可通过加油管56向罐体主体12添加导热油6。
所述罐体1外壁设有保温棉55，所述保温棉55将罐体1完全包裹起来。
导热油6经太阳能集热装置加热后从罐体1的上方进入，通过预制混凝土贮热体2内的通孔与预制混凝土贮热体2发生热交换，使预制混凝土贮热体2升温。
在夜间或是阴雨天时，预制混凝土贮热体2与导热油6发生热交换，使导热油6升温，令蒸汽发生器继续进行发电。

Claims (6)

1.一种内置预制混凝土贮热体的储能罐，其特征在于，包括罐体、预制混凝土贮热体、导热油以及设置在预制混凝土贮热体外围的网笼，所述罐体底部为圆形；所述预制混凝土贮热体设置在罐体内，所述导热油没过预制混凝土贮热体；罐体上部设有与太阳能集热装置连接的热油进口管以及与蒸汽发生器连接的导热油出口管，罐体下部设有与太阳能集热装置连接的冷油出口管以及与蒸汽发生器连接的冷却导热油进口管；
所述预制混凝土贮热体为圆柱形，所述预制混凝土贮热体内设有三组XYZ轴轴向设置的通孔组，每组通孔组有若干个均匀分布的通孔；所述X轴通孔与Y轴通孔相交，所述Z轴通孔穿过XY轴通孔的交点；
所述网笼包括上支撑圈与下支撑圈，所述上支撑圈与下支撑圈之间设有上下两端分别连接两者的支撑柱；所述支撑柱沿下支撑圈周向均匀分布，所述上支撑圈向外延伸有一圈外沿；所述下支撑圈上设有用于支撑预制混凝土贮热体的连接柱，所述连接柱平行均匀布置在下支撑圈内，其两端分别与下支撑圈的内圈连接；
所述罐体内壁上对应上支撑圈的外沿与下支撑圈分别设有上支撑脚组与下支撑脚组，所述上支撑脚组包括若干上支撑脚，所述下支撑脚组包括若干下支撑脚，所述上支撑脚为楔形的，所述下支撑脚底部与罐体底部相交；
所述罐体外壁设有一油位计，所述油位计与罐体内壁连通；所述罐体外壁设有保温棉，所述保温棉将罐体完全包裹起来。
2.根据权利要求1所述的储能罐，其特征在于，还包括底座，所述罐体包括上盖、罐体主体，所述罐体主体设置在底座上，所述热油进口管与导热油出口管设置在上盖上，所述上盖与罐体主体上端密封连接；所述罐体主体最底端设有一杂质排出管。
3.根据权利要求1所述的储能罐，其特征在于，所罐体上部设有温度传感器、压力表以及限压阀。
4.根据权利要求1所述的储能罐，其特征在于，所述支撑柱与连接柱为钢筋。
5.根据权利要求1所述的储能罐，其特征在于，所述上支撑脚为10个，所述下支撑脚为10个。
6.根据权利要求1所述的储能罐，其特征在于，所述罐体上部设有一与外界连通的加油管。
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