CN206001725U - 适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，属于太阳能设备领域，包括储能模块体、弹性保温层、真空保温层以及红外反射隔热层；弹性保温层包裹在储能模块体的外层，弹性保温层能够发生弹性形变以吸收储能模块体热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力；真空保温层位于弹性保温层的外层；红外反射隔热层包裹在真空保温层的外层。相较于现有技术，本实用新型设有弹性保温层，能够吸收储能模块体热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力，避免对外层真空保温层的破坏；采用弹性保温层、真空保温层以及红外反射隔热层三层保温结构，从多个方面为储能模块体提供保温，保温性能更优秀，能够满足太阳能跨季节储能模块长时间的蓄热保温要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能设备领域，尤其涉及一种适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构。
背景技术
太阳能跨季节蓄热是与短期蓄热相对而言的，从某种意义上讲，现在普遍流行的小型家用太阳热水器系统(DSHS)以及其它类似装置就属于短期蓄热的范畴。由于地球表面上太阳能量密度较低，且存在季节和昼夜交替变化等特点。这就使得短期蓄热系统不可避免地存在很大的不稳定性，从而使太阳能利用效率也变得很低。太阳能跨季节蓄热的优势在于太阳能跨季节供热、采暖、储能，即把春、夏、秋三季的能源储存起来供冬天采暖、用热，能够大幅提高阳能利用效率。
跨季节蓄热技术的发展始终被时间跨度长而导致的热量损失巨大而困扰，目前一般解决的方法都是采用较大的蓄热容积，但经过长时间的蓄热后蓄热温度会有较大的下降，获得的热量品质不高。在热量的储存过程中，由于与外界环境存在着温差，热量散失是不可避免的。
为了降低热量损失，保温层是跨季节蓄热装置必不可少的结构。传统的保温层都是使用普通的保温材料，如硬质聚氨酯、聚苯乙烯、岩棉等，虽然这些保温材料的导热系数较低，在短时间内的储热过程中能够起到一定的保温作用，保温装置内的温度只会出现较小的温度下降，但在长时间 的储热过程中，热量的散失依旧是巨大的，保温装置内的温度依旧会有较大的下降，获得的热量品质不高。
为了降低长时间蓄热过程中的热量损失，提高获得的热量品质，需要找寻一种保温效果更优秀的保温结构，来替代传统的保温层，而相变保温层即是现有技术中的一种高品质的保温结构。
相变保温层的保温原理是：采用相变保温材料制造，相变保温材料随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质，相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程，在相变过程种，相变材料将吸收或释放大量的潜热，因此，其保温效果要明显优于传统的保温层。
目前对相变保温层的研究也较多，主要有保温砂浆、相变保温层砌块、硬泡聚氨酯相变保温复合板等，由于保温材料的热阻及相变材料的热容作用，可以延缓和衰减通过保温结构的热流，在短时间内可以有效地延缓温度的下降，并减小温度波动，但长时间下温度波动依旧较大。
综上所述，现市场上急需一种比传统的保温层和相变保温层的保温性能更优秀，尤其适用于长时间蓄热的保温结构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种设有多层保温结构，能够从多个方面同时减少热量损失，以满足太阳能跨季节储能模块长时间蓄热保温效果的保温结构。
本实用新型提供一种适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，包括：
储能模块体，所述储能模块体用于以热能的形式储存太阳能收集设备收集的太阳能；
弹性保温层，所述弹性保温层包裹在储能模块体的外层，所述弹性保温层能够发生弹性形变以吸收储能模块体热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力；
真空保温层，所述真空保温层位于弹性保温层的外层；
红外反射隔热层，所述红外反射隔热层包裹在真空保温层的外层，所述红外反射隔热层用于减少低温红外辐射形式的热传导。
进一步地，适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构还包括：
具有防火、阻燃及保温功能的防火保温层，所述防火保温层位于真空保温层和红外反射隔热层之间。
进一步地，适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构还包括：
具有吸湿和防水功能的干燥层，所述干燥层包裹在红外反射隔热层的外层。
进一步地，所述干燥层包括：
用于吸收外部空气通过微渗透进入的水蒸气的吸湿层，所述吸湿层包裹在红外反射隔热层的外层；
用于防止外部液态水进入的防水层，所述防水层包裹在吸湿层的外层。
