一种基于水合盐的太阳能储热装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳能储热技术领域，尤其涉及一种基于水合盐的太阳能储热装置。
【背景技术】
[0002]随着人类经济和社会的不断快速发展，能源和环境问题已经成为全球性的重大课题。面对煤、石油、天然气等化石能源日益枯竭的现状，寻找一种可再生清洁能源显得迫在眉睫，同时也成为众多科学家们研究的主要内容。太阳能因具有取之不尽，用之不竭，分布广泛，并且清洁高效无污染等一系列的优点，被认为是21世纪最有希望的新能源。太阳能热利用范围是最广泛同时也是最成熟的，通过太阳辐射能加热集热器，使集热器吸收太阳的热能后直接利用。但因为太阳能的辐射分散性、间歇性、使用效率低，使得太阳能还无法真正进行大规模的投入使用。为保证太阳能热利用连续、稳定、高效率地进行，需要利用储热装置。相变储热材料储能密度高，可利用温差范围广，是代替水作为储热材料的理想材料。因此对于高效储热装置以及新型储热材料有待进一步研究。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术中的问题，提供一种基于水合盐的太阳能储热装置，它具有结构简单、节能环保、换热效率高、储能量大且安全可靠的特点。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于水合盐的太阳能储热装置，包括太阳能储热装置外壳、工质盛装管道、相变储热材料，工质盛装管道、相变储热材料设置在储热装置外壳的内部，太阳能储热装置外壳上开设工质入口和工质出口，工质入口与工质盛装管道的一端连通，工质出口与工质盛装管道的另一端连通。
[0005]按上述技术方案，在太阳能储热装置外壳的内侧设置内胆，太阳能储热装置外壳、内胆之间填充保温材料，相变储热材料盛装在内胆里。保温材料采用硅酸铝耐火材料或硅酸铝耐火纤维与矿渣棉板组合的保温材料。
[0006]按上述技术方案，内胆通过角钢框架固定在太阳能储热装置外壳的内部。
[0007]按上述技术方案，包括多层工质盛装管道，各层工质盛装管道呈上下分布，各层工质盛装管道均置于内胆内部。
[0008]按上述技术方案，每层工质盛装管道为蛇形工质盛装管道，每层工质盛装管道的一端均与工质入口连通，每层工质盛装管道的另一端均与工质出口连通。
[0009]按上述技术方案，工质盛装管道单元共20?30层。大大增加了换热面积，提高了换热效率。
[0010]按上述技术方案，太阳能储热装置外壳为长方体。
[0011]按上述技术方案，相变储热材料共占据内胆内部体积的70%-80%。大大增加了太阳能储热装置的储热量。
[0012]按上述技术方案，相变储热材料为Ba (OH) 2.8H20。
[0013]按上述技术方案，内胆为不锈钢板材质，太阳能储热装置外壳为冷乳碳钢板材质。
[0014]本发明产生的有益效果是:本发明基于水合盐的太阳能储热装置结构简单、充放热迅速、效率高、可逆，利用角钢支撑框架，保证了储热装置内胆的稳定安全；采用多层工质盛装管道上下重叠的方式，保证储热装置内胆温度分布均匀，有效降低了相变储热材料的过冷及相分离，同时也增大了换热面积，提高了换热效率；采用保温材料包裹储热装置内胆，减少热量散失；采用相变潜热高的储热材料，并且增加其装载量，增大了相变储热装置总储热量，使其能供应更多能量；采用的相变储热材料相变稳定性好，增大了太阳能储热装置的稳定性。因此，本发明的太阳能储热装置结构简单、储能量大、充放热迅速、可逆性好、换热效率高、安全可靠、节能环保且成本低。
【附图说明】
[0015]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0016]图1是本发明实施例基于水合盐的太阳能储热装置的结构示意图；
