[实用新型]一种固体储热结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种储热装置，特别涉及一种太阳能光热利用系统中的储热装置。 

背景技术

太阳能是比较理想的清洁能源，但利用上却存在时效性问题，日照期间所接受的能量超过所需，日落之后却无法发挥作用。因而如何把日照时多余的能量储存起来，以用于日落后系统的持续运行，即取有余以补不足，成为实现太阳能热利用装置连续运行的关键问题。 

现有的太阳能储存技术中，有报道或使用过多种储热介质。近年有报道在实验室中获得以特定材料作基体支撑的复合相变材料(定形相变材料)，用以储存热量，但其存在导热系数低的缺点，而且相变材料在储热过程中发生相变，由于体积的变化，容易发生漏露的隐患。另外，工业上也有使用三元铝合金用以作为相变储存材料，多次循环使用对于储热性能，例如相变储热的温度、寿命等参数有负面作用，因为储热材料本身在工作过程中进行反复的固液相变，杂质元素将会影响其使用性能和使用寿命。目前现有的已经工业化的太阳能热发电机组多利用无机盐做储热材料，但无机盐在相变过程中存在过冷和相分离的缺点，影响了储热能力，并且其凝固温度过高，造成夜间为保证其不凝固而进行的保温循环热损失较大，一旦系统出现凝固点后处置困难，存在安全隐患；熔盐系统管路中使用的泵、阀价格昂贵且使用寿命也比较短，而且无机盐具有毒性，容易泄漏发生火灾，且泄漏会对环境造成的污染。固态储热方案有混凝土储热，成本较高，导热系数较低等等；砂石储热，虽然价格便宜，但导热率低，换热困难，不能定型自支撑，影响使用；固体金属或合金储热虽然机械强度好，导热率高，但价格昂贵。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种成本低廉、导热好，热容大，储热性能好，可应用于多领域储热的固体储热结构。 

本实用新型提供了一种固体储热结构，所述固体储热结构是由固体储热块和粘接填充材料形成的立体贯通层状或网格状结构；所述固体储热块形状规则；所述粘结填充材料具有高导热率；所述立体贯通层状或网格状结构是由粘接填充材料填充固体储热块形成的空隙构成。 

优选地，所述固体储热材料为中空结构，其中所述中空结构内布置一定温度范围内有可相变的填充物质。 

优选地，所述固体储热块的规则形状外形为板形、条形、块形、环形、棍形等。 

优选地，所述固体储热结构包含一种或多种形状或尺寸的固体储热块。 

优选地，所述固体储热块的表面平整，并通过喷砂或腐蚀或雾化等方式获得外表面的微观的大表面积。 

优选地，所述固体储热块的表面涂有涂层，例如铜、铝、铬、镍、银或锡等金属及合金等高导热金属涂层或其它高导热易粘接涂层，以进行的粘结填充材料的粘接、焊接和熔融浸润，减少空隙，增强导热效果，提高结合力。 

优选地，所述粘结填充材料为高导热率金属片材。 

优选地，所述粘结填充材料包括粘结剂；所述粘结剂涂覆于高导热金属片材表面或固体储热块表面。 

优选地，所述固体储热结构内部布置有换热管道系统。 

优选地，所述换热管道为金属管道系统。 

优选地，所述部分换热管道为固体储热块贯通孔洞形成的孔洞换热通道。 

优选地，所述固体储热结构的外部包覆有金属薄片，减少空气侵入，延长使用寿命。 

进一步，所述固体储热结构的外部包覆一定厚度的低导热率绝热材料或绝热结构，减少热量散失，提高储热效能。 

本实用新型所述固体储热结构可应用于太阳能光热利用系统。 

本实用新型的固体储热介质不具有流动性，储热利用固体显热性能储热，运行安全；整个固体储热块表面平整且具有微观大表面积，且致密涂覆有高导热涂层，能改善与粘接填充材料的粘接焊接性能，获得良好界面换热性能。规则固体储热块按一定规律堆砌，在三维空间均具有连续的界面缝隙，可方便有效的布置整体片状填充材料，且同时在固体储热结构内部嵌入布置换热管道，通过粘接或焊接或熔融固化使高导热率金属片材能有效填充固体储热块的空隙，使之形成均匀地分布于整个固体储热结构空间内立体紧密层状或网格状结 构，大量增强了多界面之间的传热，使介质整体具有良好的热导率及整体换热性能。同时，相对于固体储热材料的体积或质量，粘接填充材料体积或质量可以很小，因此成本很低。该固体储热结构采用低成本固体储热块和低体积或质量比的粘结填充材料，总体成本低、导热好、热容大，可应用于各种储热应用，特别是太阳能光热利用系统。 

附图说明