进一步地，所述储能模块体包括导热管、骨料以及导热油，所述骨料浇筑在导热管之间，所述导热油容置在导热管内。
进一步地，所述导热管由圆管及多片翅片构成，所述多片翅片均匀的固定在所述导热管的圆周外侧。
进一步地，所述弹性保温层为岩棉层。
进一步地，所述吸湿层为可物理吸附水蒸气的多孔材料；所述防水层 为防水涂料。
进一步地，所述多孔材料为非晶相的氧化铝粉体、沸石或多孔硅胶；所述防水涂料为含纳米二氧化硅微球的超疏水性涂料或硅氧烷基疏水性涂料。
进一步地，所述红外反射隔热层材料为低热传导率的纳米二氧化锆发泡涂料或含透明导电陶瓷粉体材料的涂料。
相较于现有技术，本实用新型提供的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，设有弹性保温层，能够吸收储能模块体热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力，减少模块向外热传导，同时能够避免对外层真空保温层的破坏，提高设备使用的稳定性；设有红外反射隔热层，减少低温红外辐射形式的热传导，进一步提高保温效果；采用弹性保温层、真空保温层以及红外反射隔热层三层保温结构，利用不同的原理，从不同的方面为储能模块体提供保温，因此，比传统的保温层和相变保温层的保温性能更优秀，能够满足太阳能跨季节储能模块长时间的蓄热保温要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构的第一实施例的横截面示意图；
图2为本实用新型提供的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温 结构的第二实施例的横截面示意图；
图3为本实用新型提供的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构的第三实施例的横截面示意图。
附图标记：
1-储能模块体； 2-弹性保温层； 3-真空保温层；
4-红外反射隔热层； 5-防火保温层； 6-干燥层；
11-导热管； 12-骨料； 61-吸湿层；
62-防水层。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连 接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
第一实施例
图1为本实用新型提供的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构的第一实施例的横截面示意图。
如图1所示，本实施例提供一种适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，包括：
储能模块体1，所述储能模块体1用于以热能的形式储存太阳能收集设备收集的太阳能，储能模块体1的容量较高；
弹性保温层2，所述弹性保温层2包裹在储能模块体1的外层，所述弹性保温层2能够发生弹性形变以吸收储能模块体1热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力；
真空保温层3，所述真空保温层3位于弹性保温层2的外层；
红外反射隔热层4，所述红外反射隔热层4包裹在真空保温层3的外层，所述红外反射隔热层4用于减少低温红外辐射形式的热传导。
相较于现有技术，本实施例提供的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，设有弹性保温层2，能够吸收储能模块体1热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力，减少模块向外热传导，同时能够避免对外层真空保温层3的破坏，提高设备使用的稳定性；设有红外反射隔热层4，减少低温红外辐射形式的热传导，进一步提高保温效果；采用弹性保温层2、真空保温层3以及红外反射隔热层4三层保温结构，利用不同的原理，从不同的方面为储能模块体1提供保温，因此，比传统的保温层和相变保温层的保 温性能更优秀，能够满足太阳能跨季节储能模块长时间的蓄热保温要求。
在本实施例中，红外反射隔热层4材料可采用低热传导率的纳米二氧化锆发泡涂料、含氧化锌、二氧化钛、氧化铟锡等透明导电陶瓷粉体材料的涂料。上述涂料能够有效将储能模块体1发出的红外线发射回至储能模块体1内部，减少热传导。
在本实施例中，所述弹性保温层2为岩棉层，岩棉层能够发生一定的弹性形变，且具有良好的保温效果。
当然，这仅是本实用新型的一个具体实施例，本实用新型的弹性保温层2的具体材质并不局限于此，也可为其他材质，只要能够发生一定弹性形变并具备一定保温效果即可。
第二实施例
图2为本实用新型提供的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构的第二实施例的横截面示意图。
如图2所示，本实施例提供一种适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，包括：
储能模块体1，所述储能模块体1用于以热能的形式储存太阳能收集设备收集的太阳能，储能模块体1的容量较高；
