[发明专利]一种强化蓄热盐梯度太阳池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能集热领域，具体属于一种利用粉煤灰基储能砖强化蓄热的盐梯度太阳池。

背景技术

太阳池是一种利用盐水浓度差和密度差进行自动分层和蓄积太阳热能的装置，采用太阳辐射为热源，利用具有盐度梯度的池水作为集热器，其中深层盐水的温度也在逐渐增加，池底温度最高，可以利用池底部分的热能。太阳池蓄热的区域为池底层盐水，而中层和上层盐水则起到了一定的保温作用。但在海拔较高或气温较低的环境下应用时，太阳池的散热是需要引起注意的问题之一。如果盐水梯度设置不当或者池底保温层铺设不完善，昼夜气温交替可能导致太阳池散热过快，因此太阳池总体的蓄热速率将受到一定的影响，实际使用效能降低。在迄今多数太阳池的报道中，太阳池的供热能力维持在60°C左右的温度水平，并且底部盐水升温至最高温度并开始稳定运行往往需要1～2周的时间。太阳池的蓄热温度也有提升到90°C以上的成功案例，多数情况下这些太阳池受到具体的操作条件和环境温度的影响，且其保温措施良好。

总体而言，太阳池的优势在于能在太阳能品位较低且不稳定的前提下持续稳定地提供一个约60°C的热源，但过程较为缓慢且进一步升温的能力有限。提升太阳池供热能力的有效途径在于革新现有的太阳池结构型式，开发简单高效的太阳能综合利用新装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强化蓄热的盐梯度太阳池。

本发明提供的强化蓄热的盐梯度太阳池，在太阳池底部放置两排以上蓄热砖，每两排蓄热砖之间的间距为10-30厘米，蓄热砖呈棱台或锥体形状；蓄热砖为粉煤灰或煤矸石为基料的烧结砖。

蓄热砖还可以含有不超过基料总质量50%的深色的玻璃渣、煤渣或矿渣。

蓄热砖内部可以是蜂窝状结构。

蓄热砖可以是空心结构，内部填装煤渣、矿渣或相变储能材料；相变储能材料可以是芒硝、十水氯化钙、六水氯化钙、聚乙二醇和石蜡等常见储能材料中的一种或几种，或硝酸钾-硝酸钠的混合物，或氟化钠-氯化钠的混合物。

与现有技术相比，本发明的优点和效果在于：

（1）对于普通太阳池而言，将池底从平面结构更改为存在起伏的结构，增大了吸收太阳热辐射的表面积，加快了集热速率；

（2）由于蓄热砖本身可以在日间蓄热、夜间对卤水放热，铺设蓄热砖实际上增大了砖体和盐水之间的换热表面积，当太阳池的温度达到预期值以后，蓄热砖起到了减缓盐水夜间降温、提高太阳池稳定性的作用。

因此，本发明效率高，保温性能好，运行的稳定性强，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明强化蓄热的盐梯度太阳池示意图。

其中：1-太阳池；2-蓄热砖。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，强化蓄热的盐梯度太阳池1的断面呈等腰倒梯形，下底面和上表面均为正方形，其边长分别为1m和5m，深2m的容纳盐水的池子，在太阳池1底部布满蓄热砖2；每块蓄热砖2呈棱台形状，底边边长10cm，高度10cm；两排蓄热砖2之间的间距为10厘米；蓄热砖2为粉煤灰为基料的烧结砖，含有基料总质量50%的深色的玻璃渣。

上述的强化蓄热的盐梯度太阳池，在二月份平均气温10.5°C的环境下启动运行，底层盐水经10日后达到50°C的最高温度，比底面平整的普通盐梯度太阳池14日的蓄热时间提前了4日；强化蓄热的盐梯度太阳池底层盐水每夜间降温1.5°C，降温幅度小于在同等条件下运行且与本实施例进行对比的普通盐梯度太阳池每夜间3.5°C的温度降。

实施例2：装置及气温条件同实施例1，不同之处在于蓄热砖2为敞口的空心结构，内部填装深色煤渣。

上述的强化蓄热的盐梯度太阳池，在二月份平均气温10.5°C的环境下启动运行，底层盐水经12日后达到50°C的最高温度，比底面平整的普通盐梯度太阳池14日的蓄热时间提前了2日；强化蓄热的盐梯度太阳池底层盐水每夜间降温1.9°C，降温幅度小于在同等条件下运行且与本实施例进行对比的普通盐梯度太阳池每夜间3.5°C的温度降。

实施例3：装置及气温条件同实施例1，不同之处在于蓄热砖2是空心结构，内装有十水氯化钙。

上述的强化蓄热的盐梯度太阳池，在二月份平均气温10.5°C的环境下启动运行，底层盐水经12日后达到45°C的最高温度，比底面平整的普通盐梯度太阳池14日的蓄热时间提前了2日；强化蓄热的盐梯度太阳池底层盐水每夜间降温1.2°C，降温幅度小于在同等条件下运行且与本实施例进行对比的普通盐梯度太阳池每夜间3.5°C的温度降。