CN207379094U - 太阳能储热罐 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种太阳能储热罐，包括：储热罐罐体；太阳能集热工质管路，穿过所述罐体底部；换热包，位于储热罐罐体外周；以及热管，其下端插入太阳能集热工质管路内，上端插入所述换热包内。

Description

太阳能储热罐

技术领域

本公开涉及一种储热罐，尤其是一种利用太阳能的储热罐。

背景技术

太阳能是一种清洁能源，今后将会成为未来的主要能源。但是太阳能对于某一固定地点而言太阳照射时间具有时间限制，因此在夜晚或阴雨天，太阳能无法获得或获得量不够充足。尽管如此，但是在天气良好的情况下，太阳能通常会超出我们日常所需。因此如何将这些超出所需的太阳能储存起来用于那些太阳照射不足的时间成为人们的一种需求。

对此，人们采用了两种方式来储存多余的太阳能，一方面是直接转化成电能后采用化学能方式储存在蓄电容器中，另一方面世界储存太阳能转换成的热能。由于太阳能转化成电能并在之后转换成化学能存在多次能量转换过程，因此存在能量转换效率而导致能量损失，而且，化学能蓄电池本身就存在污染。因此，人们更倾向与进行直接热能储存。

直接热能储能通常采用融熔盐进行热量存储。但是融熔盐热传导率较低，不能快速获取太阳能转化的热量，因此其储热效率依然低下。因此人们期望获得一种高效获取太阳能的储热罐。

发明内容

本公开的目的在于解决上述现有技术中的一个或多个缺陷，从而提供一种太阳能储热罐，包括储热罐罐体；太阳能集热工质管路，穿过所述罐体底部；换热包，位于储热罐罐体外周；以及热管，其下端插入太阳能集热工质管路内，上端插入所述换热包内。

根据本公开的太阳能储热罐，其中所述热管垂直布置并且所插入换热包置于储热罐罐体的顶部。

根据本公开的太阳能储热罐，其中所述热管倾斜布置并且所插入换热包置于储热罐罐体的侧部。

根据本公开的太阳能储热罐，其中所述储热罐罐体内容纳有储热工质，所述热管的中间部分埋植在所述储热工质中。

根据本公开的太阳能储热罐，其中所述热管的侧壁上设置有多个肋片。

根据本公开的太阳能储热罐，其中所述换热包为一种汽包，通过热管所传递的热量将水加热为水蒸气。

根据本公开的太阳能储热罐，其中所述换热包为一种水包，通过热管所传递的热量将冷水加热为热水。

通过本公开的太阳能储热罐，高温热管的一端浸没在集热工质中，一端浸没在汽包或水包等换热包中，热管的中间段在储热罐中，因此，当太阳光照射充足时，一方面热管通过底部吸收集热工质的热量，向上传递热量，一部分储存在储热罐的储热工质中，另一部分不能被储热工质充分吸收的部分热量在热管顶部被传递给换热包直接用于加热汽包或水包中的水，因此使得太阳能所产生的热量得到充分的利用。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1所示为使用根据本公开第一实施例的太阳能储热罐示意图。

图2所示为使用根据本公开第二实施例的太阳能储热罐示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。而且，即使提到了“第一”，也并不意味着一定存在“第二”或者下一个相同的单元一定被定义为“第二”，而是可以直接定义为“第三”。同样，即使提到“第二”，也不应认为一定存在“第一”。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一热管也可以被称为第二热管，类似地，第二热管也可以被称为第一热管。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了使本领域技术人员更好地理解本公开，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细说明。

图1所示为使用根据本公开第一实施例的太阳能储热罐示意图。如图1所示，太阳能储热罐，包括储热罐罐体；太阳能集热工质管路，穿过所述罐体底部；换热包，也就是汽包，布置在储热罐罐体的顶部；一个或多个热管，其下端插入太阳能集热工质管路内，上端穿过罐体的顶壁插入所述换热包内，其中间段埋植在储热罐中，储热罐中灌满储热工质，例如熔融盐。换热包包括工作介质的入口和出口。工作时，如果太阳光照射充足，从太阳能集热单元(未示出)获取热量的高温集热工质流过穿过罐体底部的集热工质管路，因此高温集热工质流过其下端浸没在高温集热工质中的热管。一方面集热工质管路直接通过集热工质加热了其周围储热工质，另一方面集热工质加热了热管的下端，使热管的温度升高，从而使得热管内的工质产生热对流，将热量向上传递，该传递过程一方面加热了热管中间段周围的储热工质，另一方面高温热管上端将汽包中的水加热产生蒸汽用于发电或者将冷水加热成热水用于生活热水供应或冬天供暖。