弹性保温层2，所述弹性保温层2包裹在储能模块体1的外层，所述弹性保温层2能够发生弹性形变以吸收储能模块体1热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力；
真空保温层3，所述真空保温层3位于弹性保温层2的外层；
具有防火、阻燃及保温功能的防火保温层5，所述防火保温层5覆盖在真空保温层3的外层；
红外反射隔热层4，所述红外反射隔热层4包裹在真空保温层3的外层，所述红外反射隔热层4用于减少低温红外辐射形式的热传导。
相较于现有技术，本实施例提供的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，具有以下优点：
1，设有弹性保温层2，能够吸收储能模块体1热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力，减少模块向外热传导，同时能够避免对外层真空保温层3的破坏，提高设备使用的稳定性；
2,设有防火保温层5，防火保温层5不仅能够进一步提高保温效果，而且，还具有防火功能，能够有效避免火灾，提高保温结构的安全性能；
3，设有红外反射隔热层4，减少低温红外辐射形式的热传导，进一步提高保温效果；
4，采用弹性保温层2、真空保温层3、防火保温层5以及红外反射隔热层4四层保温结构，利用不同的原理，从不同的方面为储能模块体1提供保温，因此，比传统的保温层和相变保温层的保温性能更优秀，能够满足太阳能跨季节储能模块长时间的蓄热保温要求。
第三实施例
图3为本实用新型提供的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构的第三实施例的横截面示意图。
如图3所示，本实施例提供一种适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，包括：
储能模块体1，所述储能模块体1用于以热能的形式储存太阳能收集设备收集的太阳能，储能模块体1的容量较高；
弹性保温层2，所述弹性保温层2包裹在储能模块体1的外层，所述 弹性保温层2能够发生弹性形变以吸收储能模块体1热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力；
真空保温层3，所述真空保温层3位于弹性保温层2的外层；
具有防火、阻燃及保温功能的防火保温层5，所述防火保温层5覆盖在真空保温层3的外层；
红外反射隔热层4，所述红外反射隔热层4包裹在真空保温层3的外层，所述红外反射隔热层4用于减少低温红外辐射形式的热传导；
干燥层6，所述干燥层6包裹在红外反射隔热层4的外层。
具体来说，干燥层6包括：
用于吸收外部空气通过微渗透进入的水蒸气的吸湿层61，所述吸湿层61包裹在红外反射隔热层4的外层；
用于防止外部液态水进入的防水层62，所述防水层62包裹在吸湿层61的外层。
相较于现有技术，本实施例提供的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，具有以下优点：
1，设有干燥层6，干燥层6的吸湿层61能够吸收外部空气通过微渗透进入的水蒸气，干燥层6的防水层62能够防止外部液态水进入，干燥层6能够有效避免水分对保温效果的影响，以及避免水分对内部储能模块体1的损伤；
2，设有弹性保温层2，能够吸收储能模块体1热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力，减少模块向外热传导，同时能够避免对外层真空保温层3的破坏，提高设备使用的稳定性；
3,设有防火保温层5，防火保温层5不仅能够进一步提高保温效果， 而且，还具有防火功能，能够有效避免火灾，提高保温结构的安全性能；
4，设有红外反射隔热层4，减少低温红外辐射形式的热传导，进一步提高保温效果。
吸湿层61主要为可物理吸附水蒸气的多孔材料如：非晶相的氧化铝粉体、沸石、多孔硅胶等；防水层62主要为常规的防水涂料，或者含超疏水成分如纳米二氧化硅微球等具防止水珠附着或渗入功能的涂料。
当然，这仅是本实用新型的一个具体实施例，本实用新型的吸湿层61和防水层62的具体材质并不局限于此，也可为其他材质，只要能够发生其各自的吸湿及防水作用即可。
在本实施例中，所述储能模块体1包括导热管11、骨料12以及导热油，所述骨料12浇筑在导热管11之间，所述导热油容置在导热管11内。导热管11曲折的方式浇筑在骨料12中，骨料12起到支撑作用；导热管11内的导热油起到主要的储热作用。
具体来说，所述导热管11由圆管及多片翅片构成，所述多片翅片均匀的固定在所述导热管11的圆周外侧。
该结构的导热管11具有两个优点：
第一，提高了储能模块体1的导热系数，将储能模块体1储热和放热时间缩短了1/2以上；
第二，有效增加了导热管11间的距离，减少了导热管11的用量，降低储能模块体1的成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这 些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，其特征在于，包括：
