CN220852651U - 一种太阳能固液热储能模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能固液热储能模块,包括依次连接的太阳能中温集热器、蓄热柜和油换热蒸发器，所述蓄热柜包括内部充有导热油的封闭的柜体和堆叠在柜体内的若干块储能块，所述储能块浸在导热油内，所述太阳能中温集热器和油换热蒸发器均与柜体连通。导热油在太阳能中温集热器和蓄热柜之间以及蓄热柜和油换热蒸发器之间流动，蓄热柜可进行中温储热，导热油的温度可达100℃以上，使通入油换热蒸发器的纯净水汽化成水蒸气，通过蒸汽导热管导出后用于生产或生活，实现了太阳能的白天储存，晚上使用或中短期储存使用的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及一种太阳能固液热储能模块。
背景技术
太阳能是一种清洁能源，其应用越来越广泛。太阳能的一项重要的用途就是将太阳能转化为热能，然后用于工业或者民用。但是由于太阳能的特点，现有的太阳能与热能之间进行转换的装置(如太阳能热水器)受到昼夜、天气等因素的影响，导致输出的热能很不均匀。因此，采用蓄能装置对热能进行存储是对太阳能产生的热能进行储存的一种常用的方式。目前所采用蓄能装置大多是用热水蓄水罐进行存储，由于标准大气压下水的沸点为100℃，因而采用水进行热能的存储时水温不会超过100℃，热量存储受限，并且由于水温低，这种蓄能装置无法用于蒸汽的生产。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能固液热储能模块，用于解决上述采用水进行蓄能的太阳能蓄能装置的缺陷。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种太阳能固液热储能模块,包括依次连接的太阳能中温集热器、蓄热柜和油换热蒸发器，所述蓄热柜包括内部充有导热油的封闭的柜体和堆叠在柜体内的若干块储能块，所述储能块浸在导热油内，所述太阳能中温集热器和油换热蒸发器均与柜体连通。
进一步的，所述柜体内放置有支架，所述支架为由若干根立柱和固定设置在立柱两端的横梁组成的矩形框架结构，所述储能块堆叠在相邻的两根立柱之间。
进一步的，所述储能块为矩形，所述储能块的底面设有支腿，支腿之间为用于使导热油通过的凹槽。
进一步的，所述储能块上贯穿设置有过油孔，上下相邻的两个储能块的过油孔相对应。
进一步的，所述柜体的顶部固定设置有回油平衡器，所述回油平衡器和太阳能中温集热器的出油口之间连接有第一连接管。
进一步的，所述回油平衡器包括设置在储能块上方的若干根相互连通的油管，每根油管沿其轴向均分布向下的喷孔，所述油管与第一连接管相连。
进一步的，所述柜体的底部设有第三孔，所述第三孔和太阳能中温集热器的进油口之间连接有第四连接管，所述第四连接管上设有导热油集热循环泵。
进一步的，所述柜体的底部和油换热蒸发器的出油口之间连接有第三连接管，所述柜体靠近顶部和油换热蒸发器的进油口之间连接有第二连接管，所述第二连接管上设有放热油泵。
本实用新型的积极效果为：
1、本实用新型设有太阳能中温集热器、蓄热柜和油换热蒸发器，蓄热柜内储存有导热油，导热油在太阳能中温集热器和蓄热柜之间以及蓄热柜和油换热蒸发器之间流动，蓄热柜可进行中温储热，导热油的温度可达100℃以上，使通入油换热蒸发器的纯净水汽化成水蒸气，通过蒸汽导热管导出后用于生产或生活。
2、蓄能块堆叠在蓄热柜内，蓄能块上设有过油孔和凹槽，方便导热油在储能块之间流动，使储能块与导热油充分接触，从而便于进行热传递，可提高热交换效率。
3、蓄热柜的数量可根据用户实际需求进行选择进行并联，进行模块化拼装，方便了设计、生产、储存、运输和现场安装使用。
4、本实用新型结构简单，制造成本低，组装维护方便，使用寿命长，可将太阳能进行有效储存，实现了太阳能的白天储存，晚上使用或中短期储存使用的目的。
附图说明
图1是本实用新型的原理图；
图2是蓄热柜的结构示意图；
图3是蓄热块的结构示意图；
图4是图3的俯视图；
图中：
1、太阳能中温集热器；2、第一连接管；3、蓄热柜；4、第二连接管；5、蒸汽导出管；6、第四连接管；7、导热油集热循环泵；8、第三连接管；9、油换热蒸发器；10、纯净水进水管；11、柜体；12、回油平衡器；13、第一孔；14、导热油；15、支架；16、第四孔；17、储能块；18、第二孔；19、第三孔；20、本体；21、过油孔；22、凹槽；23、支腿；24、放热油泵。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，一种太阳能固液热储能模块,包括依次连接的太阳能中温集热器1、蓄热柜3和油换热蒸发器9，所述蓄热柜3包括内部充有导热油14的封闭的柜体11和堆叠在柜体11内的若干块储能块17，所述储能块17均浸在导热油14内，所述太阳能中温集热器1和油换热蒸发器9均与柜体11连通。
所述柜体11的顶部固定设置有回油平衡器12，所述回油平衡器12和太阳能中温集热器1的出油口之间连接有第一连接管2，所述第一连接管2通过柜体11顶部的第一孔13相连。
所述回油平衡器12包括设置在储能块17上方的若干根相互平行且相互连通的油管，每根油管沿其轴向均分布向下的喷孔，所述油管与第一连接管2相连。
所述柜体11的底部设有第三孔19，所述第三孔19和太阳能中温集热器1的进油口之间连接有第四连接管6，所述第四连接管6上设有导热油14集热循环泵7。
所述柜体11的底部设有第二孔18，所述第二孔18和油换热蒸发器9的出油口之间连接有第三连接管8，所述柜体11靠近顶部设有第四孔16，所述第四孔16和油换热蒸发器9的进油口之间连接有第二连接管4，所述第二连接管4上设有放热油泵24。
