CN201362466Y - 太阳能石油储罐加热系统 - Google Patents

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曹静
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能石油储罐加热系统，包括储油罐、与系统中的用电器相连的太阳能光伏发电部分，所述的储油罐带有夹层，所述的夹层内设有换热器，所述的换热器周围设有相变材料，所述的换热器通过循环管路与太阳能集热装置相连。所述的储油罐内部设有内换热器，所述的内换热器通过循环管路与太阳能集热装置相连。所述的太阳能集热装置采用热管式联集管集热器，所述的循环管路及联集管水箱内设有热媒。所述的循环管路上设有循环泵，所述的循环泵与自动控制柜相连。本实用新型具有减少污染排放、节约常规能源、减少热量散失、原油受热均匀，而且系统控制操作简单，降低看井工人劳动强度的优点。

Description

太阳能石油储罐加热系统
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能石油储罐加热系统，属于太阳能热利用的技术领域。
背景技术
目前各油田的单井储油罐，由于保温效果差，散热很快，原油进入油罐后很快降温，气温较低时粘度开始增大，并逐渐凝结，运油时需要提前一天烧煤或用电对油加热至可以流动的液态，然后再通过放油口放进运油车进行运输。每次加热要耗掉1～2吨煤，全年大约耗掉200吨煤，这样既浪费煤、电，又造成了环境污染，还增加了看井工人的劳动强度，因为需要二十几小时连续往炉膛添煤，劳动量很大。
发明内容
本实用新型为了解决现有技术中存在的不足，提供了一种减少污染排放、节约常规能源、减少热量散失、而且系统控制操作简单，降低看井工人劳动强度的太阳能石油储罐加热系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能石油储罐加热系统，包括储油罐、与系统中的用电器相连的太阳能光伏发电部分，所述的储油罐带有夹层，所述的夹层内设有换热器，所述的换热器周围设有相变材料，所述的换热器通过循环管路与太阳能集热装置相连。
所述的储油罐内部设有内换热器，所述的内换热器通过循环管路与太阳能集热装置相连。
所述的太阳能集热装置采用热管式联集管集热器，所述的循环管路及联集管水箱内设有热媒。
所述的循环管路上设有循环泵，所述的循环泵与自动控制柜相连。
所述的夹层为储油罐内壁与储油罐外壁形成的空腔。
所述的换热器通过换热器接口与循环管路连接。
所述的油罐外壁设有辅助能源接口。
所述的油罐外壁外设有保温层。
与现有技术相比，本实用新型利用太阳能集热装置将太阳能转化为热能，然后给储油罐加热，具有减少污染排放、节约常规能源、减少热量散失的优点，而且系统控制操作简单，降低看井工人的劳动强度，还能够为无电地区油井提供电力。本实用新型在储油罐的管内装有内换热器，可以使储油罐内中央热量较难传到的区域同时受热，杜绝加热盲区，使原油均匀受热，在太阳能集热装置中所使用的真空管内无工质，杜绝了系统因为工质泄漏造成故障的现象，而且单管破损也不影响系统运行。
附图说明
图1为本实用新型的装置示意图；
图2为本实用新型储油罐的结构示意图；
图3本实用新型热管与真空管的安装示意图。
图中：1循环泵，2换热器，3相变材料，4循环管路，5热管式联集管集热器，6太阳光电池板，7蓄电池，8光电控制器，9逆变器，10控制柜，11内换热器，12，13保温层，14储油罐外壁，15储油罐内壁，16换热器接口，17真空管，18热管，19储油罐，20夹层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
参见图1、图2和图3，一种太阳能石油储罐加热系统，包括储油罐19，储油罐19带有夹层20，夹层20为储油罐内壁15与储油罐外壁14形成的空腔，储油罐外壁14外有加厚保温层13，储油罐外壁14装有辅助能源接口12，可以与常规能源配合使用。夹层20内装有换热器2，换热器2的周围设有相变材料3，储油罐19的内部设有内换热器11，循环管路4分为两条，一条通过换热器接口16与夹层内换热器2相连，一条与油罐内部内换热器11相连，循环管路4上设有循环泵1，循环泵1通过自动控制柜10控制，循环管路4连接太阳能集热装置，太阳能集热装置采用热管式联集管集热器5，热管式联集管集热器5是靠真空管17内的热管18吸收真空管17收集的太阳的热量，再通过热管18内的工质蒸发、冷凝把热量传给联集管水箱中的工质，即热媒，循环管路4及联集管水箱内采用热媒来进行热量传输；真空管17内无工质，杜绝了系统因为工质泄漏造成故障的现象，且单管破损也不影响系统运行，系统控制所需电力由太阳能光伏发电部分提供，太阳能光伏发电部分能够提供照明用电和生活用电。在太阳能光伏发电部分，太阳光电池板6将太阳能转化为电能储存在蓄电池7内，系统用电时，光电控制器8控制逆变器9将蓄电池7内的电流转换为交流电传输给各用电器，在无电地区也可以提供系统照明用电及看井工人生活用电。光电控制器的型号是Tarom235，控制逆变器的型号是SPM600-224。
