[发明专利]季节性低位能地表水蓄热方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种季节性低位能地表水蓄热方法及其设备，属于天然能源利用及蓄热技术。

背景技术

将冷/热量储存在某种介质或材料中，在另一时段释放出来的系统称为蓄能系统。当冷/热量以显热或潜热形式储存在某种介质中，并能够在需要时释放出冷/热量的空调系统称为蓄冷/热空调系统。利用季节性温差和低位能地表水来存储能量(冷/热量)用于空调目的的系统称为季节性低位能地表水蓄能空调系统。蓄冷/热技术是上世纪80年代从国外首先发展起来的高效节能技术。1979年美国率先编写并出版了《建筑物非峰值期降温导则》，其后开始大面积推广应用电锅炉蓄热技术。到上世纪90年代美国已有40多家电力公司从事蓄热系统的研制工作，重点放在太阳能、地热方面，欧洲、日本等经济发达国家以及我国的台湾地区也在上世纪80年代开始了蓄热技术的应用研究。目前发达国家采用电锅炉蓄热技术已经普遍推广，太阳能、地热的蓄热也有进展，但蓄热技术的开发相对蓄冷技术进展缓慢，我国上世纪90年代也开始开发蓄热技术的研制工作，重点也是放在太阳能、地热、电锅炉蓄热。以电锅炉蓄热发展较快，目前在许多地区得到推广。但是这种蓄热技术使用的水都是当季的普通生活用水，所以蓄能节能的效果很有限。在低位能利用的研究中，国内外学者把大部分精力都集中在研究太阳能、地热和可再生能源几个领域，而忽略了自然环境中隐藏的能量，不难发现自然界的江河湖海等地表水中也蕴含着大量的潜能，具有很大的开发潜力。我国具有丰富的地表水资源，特别是在我国的南方地区随处可见，但是没有发挥其中所储存潜能的作用。如何充分利用这些能量，一直是科研人员努力探索的难题。可以设想将这些天然能量运用到能耗日益增多的全年空调中去，平均每一万平方建筑，一小时就可以节省250kw/104m2h电耗，CO₂每年的减排量可达370吨。

发明内容

本发明的目的是提出一种季节性低位能地表水蓄热方法及其设备，利用季节性温差通过低位能的地表水将夏天地表水进行收集、储藏、保温，冬季使用，运用到供热系统中去，从而减轻或取代部分火电负荷、降低火力发电的燃煤量、减少二氧化碳排放，其节能减排的社会效益和现实意义极大。

为实现上述目的，本发明所设计的季节性低位能地表水蓄热方法，包括如下步骤：

1)在高温季节收集取自江、河、湖水距离水面20cm以内的水，水温在25℃以上；

2)如果水质不符合工业用水标准，则将收集到的水进行沉淀、过滤处理；

3)将上述符合工业用的水，送到吸热保温浅容器中，由太阳直接照射使水温升高到35℃～48℃；

4)将升温后的水送到埋入地下的隔热储水库储藏；

5)低温季节使用时，将步骤4)储藏的水作为蓄能空调的热源以及其它取暖、生活用水、生产用水的热源。

所述的季节性低位能地表水蓄热方法，用于步骤3)升温的吸热保温浅容器是循环工作的，即将步骤3)升温后的水送到步骤3)隔热储水库储藏后，再将步骤2)的水加入到吸热保温浅容器进行吸热升温，水升到35℃～48℃，再将吸热保温浅容器中的热水送到埋入地下的隔热储水库储藏；如此反复。

所述的季节性低位能地表水蓄热方法，其用于步骤3)升温的吸热保温浅容器是吸热池，吸热池的内表面涂有吸热层，蓄水200mm～500mm深。

用于实现上述方法的季节性低位能地表水蓄热设备，主要是依次由管路连接的取水部分、沉淀部分、吸热保温浅容器、隔热储水库、提升泵和换热水槽。

所述的取水部分组成之一，包括水泵，与水泵连接的取水管，取水管进水口与集水器的出水口连接，集水器的进水口在集水器的侧壁，高于出水口，进水口上有过滤网，进水口位于水表面下5～20cm处。

所述的取水部分组成之二，包括水泵，与水泵连接的取水管，取水管的进水口与集水器的出水口连接，集水器的进水口是向上的喇叭状口，喇叭状口与水表面平行，喇叭状口上有过滤网，并且定位于水表面下5～20cm处。

所述的吸热保温浅容器之一采用吸热池，吸热池的池底和池壁包括本体、隔热层、防水层，池内表面涂吸热层；吸热池的深度为0.5～1m。进一步地，吸热池上方用玻璃布膜覆盖，玻璃布膜由框架支撑固定。在玻璃布膜中镶嵌或粘接有太阳聚焦镜，太阳聚焦镜是直径为1.0～2.0m的凸透镜。太阳聚焦镜也由框架支撑固定。

所述的吸热保温浅容器之二采用吸热盒，吸热盒的底和壁包括隔热层，盒内表面涂吸热层；吸热盒的深度为0.5～1m。