專利名稱：一種太陽能蓄熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能蓄熱系統(tǒng)。
背景技術：
目前，在現(xiàn)有的能源結構中，熱能是最重要的能源之一。但是，大多數能源，如太陽能、風能、地熱能和工業(yè)余熱廢熱等，都存在間斷性和不穩(wěn)定的特點，在許多情況下人們還不能合理的利用能源。例如在不需要熱時，卻又大量的熱量產生；而在急需時又不能及時提供；有時供應熱量有很大一部分作為余熱被損失掉等等。蓄熱器就是解決這種問題的一 種裝置，將暫時不用或多余的熱能通過蓄熱材料儲存起來，需要時再釋放熱能。傳統(tǒng)的蓄熱器主要有顯熱式儲能、潛熱式儲能及化學反應式儲能三種。以上三種技術只有顯熱蓄能和潛熱儲能現(xiàn)投入使用階段，化學反應蓄能因結構復雜，維護費用高，技術不成熟等原因尚未投入使用階段。顯熱和潛熱儲能都是通過熱量的形式進行存儲和釋放能量的，因而這兩種技術都是需要和系統(tǒng)的循環(huán)工質有傳熱過程。但是到目前為止，可用于這兩種技術的蓄熱材料的導熱系數普遍偏低，從而導致使用傳統(tǒng)的換熱器體積大，成本高，且換熱效率低。

發(fā)明內容
為解決以上技術上的不足，本發(fā)明提供了一種換熱器體積小，成本低，換熱效率高的太陽能蓄熱系統(tǒng)。本發(fā)明是通過以下措施實現(xiàn)的本發(fā)明的一種太陽能蓄熱系統(tǒng)，包括蓄熱器，所述蓄熱器包括外殼，所述蓄熱器外殼內的上部和下部分別橫向設置有均帶有通孔的上孔板和下孔板，所述上孔板和下孔板之間填充有蓄熱材料顆粒，所述上孔板與外殼內頂部之間的空腔為進氣分流室，所述下孔板與外殼內底部之間的空腔為出氣存儲室，所述進氣分流室和出氣存儲室通過管路連接有氣-液換熱器，所述管路上設置有循環(huán)泵，所述蓄熱器內循環(huán)流動有氣態(tài)熱載體。上述蓄熱材料顆粒為球形，直徑為5-10mm。上述上孔板和下孔板上的通孔直徑為1_，通孔間距10-15_。上述進氣分流室連接的管路上設置有進氣閥，所述出氣存儲室連接的管路上設置有出氣閥。上述蓄熱材料顆粒為顯熱型或潛熱型。本發(fā)明的有益效果是能夠使蓄能材料和氣態(tài)熱載體進行充分接觸和換熱，提高了換熱效率，縮小了換熱器的體積，降低了生產成本。


圖I為本發(fā)明的結構示意圖。其中I上孔板，2蓄熱材料顆粒，3下孔板，4外殼，5出氣閥，6循環(huán)泵，7氣-液換熱器，8系統(tǒng)導熱油進口，9系統(tǒng)導熱油出口，10進氣閥，11進氣分流室，12出氣存儲室。
具體實施例方式本發(fā)明的一種太陽能蓄熱系統(tǒng)，包括蓄熱器，蓄熱器包括外殼4,蓄熱器外殼4內的上部和下部分別橫向設置有均帶有通孔的上孔板I和下孔板3，上孔板I和下孔板3之間填充有蓄熱材料顆粒2，上孔板I與外殼4內頂部之間的空腔為進氣分流室11，下孔板3與外殼4內底部之間的空腔為出氣存儲室12，進氣分流室11和出氣存儲室12通過管路連接有氣-液換熱器7，管路上設置有循環(huán)泵6，蓄熱器內循環(huán)流動有氣態(tài)熱載體。氣態(tài)熱載體可以采用惰性氣體，例如氮氣等。蓄熱材料顆粒2為球形，直徑為5-10mm。上孔板I和下孔板3上的通孔直徑為1mm，通孔間距10-15mm。進氣分流室11連接的管路上設置有進氣閥10，出氣存儲室12連接的管路上設置有出氣閥5。蓄熱材料顆粒2采用顯熱型或潛熱型，可以采用層狀鈣鈦礦。