当太阳光照射不足或完全没有阳光照射时，集热工质管路中的集热工质温度不高，因此，热管将直接从高温的储热工质中吸收热量，将汽包中的水加加热产生蒸汽用于发电或者将冷水加热成热水用于生活热水供应或冬天供暖。

为了提高储热工质与热管之间的热传递，可以在热管上可以增加肋片(未示出)，增强换热。

尽管图1显示了换热包置于罐体顶部的情况，但是换热包也可以置于罐体的侧面只要不影响热管内的传热工质的向上对流即可。图2所示为使用根据本公开第二实施例的太阳能储热罐示意图。如图2所示，太阳能储热罐包括储热罐罐体；太阳能集热工质管路，穿过所述罐体底部；换热包，也就是汽包，布置在储热罐罐体的侧部；一个或多个热管，其下端插入太阳能集热工质管路内，上端倾斜穿过罐体的侧壁插入所述换热包内，其中间段埋植在储热罐中，储热罐中灌满储热工质，例如熔融盐。工作时，如果太阳光照射充足，从太阳能集热单元(未示出)获取热量的高温集热工质流过穿过罐体底部的集热工质管路，因此高温集热工质流过其下端浸没在高温集热工质中的热管。一方面集热工质管路直接通过集热工质加热了其周围储热工质，另一方面集热工质加热了热管的下端，使热管的温度升高，从而使得热管内的工质产生热对流，将热量向上传递，该传递过程一方面加热了热管中间段周围的储热工质，另一方面高温热管上端将汽包中的水加热产生蒸汽用于发电或者将冷水加热成热水用于生活热水供应或冬天供暖。

综上所述，根据本公开的储热罐将液态金属作为集热工质可以快速的将热量从集热器带出，传递到储热罐，而热管可以将热量更加均匀的传递至储热罐和汽包。该储热罐结构利用热管的高导热特性与液态金属传热工质相结合，使得储热罐结构更加紧凑，且集热工质循环系统流动阻力小，换热更加均匀，换热效率更高。

上对本公开的具体实施方式的描述，仅仅为了帮助理解本公开的构思，这并不意味着本公开所有应用只能局限在这些特定的具体实施方式。本领域技术人员应当理解，以上所述的具体实施方式，只是多种优选实施方式中的一些示例。任何体现本公开权利要求的具体实施方式，均应在本公开权利要求所要求保护的范围之内。本领域技术人员能够对上文各具体实施方式中所记载的技术方案进行修改或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换或者改进等，均应包含在本公开权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能储热罐，包括：

储热罐罐体；

太阳能集热工质管路，穿过所述罐体底部；

换热包，位于储热罐罐体外周；以及

热管，其下端插入太阳能集热工质管路内，上端插入所述换热包内。

2.根据权利要求1所述的太阳能储热罐，其中所述热管垂直布置并且所插入换热包置于储热罐罐体的顶部。

3.根据权利要求1所述的太阳能储热罐，其中所述热管倾斜布置并且所插入换热包置于储热罐罐体的侧部。

4.根据权利要求2或3所述的太阳能储热罐，其中所述储热罐罐体内容纳有储热工质，所述热管的中间部分埋植在所述储热工质中。

5.根据权利要求4所述的太阳能储热罐，其中所述热管的侧壁上设置有多个肋片。

6.根据权利要求1所述的太阳能储热罐，其中所述换热包为一种汽包，通过热管所传递的热量将水加热为水蒸气。

7.根据权利要求1所述的太阳能储热罐，其中所述换热包为一种水包，通过热管所传递的热量将冷水加热为热水。