[發明專利]單罐儲熱系統及單罐儲熱方法

有效

• 申請號: 201210379993.9
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102865765A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 荊汝林;邱河梅;石泓;李明;董軍
• 申請（專利權）人: 中廣核太陽能開發有限公司;中國廣東核電集團有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F28F9/00;F28F27/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 趙建剛

技術領域

本發明涉及一種儲熱系統，具體涉及一種單罐儲熱系統及單罐儲熱方法。

背景技術

隨著常規能源的短缺以及人們對環境質量要求的提高，如何充分有效的利用以下兩種能源成為人們研究的焦點：第一種，可再生能源特別是太陽能；第二種，工業生產產生的大量余熱。

在利用太陽能或工業余熱的過程中，存在的主要問題為能量供應的不穩定性。為克服該種缺陷，采用儲能系統可以有效增加可再生能源或工業余熱輸出的穩定性。

流體顯熱儲熱系統作為現有儲能系統的一個重要設備，通常為雙罐儲熱系統，因此具有投資高和運行維護成本高的問題。

單罐儲熱系統由于減少一個罐體以及相應輔助設備的投資，因此與雙罐儲熱系統相比，具有投資低和成本低的優點。但是，常規的單罐儲熱系統利用液體的密度差形成斜溫層來區分冷熱部分，流體在泵送過程中的攪動作用會破壞斜溫層，從而影響儲熱效果。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種單罐儲熱系統及單罐儲熱方法，通過浮動隔熱板實現冷側和熱側的熱隔離，因此具有儲熱效果好的優點，同時冷側泵和熱側泵均布置在液下較淺的位置，保證了系統的經濟性和運行的安全性。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種單罐儲熱系統，包括儲熱罐(1)、換熱器(2)、浮動隔熱板(3)、熱側泵(5)和冷側泵(6)；

所述儲熱罐(1)包括筒狀的罐本體、頂壁和底壁，所述頂壁密封在所述罐本體的頂端，所述底壁密封在所述罐本體的底端；

所述浮動隔熱板(3)的形狀與所述罐本體的形狀適配，所述浮動隔熱板(3)設置在所述儲熱罐(1)的內部并將所述儲熱罐(1)內部空間劃分成熱側空間(7)和冷側空間(8)；其中，所述熱側空間(7)為位于所述浮動隔熱板(3)上面的罐內空間，所述冷側空間(8)為位于所述浮動隔熱板(3)下面的罐內空間；

所述冷側泵(6)的輸出管道(61)連接到所述換熱器(2)的第一進液口；所述冷側泵(6)的輸入管道(62)與所述冷側空間(8)連通；所述換熱器(2)的第二出液口經第二出液管道(63)與所述冷側空間(8)連通；在所述冷側泵(6)的輸出管道(61)上安裝有第一閥門(611)，在所述第二出液管道(63)上安裝有第二閥門(633)；

所述熱側泵(5)的輸出管道(51)連接到所述換熱器(2)的第二進液口；所述熱側泵(5)的輸入管道(52)位于所述熱側空間(7)；所述換熱器(2)的第一出液口經第一出液管道(53)連接到所述儲熱罐(1)的所述熱側空間(7)；在所述熱側泵(5)的輸出管道(51)上安裝有第三閥門(511)，在所述第一出液管道(53)上安裝有第四閥門(533)。

優選的，還包括：豎井(4)；

在所述浮動隔熱板(3)上開設第一通孔，所述豎井(4)垂直設置在所述第一通孔內部，所述豎井(4)為筒狀結構，所述豎井(4)的底端與所述冷側空間(8)連通，所述豎井(4)的頂端通過井蓋密封，并且，所述豎井(4)的頂端高于所述儲熱罐(1)內的液面高度；在所述豎井(4)的井內空間安裝所述冷側泵(6)；在所述熱側空間(7)安裝所述熱側泵(5)；所述冷側泵(6)的輸入管道(62)與所述豎井(4)連通，所述換熱器(2)的第二出液口經所述第二出液管道(63)與所述豎井(4)連通。

優選的，還包括：導向柱(9)；在所述浮動隔熱板(3)上還開設第二通孔；所述導向柱(9)垂直穿過所述第二通孔，所述導向柱(9)的底端與所述儲熱罐(1)的所述底壁固定連接；所述導向柱(9)的頂端與所述儲熱罐(1)的所述頂壁固定連接。

優選的，還包括氮氣輸送管道(10)；在所述氮氣輸送管道(10)上安裝有第五閥門(100)。

優選的，在所述浮動隔熱板(3)上固定安裝有至少一個配重裝置。

優選的，在所述浮動隔熱板(3)上均勻固定安裝四個配重裝置，所述四個配重裝置分別為第一配重裝置(11)、第二配重裝置(12)、第三配重裝置(13)和第四配重裝置(14)。

優選的，還包括冷側泵流量調節管道(15)；所述冷側泵流量調節管道(15)的一端與所述冷側泵(6)的輸出管道(61)連通，所述冷側泵流量調節管道(15)的另一端與所述冷側空間(8)連通；在所述冷側泵流量調節管道(15)上安裝有第六閥門(155)。