储能块17主要由SiO2、Fe2O3、少量的MgO及少量的Al2O3混合后烧结而成，具有优良的比热容和导热系数，换热快，热能储量大。为增加保温性能，柜体11可包覆保温隔热材料。
本实用新型的工作原理为：
导热油集热循环泵7运行时，导热油14在蓄热柜3和太阳能中温集热器1之间循环(循环方向如图1中箭头指向)，将太阳能中温集热器1通过光热能量转换蓄积到的热量通过流动的导热油14传递给蓄热柜3内的储能块17，将储能块17加热。由于采用导热油14进行热传递，而导热油14采用300度导热油，因此蓄热柜3可进行中温储热(中温指温度在80至250℃)。
放热油泵24运行时，导热油14在蓄热柜3和油换热蒸发器9之间循环(循环方向如图1中箭头指向)，将蓄热柜3中储存的热量通过流动的导热油14传递给油换热蒸发器9，油换热蒸发器9通过其上的纯净水进水管10通入纯净水。当流经油换热蒸发器9的导热油14的温度超过100℃时，纯净水就会汽化成为蒸汽，通过油换热蒸发器9上的蒸汽导出管5排出，为生产或生活提供蒸汽。
实施例2
如图2至图4所示，所述柜体11内放置有支架15，所述支架15为由若干根立柱和焊接在立柱上下两端的横梁组成的矩形框架结构，所述储能块17堆叠在相邻的两根立柱之间。
每个储能块17上部均为矩形，下部为对称设置的两个支腿23，支腿23之间为用于使导热油14通过的凹槽22。每个储能块17均竖向贯穿设置有过油孔21，上下相邻的两个储能块17的过油孔21相对应。
设置有孔21和凹槽22后，方便导热油14在储能块17之间流动，使储能块17与导热油14充分接触，从而便于进行热传递，可提高热交换效率。
实施例3
本实施例与实施例2的区别之处在于：
蓄热柜3根据需要设置多个，蓄热柜3之间相互并联，蓄热柜3的数量可根据用户实际需求进行选择，每个蓄热柜3内的储能块17的数量也可根据实际需求选择。因此，蓄热柜3可进行模块化拼装，方便了设计、生产、储存、运输和现场安装使用。
以上所述的实施例描述内容较为详细和具体，表达了本实用新型的优选实施例，仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，但并不仅仅局限于本实用新型，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所做的同等变化或修饰，对于本领域的研究人员或技术人员来讲，在不脱离本实用新型的结构之内，系统内部的局部改进和子系统之间的改动、变换等，仍是本实用新型的专利范围内。目前，本申请的技术方案已经进行了中试，即产品在大规模量产前的小规模实验；中试完成后，在小范围内开展了用户使用调研，调研结果表明用户满意度较高；现在已经着手准备产品正式投产进行产业化，包括知识产权风险预警调研。
Claims (8)
1.一种太阳能固液热储能模块,其特征在于，包括依次连接的太阳能中温集热器(1)、蓄热柜(3)和油换热蒸发器(9)，所述蓄热柜(3)包括内部充有导热油(14)的封闭的柜体(11)和堆叠在柜体(11)内的若干块储能块(17)，所述储能块(17)浸在导热油(14)内，所述太阳能中温集热器(1)和油换热蒸发器(9)均与柜体(11)连通。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能固液热储能模块,其特征在于，所述柜体(11)内放置有支架(15)，所述支架(15)为由若干根立柱和固定设置在立柱两端的横梁组成的矩形框架结构，所述储能块(17)堆叠在相邻的两根立柱之间。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能固液热储能模块,其特征在于，所述储能块(17)为矩形，所述储能块(17)的底面设有支腿(23)，支腿(23)之间为用于使导热油(14)通过的凹槽(22)。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能固液热储能模块,其特征在于，所述储能块(17)上贯穿设置有过油孔(21)，上下相邻的两个储能块(17)的过油孔(21)相对应。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能固液热储能模块,其特征在于，所述柜体(11)的顶部固定设置有回油平衡器(12)，所述回油平衡器(12)和太阳能中温集热器(1)的出油口之间连接有第一连接管(2)。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能固液热储能模块,其特征在于，所述回油平衡器(12)包括设置在储能块(17)上方的若干根相互连通的油管，每根油管沿其轴向均分布向下的喷孔，所述油管与第一连接管(2)相连。
7.根据权利要求5所述的一种太阳能固液热储能模块,其特征在于，所述柜体(11)的底部设有第三孔(19)，所述第三孔(19)和太阳能中温集热器(1)的进油口之间连接有第四连接管(6)，所述第四连接管(6)上设有导热油(14)集热循环泵(7)。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能固液热储能模块,其特征在于，所述柜体(11)的底部和油换热蒸发器(9)的出油口之间连接有第三连接管(8)，所述柜体(11)靠近顶部和油换热蒸发器(9)的进油口之间连接有第二连接管(4)，所述第二连接管(4)上设有放热油泵(24)。
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