[實用新型]一種雙層可調節(jié)式太陽能蓄熱裝置

無效

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• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN201917098U
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 余雷;王軍;吳石亮;董巍巍;陳龍;張耀明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34;F24J2/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本實用新型公開了一種太陽能熱利用裝置，具體地說是一種雙層可調節(jié)式太陽能蓄熱裝置。

背景技術

太陽能作為一種清潔、無污染的可再生能源，其開發(fā)和利用被認為世界能源戰(zhàn)略的重要組成部分。太陽能熱利用是太陽能利用中最主要的方式，其利用形式具有多樣性，按照其介質所達到的溫度，分為低、中、高溫利用。對于太陽能熱利用系統，由于太陽輻射的不穩(wěn)定性以及太陽能利用時間與輻射接收時間的不一致性，蓄熱裝置成為了太陽能熱利用系統中的重要組成部分，其所采用的形式及所具有的性能直接決定了太陽能熱利用系統的穩(wěn)定性和年綜合利用率。

對于普通的太陽能集熱系統，若設計的蓄熱儲液箱儲液量較大，會出現的問題有：熱啟動過慢，導致每次將水溫加熱至熱利用裝置運行所需的溫度需要較長的一段時間；太陽能利用率較低；冷熱水擾動較大等問題。若設計的蓄熱儲液箱儲液量較小，會出現的問題有：受天氣影響較明顯，進而導致熱水工況波動較大，熱利用系統無法正常運行；蓄熱量所提供的運行時間短，陰雨天系統無法運行等問題。

為了避免早晨熱啟動過慢，香港大學的李中付提出了分層水箱方案，利用控制管路的切換來解決熱啟動速度和蓄熱量之間的矛盾，但切換加熱各層的方式，會出現：上層水箱溫度波動較大，下層水箱儲存的熱量可利用率低、冷熱水擾動較大等問題，使得綜合熱利用率并未有顯著的提高。專利號為200920096179.X的實用新型公開了的“小型太陽能溫度分層水箱”采用節(jié)流管的分層水箱用來減少冷熱水之間的擾動，仍存在著啟動時間慢的缺點，年太陽能熱利用裝置的可運行時間并未提高。而且，目前現有的分層水箱，其各層的容積均是不可自動調節(jié)的，難以解決太陽能蓄熱儲液箱中所存在的問題。

實用新型內容

實用新型目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種雙層可調節(jié)式太陽能蓄熱裝置，實現了分層空間可調節(jié)，解決了溫度提升慢、水溫波動大的問題，提高了太陽能利用，降低熱損失，且可根據實際情況快速啟動。

技術方案：為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種雙層可調節(jié)式太陽能蓄熱裝置，包括蓄熱罐，所述蓄熱罐內設置有將蓄熱罐內部容積分為上下兩層空間的移動隔熱板，在蓄熱罐罐頂設置有牽引裝置，牽引裝置與移動隔熱板相連，移動隔熱板設置有連通裝置將上下兩層空間連通。

所述牽引裝置包括控制器，與控制器連接并設置于蓄熱罐內部空間上方的電機，連接于電機水平放置的轉軸，以及一端纏繞在轉軸上另一端連接至移動隔熱板的牽引繩索；所述電機設置有防水外殼。

所述蓄熱罐外壁設置有熱水入口、冷水出口、冷水入口和熱水出口，有熱水入口、冷水出口、冷水入口和熱水出口設置在移動隔熱板的上升上限的上方。所述移動隔熱板的上升上限設置在蓄熱罐高度的2/3~5/6。

所述冷水出口和熱水出口分別連接有盤繞的軟管，軟管的另一端固定在移動隔熱板上表面。

為了達到設置方便、操作簡易、降低費用的目的，所述連通裝置由兩根連通管道組成，第一連通管道下端開口于移動隔熱板，上端由橡膠蓋密封延伸至蓄熱罐上層空間；第二連通管道上端開口于移動隔熱板，下端由橡膠蓋密封延伸至蓄熱罐下層空間；所述橡膠蓋都通過彈簧與連通管道的管壁相連。當移動隔熱板向下運動時，下層空間水壓上升，上層空間水壓下降，擠開第一連通管道上端的橡膠蓋，下層空間溫度較低的水通過第一連通管道進入上層空間；當移動隔熱板向上運動時，上層空間水壓上升，下層空間水壓下降，擠開第二連通管道下端的橡膠蓋，使上層空間的水進入下層空間。

作為本實用新型的進一步改進，為滿足快速加熱的要求，當上層的溫度小于某設定值時，移動隔熱板需要以較快速度從蓄熱罐底向上運動，為減小液壓阻力，所述第二連通管道管徑設置大于第一連通管道。

為了達到自動控制、操作性好、穩(wěn)定性高的目的，所述連通裝置包括連通管道和隔熱腔，隔熱腔內設置有電磁塊、移動隔熱滑塊和彈簧，彈簧固定在連通管道上，移動隔熱滑塊的一端固定在彈簧上，另一端與電磁塊對接。

所述移動隔熱板包括上夾層、下夾層、保溫層和隔水層，上夾層與下夾層通過外周側壁封接，形成的夾層空間設置有保溫層，側壁上包裹有隔水層。

作為本實用新型的進一步改進，所述上夾層與下夾層可選用高熱阻材料，比如聚苯乙烯塑料、陶瓷、高熱阻玻璃等；所述保溫層可選用耐高溫纖維棉。

所述蓄熱罐上方設置有排氣閥和補水閥，蓄熱罐下方設置有泄水閥。