[实用新型]一种长期储存太阳能或工业余热的装置

说明书

技术领域

本实用新型为一种长期储存太阳能或工业余热的装置，涉及热能储存技术领域。

背景技术

当前，能源需求与供给之间的矛盾日益加剧。在供暖上，除了采用常规能源(如煤、天然气)外，采用太阳能这种可再生能源供暖也是一个重要的发展方向。当前，太阳能采暖的技术壁垒存在于冬季房间供暖负荷大，需要的太阳能集热器面积大，这样夏季太阳能集热器提供的生活热水远大于需要的量，多余的热量无处存储。当前，常用水作介质用钢罐或混凝土罐等装置来进行长期储热，储热容积比较小时采用钢罐，钢罐容积一般不超过5000m³，容积再大时则采用混凝土罐的形式，这主要是从经济性上考虑。目前已经建成的工程项目中的混凝土罐容积在3000-80000m³。通常混凝土罐部分或全部埋在地下，外侧敷设保温材料，为了防止水和蒸汽的渗漏(透)，在墙体内部通常设置一层不锈钢衬板，混凝土罐顶部可以做成固定或浮动的。采用钢罐或混凝土罐等装置来进行长期储热的效果较好，但对于大规模储热来说这种方法的成本是较高的。

实用新型内容

为了解决长期、大规模储存太阳能等热能时储热成本较高的问题，使太阳能采暖技术能得以迅速发展，促进工业余热、废热的合理使用，提出了一种长期储存太阳能或工业余热的装置。

本实用新型采用的长期储存太阳能或工业余热的装置包括能量收集器1、水泵2、地下埋管3与地下保温部件4。能量收集器1的出口与地下埋管3的入口相连接，地下埋管3的出口与水泵2的入口相连接，水泵2的出口与能量收集器1的入口相连接；地下保温部件4敷设在地下埋管3的上面。地下保温部件自上至下包括土、砂混合层5、防水材料层6、水泥砂浆层7、钢丝网层8、聚苯板层9、防水材料层6、石灰土、沙、土混合层10；地下保温部件大小为，其边界要长出周边地下埋管中心以下距离：s/2+h×3％至s/2+h×5％，其中，h为地下埋管深度，s为地下埋管间距。

能量收集器可以采用太阳能集热器、工业换热器等；地下埋管可采用U形管、双U形并联管、双U形串联管等。

这一装置可使得大规模、长时间储存能量的效率较高，同时成本较钢罐或混凝土罐等装置来进行长期储热时低。

附图说明

图1长期储存太阳能或工业余热的装置示意图；

图2地下保温部件结构示意图；

图3地下埋管示意图；

图中，1——能量收集器，2——水泵，3——地下埋管，4——地下保温部件，5——土、砂混合层，6——防水材料层，7——水泥砂浆层，8——钢丝网层，9——聚苯板层，10——石灰土、沙、土混合层

具体实施方式

下面以太阳能长期储存为例说明这一装置的使用。太阳能长期储存装置由太阳能集热器、水泵、地下埋管、地下保温部件构成，见图1。地下埋管共6个，排列成3*2的阵列，即每排有3个地下埋管，共2排。地下埋管为双U形串联管，埋管深度10米；管间距2米，不同埋管采用串联连接。地下保温部件大小为：长7米，宽5米，高0.85米；地下保温部件的中心与地下埋管阵列的中心重合，地下保温部件结构从上至下依次是土、砂混合层，防水材料层，水泥砂浆层，钢丝网层，聚苯板层，厚度为600mm，防水材料层，石灰土、沙、土混合层，厚度为100mm。这一装置的工作原理是：夏季，将多余的太阳能量通过太阳能集热器1的载热介质水收集，水流经地下埋管3、水泵2将热量储存在地下土壤中，地下保温部件4可以有效地减少能量损失；冬季，水流经水泵2、地下埋管3将储存在地下土壤中的热量取出直接使用或采用热泵提升温度后使用。