[发明专利]一种低热损储热水体柔性浮顶

说明书

一种低热损储热水体柔性浮顶，包括：蜂窝状柔性膜层(1)、保温层(2)、耐高温柔性膜层(3)、人口(4)、自动排气阀(5)、水体排气管(6)、固定螺栓(8)和压实柱体(9)；所述的柔性浮顶自上而下依次为蜂窝状柔性膜层(1)、保温层(2)和耐高温柔性膜层(3)；自动排气阀(5)固定于蜂窝状柔性膜层(1)上；人口(4)的底部固定于耐高温柔性膜层(3)上，人口(4)的顶部固定于蜂窝状柔性膜层(1)上；水体排气管(6)的一端固定于耐高温柔性膜层(3)上，水体排气管(6)的另一端固定于人口(4)侧壁上；蜂窝状柔性膜层(1)与耐高温柔性膜层(3)通过固定螺栓(8)和压实柱体(9)固定于储热池周围的土壤上。

技术领域

本发明涉及一种适用于储热水体的柔性浮顶。

背景技术

由于水的比热和密度较大，单位体积的储热容量大，换热强度便于控制等优点，水体储热是未来具有发展前景的跨季节大容量储热的重要形式之一。与水箱储热不同，水体储热容量一般较大，少则数千立方米，多则可以达到10万立方米以上，如果采用储热水箱中常用的刚性浮顶设计，则会大大增加储热水体的造价，影响系统经济性。

我国目前还尚未建设万立方米级别以上的水体储热应用案例。在国际上，丹麦是太阳能区域供热商业化推广规模最大的国家，水体储热是主要的应用形式。丹麦所采用的水体储热顶部为浮顶结构，依靠水的浮力支撑储热池顶部结构。其浮顶结构主要由柔性膜层和保温层组成，两层柔性膜层之间填充保温层，以减少储热水体的热损。但通过实地调研以及研究分析发现，具备这种浮顶结构的储热水体，热损量仍可以达到水体蓄热量的20％以上(水体储热容量为7.5万立方米)。其中，由于储热水体的温度分层效应，紧邻浮顶结构下层的水体温度最高，水体与外界环境温差大，通过浮顶结构散失的热量占到水体总散热量的50％以上。如果过多增加保温材料的厚度来降低热损，势必增加柔性浮顶的重量，当柔性浮顶的重量高于储热水体的浮力时，柔性浮顶将塌陷。因此，采用轻质结构的同时保证低热损系数，是提高储热水体蓄热能力的有效途径之一。

目前，我国的柔性浮顶专利多针对于小型储液罐。例如，专利CN99233384.9《用于覆盖液面的膜式柔性浮顶》、专利CN200520096791.9《单层膜式柔性浮顶》、专利CN200720062227.4《全柔性膜式浮顶》提出了适用于小型储热罐的浮顶结构以及浮顶与罐体的密封技术。

国外专利中，专利US5005724(A)《Floating cover for the interior of astorage tank》提出一种水箱上部可伸缩的柔性浮顶，主要用于平衡水体内与外部环境的压力。该专利不涉及低热损技术。

专利US3313443(A)《Floating cover for a liquid storage reservoir》提出了一种柔性浮顶与周围壁面的密封技术。该专利不涉及低热损技术。

专利DE2949584(A1)《Underground heat store with ground heat collector-comprises concrete tank containing sand or water covered over with soil forlandscaping》提出了一种地下储热水池结构，虽涉及一定的低热损技术，但是该专利的顶部为刚化结构，非柔性结构。

发明内容

本发明提出一种低热损储热水体柔性浮顶，可以降低大型储热池的顶部散热，以提高储热池的整体蓄热性能，同时可以降低大型储热池造价。

本发明的技术方案如下：