储能模块体，所述储能模块体用于以热能的形式储存太阳能收集设备收集的太阳能；
弹性保温层，所述弹性保温层包裹在储能模块体的外层，所述弹性保温层能够发生弹性形变以吸收储能模块体热胀冷缩产生的膨胀和收缩应力；
真空保温层，所述真空保温层位于弹性保温层的外层；
红外反射隔热层，所述红外反射隔热层包裹在真空保温层的外层，所述红外反射隔热层用于减少低温红外辐射形式的热传导。
2.根据权利要求1所述的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，其特征在于，还包括：
具有防火、阻燃及保温功能的防火保温层，所述防火保温层位于真空保温层和红外反射隔热层之间。
3.根据权利要求1或2所述的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，其特征在于，还包括：
具有吸湿和防水功能的干燥层，所述干燥层包裹在红外反射隔热层的外层。
4.根据权利要求3所述的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，其特征在于，所述干燥层包括：
用于吸收外部空气通过微渗透进入的水蒸气的吸湿层，所述吸湿层包 裹在红外反射隔热层的外层；
用于防止外部液态水进入的防水层，所述防水层包裹在吸湿层的外层。
5.根据权利要求1所述的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，其特征在于，所述储能模块体包括导热管、骨料以及导热油，所述骨料浇筑在导热管之间，所述导热油容置在导热管内。
6.根据权利要求5所述的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，其特征在于，所述导热管由圆管及多片翅片构成，所述多片翅片均匀的固定在所述导热管的圆周外侧。
7.根据权利要求1所述的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，其特征在于，所述弹性保温层为岩棉层。
8.根据权利要求4所述的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，其特征在于，所述吸湿层为可物理吸附水蒸气的多孔材料；所述防水层为防水涂料。
9.根据权利要求8所述的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，其特征在于，所述多孔材料为非晶相的氧化铝粉体、沸石或多孔硅胶；所述防水涂料为含纳米二氧化硅微球的超疏水性涂料或硅氧烷基疏水性涂料。
10.根据权利要求1所述的适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构，其特征在于，所述红外反射隔热层材料为低热传导率的纳米二氧化锆发泡涂料或含透明导电陶瓷粉体材料的涂料。
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| CN201620876766.0U CN206001725U (zh) | 2016-08-12 | 2016-08-12 | 适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620876766.0U CN206001725U (zh) | 2016-08-12 | 2016-08-12 | 适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206001725U true CN206001725U (zh) | 2017-03-08 |
Family
ID=58198749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620876766.0U Active CN206001725U (zh) | 2016-08-12 | 2016-08-12 | 适用于太阳能跨季节储能模块的多层保温结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206001725U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114131969A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 郑州大学 | 一种复合透明薄膜及其制备方法和应用 |
-
2016
- 2016-08-12 CN CN201620876766.0U patent/CN206001725U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114131969A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 郑州大学 | 一种复合透明薄膜及其制备方法和应用 |
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