在自动控制柜10(型号为HKG-I)的控制下循环泵1启动，循环管路4开始循环，两条循环管路同时运行，保证原油均匀受热，联集管水箱内的工质(热媒)通过循环管路4将热量输送至储油罐19的夹层20中，通过换热器2把热量传给相变材料3。相变材料3可以吸收换热器2传导的热量，并把热量储存，然后再逐渐释放出来，热量通过罐壁的传导传给罐内的原油，这样在没有阳光的晚上或阴雨天也可以为罐内原油加热了，而且大大减少了原油本身热量的散失，保证油温不会下降，以利于运输。
上述换热器2为盘管式换热器，有螺旋形和S形排列方式。由导热性好的金属管制成，工作时高温工作介质在管内流动，管外为温度较低的物质，工作介质的热量通过换热器的传导将热量传给低温物质，起到换热的目的。
上述相变材料3是一种能够储存能量并延时释放出能量的物质。工作原理为：利用太阳能或低峰谷电能加热相变材料，使其吸收能量发生相变(如从固态变为液态)，把太阳能储存起来。在没有太阳的时间里，又从液态回复到固态，并释放出热能。相变贮能是针对物质的潜热贮存提出来的，它不同于太阳热水器利用介质的显热贮能，对应温度波动较小的循环过程，相变贮能非常高效。对选择相变材料的要求非常严格：相变温度适宜；相变潜热高；相变是可逆的，重复循环不变质；液相和固相的导热系数河导温系数高；密度大；比热容大；相变体积变化小等。现已开发的相变贮能物质为水化盐类，如Na2SO4·10H2O即芒硝；熔盐类，如硝酸盐类。
上述逆变器9全称直流-交流逆变器，是把直流电能转变为交流电能供给负载的一种电能转变装置，它是整流装置的逆向变换功能器件。光伏发电系统中，太阳光电池板6在太阳光照射下产生直流电，然而绝大部分用电器不能直接用直流电供电，因而需要将直流电转变为交流电，转变装置即为逆变器9。
上述控制柜10是太阳能集热系统的大型控制仪器，不仅具备水位水温显示、自动上水、水位设置、水温设置、即时加热、手动加热、电热恒温控制、管道循环、温差循环等功能，而且具备防干烧、漏电保护、自动报警、传感器故障自动闭锁等多重保护功能，可对太阳集热系统进行自动监测和控制，实现无人职守。
本使用新型使用自然能源中的太阳能持续为储油罐加热，并能将热量储存以备阳光不足时释放热量；还可以在无电地区利用太阳能光伏发电系统供提供系统用电及看井工人生活用电，解决了储油罐加热时的能源浪费及污染排放问题。
以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1、一种太阳能石油储罐加热系统，包括储油罐，其特征在于，所述的储油罐带有夹层，所述的夹层内设有换热器，所述的换热器周围设有相变材料，所述的换热器通过循环管路与太阳能集热装置相连。
2、根据权利要求1所述的太阳能石油储罐加热系统，其特征在于，系统中的用电器与太阳能光伏发电部分相连。
3、根据权利要求1所述的太阳能石油储罐加热系统，其特征在于，所述的储油罐内部设有内换热器，所述的内换热器通过循环管路与太阳能集热装置相连。
4、根据权利要求1所述的太阳能石油储罐加热系统，其特征在于，所述的太阳能集热装置采用热管式联集管集热器，所述的循环管路及联集管水箱内设有热媒。
5、根据权利要求1至4任一项所述的太阳能石油储罐加热系统，其特征在于，所述的循环管路上设有循环泵，所述的循环泵与自动控制柜相连。
6、根据权利要求1至4任一项所述的太阳能石油储罐加热系统，其特征在于，所述的夹层为储油罐内壁与储油罐外壁形成的空腔。
7、根据权利要求1至4任一项所述的太阳能石油储罐加热系统，其特征在于，所述的换热器通过换热器接口与循环管路连接。
8、根据权利要求6所述的太阳能石油储罐加热系统，其特征在于，所述的油罐外壁设有辅助能源接口。
9、根据权利要求8所述的太阳能石油储罐加热系统，其特征在于，所述的油罐外壁外设有保温层。
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