[發明專利]一種混凝土三腔熱管蓄熱器及蓄熱車

在審

• 申請號: 201310572876.9
• 申請日: 2013-11-17
• 公開（公告）號: CN104654853A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 李建民
• 申請（專利權）人: 成都奧能普科技有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;B60P3/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及熱能利用，特別是利用混凝土與熱管實現的熱能吸收、儲存、交換和利用。

背景技術

蓄熱器是對熱能進行儲存的設備，現有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；

在工業節能領域，將余熱進行回收并儲存，通常采用相變技術進行蓄熱，在低溫領域采用蓄冰技術實現蓄熱；

在太陽能領域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現高溫的儲存，但是由于其需要從固態轉變為液體，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。

在太陽能領域，也采用空氣或其他氣體進行蓄熱，但其熱熔小，無法實現大規模的熱能存儲。

蓄能電站采用電能進行儲存，特別是風電及光伏組成的電能，由于其無法實現儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費。如果采用熱能進行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。

熱管在蓄熱器內已經有使用，但是現有熱管技術壽命僅有3-7年，難以保證在太陽能以及蓄熱供暖領域30年的壽命，因而無法將現有熱管技術應用于蓄熱器。

但是，由于太陽能電站以及大型供暖領域需要大型的蓄熱及熱交換器，僅利用金屬管之外，無法實現地溫差，大規模的蓄熱及熱交換，因而需要一種改進的熱管技術。

發明內容

本發明的目的是提供一種混凝土三腔熱管蓄熱器，可以實現高溫、大規模、低成本、高效率的蓄熱，并適合于10-1500度的溫度的蓄熱，本發明利用混凝土進行蓄熱，采用兩個腔室的熱管對流體進行換熱。

本發明的另外一個目的是提供一種混凝土三腔熱管加熱蓄熱器，可以實現高溫、大規模、低成本、高效率的蓄熱，并適合于10-1500度的溫度的蓄熱，本發明由上發明中，還增設有一個加熱裝置和熱源，為混凝土提供熱源及加設備。

本發明的另外目的是提供一種移動流體三腔熱管加熱蓄熱車，可以將蓄熱器進行移動，到一個熱能的區域，然后再進行利用；實現移動蓄熱。

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具體發明內容如下：

一種流體三腔熱管蓄熱器，包括容器，流體，保溫材料，其特征是：

一個含有至少三個腔體的容器，其中一個腔體為熱管蒸發腔體，一個為熱管冷凝腔體，一個為混凝土腔體；

至少含有兩種熱管，第一種為加熱熱管，第二種為放熱熱管，加熱熱管的蒸發端設置在蒸發腔室內，冷凝端設置在混凝土腔體，并與混凝土進行連接換熱，放熱熱管的蒸發端設置在混凝土腔體內，并與混凝土進行連接換熱，冷凝端設置在冷凝腔體內；將混凝土充入到混凝土腔體內，并使其固化；在熱管蒸發腔體以及熱管冷凝腔體上設置有流體的進出口及連接控制管件；在容器的外部有保溫材料，保溫材料的外部設置有箱體；

加熱過程中，將溫度高于混凝土的加熱流體從熱管蒸發腔體的進口進入容器，經與熱管換熱后從出口流出，熱能由熱管傳熱到混凝土腔體內并與混凝土進行換熱，熱能被交換到混凝土中進行蓄熱；

蓄熱器可以用于在當地蓄熱或被移動到需要的地區；

當需要利用蓄熱器中的熱能時，將溫度低于混凝土的放熱流體從熱管冷凝腔體的進口流入，放熱流體與熱管進行換熱后吸收熱能經出口流出，熱管吸收混凝土的熱能與放熱流體進行換熱，實現熱能的利用。

所述的熱管為選擇下列至少一種：

A、多個環形、方形、矩形、多邊形、曲邊形組成的相互間距的組成的循環熱管組；

B、所述的循環熱管為由一個相互聯通的截面形狀為環形、方形、矩形、多邊形、曲邊形的循環熱管；

C、由多個重力熱管組成的熱管組。

混凝土、放熱流體、加熱流體為選擇自液體、氣體、熔融鹽、液態金屬、納米流體、等離子體、超臨界流體中的一種或多種。

在熱管的殼體上設置有至少一個再生管，再生管與重力熱管進行聯通，再生管可以將重力熱管的工作介質排出到重力熱管殼體外部，并通過再生管可以將新的工作介質沖入到重力熱管殼體內，實現重力熱管的再生利用。

在熱管的殼體上設置有至少二個再生管，再生管與重力熱管進行聯通，利用其中一個再生管在熱管腔體內充氣，將原來熱管工作介質排出到熱管外，另外一個再生管為熱管進行熱管工作介質的充入。

在混凝土、放熱流體、加熱流體內設置有膠囊或固體顆粒，在膠囊內設置有蓄熱材料。膠囊內的蓄熱材料選擇自下列一種或多種：固固、固液、液氣相變材料；

固體顆粒選擇自下列一種所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆粒或者/和磚塊，或者自然界存在的沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規則現狀。

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