[0017]图2是本发明实施例基于水合盐的太阳能储热装置的无前盖主视图；
[0018]图3是本发明实施例基于水合盐的太阳能储热装置的无顶盖俯视图；
[0019]图中:1.工质入口 ；2.太阳能储热装置外壳；3.保温材料；4.工质出口 ；5.内胆；6.角钢框架；7.工质盛装管道。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]本发明实施例中，提供一种基于水合盐的太阳能储热装置，如图1-图3所示，包括太阳能储热装置外壳2、工质盛装管道7、相变储热材料，工质盛装管道、相变储热材料设置在储热装置外壳的内部，太阳能储热装置外壳上开设工质入口 I和工质出口 4，工质入口与工质盛装管道的一端连通，工质出口与工质盛装管道的另一端连通。工质盛装管道7采用金属材料，可选用紫铜材料，管道直径8_，管道厚度0.6mm,因为金属的热传导率高，从而提高了太阳能储热装置的热交换效率。热源可来自太阳能、工业余热、低谷电等，来源范围广，符合节能减排要求。传热工质可以用空气、水、防冻液等，气体的传导性虽然不好，但是它的工作范围大、操作简单、无毒性，不仅能用蒸汽驱动汽轮机，还可以直接利用高温空气驱动燃气轮机，效率更高。水易于获得、价格低、安全性高，也是一种比较合适的传热工质。
[0022]进一步地，在太阳能储热装置外壳的内侧设置内胆5，太阳能储热装置外壳、内胆之间填充保温材料3，相变储热材料盛装在内胆里。保温材料采用硅酸铝耐火材料或硅酸铝耐火纤维与矿渣棉板组合的保温材料。
[0023]进一步地，内胆通过角钢框架6固定在太阳能储热装置外壳的内部。内胆5为不锈钢板，厚度Imm ;太阳能储热装置外壳2为冷乳碳钢板，厚度Imm ;角钢框架6为角钢结构，规格为 40*40*4mm。
[0024]本发明实施例中，进一步地，包括多层工质盛装管道，各层工质盛装管道呈上下分布，各层工质盛装管道均置于内胆内部。
[0025]进一步地，每层工质盛装管道为蛇形工质盛装管道，每层工质盛装管道的一端均与工质入口连通，每层工质盛装管道的另一端均与工质出口连通。
[0026]本发明实施例中，工质盛装管道单元共20?30层。大大增加了换热面积，提高了换热效率。
[0027]本发明实施例中，太阳能储热装置外壳为长方体。
[0028]本发明实施例中，进一步地，相变储热材料共占据内胆内部体积的70% -80%。大大增加了太阳能储热装置的储热量。将相变储热材料装在内胆里，考虑到体积膨胀，不能将内胆装满，然后将相变储热材料和工质盛装管道一起封装在内胆里，只留下工质盛装管道2端的两个通往外界的工质入口 I和工质出口 4。
[0029]进一步地，相变储热材料为Ba (OH) 2.8H20。
[0030]本发明实施例中，内胆为不锈钢板材质，太阳能储热装置外壳为冷乳碳钢板材质。内胆5为不锈钢板，厚度Imm ;太阳能储热装置外壳2为冷乳碳钢板，厚度Imm ;角钢框架6为角钢结构，规格为40*40*4mm。
[0031]本发明的较佳实施例中，提供一种基于水合盐的太阳能储热装置，包括太阳能储热装置外壳2、工质盛装管道7、相变储热材料，工质盛装管道、相变储热材料设置在储热装置外壳的内部，太阳能储热装置外壳上开设工质入口 I和工质出口 4，工质入口与工质盛装管道的一端连通，工质出口与工质盛装管道的另一端连通。工质盛装管道7采用金属材料，可选用紫铜材料，管道直径8_，管道厚度0.6mm,因为金属的热传导率高，从而提高了太阳能储热装置的热交换效率。热源可来自太阳能、工业余热、低谷电等，来源范围广，符合节能减排要求。传热工质可以用空气、水、防冻液等，气体的传导性虽然不好，但是它的工作范围大、操作简单、无毒性，不仅能用蒸汽驱动汽轮机，还可以直接利用高温空气驱动燃气轮机，效率更高