循環(huán)泵6提供動力，使氣態(tài)熱載體可以在蓄熱系統(tǒng)中循環(huán)，氣態(tài)熱載體由蓄熱器外殼4頂部的進氣分流室11經 帶許多通孔的上孔板I分流進入蓄熱器，在蓄熱器中部與蓄熱材料顆粒2混合并進行換熱。然后氣態(tài)熱載體由于重力和循環(huán)泵6的作用往下流，下孔板3還承受蓄熱材料的重量，經下孔板3進入蓄熱器底部的出氣存儲室12，再由循環(huán)泵6將蓄能器下部的氣態(tài)熱載體抽出蓄能管路系統(tǒng)，進入氣-液換熱器7，將熱量傳遞給系統(tǒng)，如此循環(huán)。蓄熱器的這種結構，解決了蓄熱材料與換熱工質之間因蓄熱材料導熱系數小，
而需要龐大換熱面積的難題。因蓄熱材料為顆粒狀，而氣態(tài)熱載體為流動的氣體，根據 λ{ χ -I2)
q— ^I^’其中，λ為蓄熱材料的導熱系數，L為特征長度。A為換熱面積。tl、t2分別 A
為蓄熱材料表面與內部的溫差；而本發(fā)明由于工質與蓄熱材料顆粒2充分混合，所以換熱面積大大增加，因此由上面的公式可以看出，在導熱系數和功率一定的情況下，換熱面積A
越大，4的比值越小，蓄熱材料內部的溫差越小，蓄能器的使用效率越高。
A氣-液換熱器7采用傳統(tǒng)的換熱器，接有系統(tǒng)導熱油進口 8和系統(tǒng)導熱油出口 9，實現(xiàn)蓄熱系統(tǒng)的熱量與用熱或供熱系統(tǒng)進行熱量交換，技術比較成熟、換熱效率高。另外液-液換熱器可以防止蓄熱材料顆粒2隨換熱工質進入系統(tǒng)，避免對系統(tǒng)的損壞。
權利要求
1.ー種太陽能蓄熱系統(tǒng)，包括蓄熱器，所述蓄熱器包括外殼，其特征在于所述蓄熱器外殼內的上部和下部分別橫向設置有均帶有通孔的上孔板和下孔板，所述上孔板和下孔板之間填充有蓄熱材料顆粒，所述上孔板與外殼內頂部之間的空腔為進氣分流室，所述下孔板與外殼內底部之間的空腔為出氣存儲室，所述進氣分流室和出氣存儲室通過管路連接有氣-液換熱器，所述管路上設置有循環(huán)泵，所述蓄熱器內循環(huán)流動有氣態(tài)熱載體。
2.根據權利要求I所述太陽能蓄熱系統(tǒng)，其特征在于所述蓄熱材料顆粒為球形，直徑為 5~1 Omnin
3.根據權利要求I所述太陽能蓄熱系統(tǒng)，其特征在于所述上孔板和下孔板上的通孔直徑為1_，通孔間距10_15mm。
4.根據權利要求I所述太陽能蓄熱系統(tǒng)，其特征在于所述進氣分流室連接的管路上設置有進氣閥，所述出氣存儲室連接的管路上設置有出氣閥。
5.根據權利要求I或2所述太陽能蓄熱系統(tǒng)，其特征在于所述蓄熱材料顆粒為顯熱型或潛熱型。
全文摘要
本發(fā)明的一種太陽能蓄熱系統(tǒng)，包括蓄熱器，蓄熱器包括外殼，蓄熱器外殼內的上部和下部分別橫向設置有均帶有通孔的上孔板和下孔板，所述上孔板和下孔板之間填充有蓄熱材料顆粒，所述上孔板與外殼內頂部之間的空腔為進氣分流室，所述下孔板與外殼內底部之間的空腔為出氣存儲室，所述進氣分流室和出氣存儲室通過管路連接有氣-液換熱器，所述管路上設置有循環(huán)泵，所述蓄熱器內循環(huán)流動有氣態(tài)熱載體。本發(fā)明的有益效果是能夠使蓄能材料和氣態(tài)熱載體進行充分接觸和換熱，提高了換熱效率，縮小了換熱器的體積，降低了生產成本。
文檔編號F24J2/34GK102840694SQ20121036219
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權日2012年9月26日
發(fā)明者李文, 張鳳學, 蔡云飛, 黃衛(wèi)東 申請人:山東威特人工環(huán)境有限公司