[實用新型]一種氦氣-太陽能蓄熱裝置

有效

• 申請號: 201420140478.X
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN203824119U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 張俊霞;張瑾瑾;李娟
• 申請（專利權）人: 榆林學院
• 主分類號: F24J2/24
• 分類號: F24J2/24;F24J2/30;F24J2/34;F24J2/46
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型屬于太陽能設備技術領域，涉及一種太陽能蓄熱裝置，具體涉及一種氦氣-太陽能蓄熱裝置。

背景技術

工業生產和居民生活所需能源中有80%為熱能，這些熱能或直接或間接的來自太陽能。目前，太陽能利用產品有太陽能熱水系統，太陽能光伏發電，太陽能光熱發電等，其中太陽能光熱發電因其熱利用率高，環境友好，成本低廉等優點而逐漸成為太陽能發電的主流。

太陽能光熱發電的核心技術之一是儲熱裝置，需將白天的太陽光以熱能形式儲存起來以備夜間或陰天使用，以便于實現連續發電。喬君旺發明了太陽能儲熱庫，采用易結晶和低熔點的相變材料作為儲熱介質，但許多相變材料均不可避免會與管材發生化學變化，產生不可凝氣體，影響其相變速率。不凝氣體隨運行時間的積累必然造成太陽能儲熱裝置壽命降低，同時，相變會造成較大的不可逆損失，導致換熱效率下降。山西景輝能源科技有限公司發明了儲熱型太陽能開水系統，該系統采用導熱油和石塊為吸收太陽能的水保溫，該儲熱系統所采用的導熱油易發生泄漏，安全性能差。

此外，目前太陽能儲熱裝置所采用的吸熱工質和儲熱工質是一致的，采用水或其它低熔點相變材料，工質在太陽能集熱管中升溫速度慢，最終溫度低，傳熱溫差小，傳熱效率差，不利于高效儲熱。如何能將傳熱工質和儲熱工質有效分離，便于太陽能的遠程輸送，將日照時長地區的太陽光輸送到日照時短的地區，實現太陽光熱的充分利用成為亟需解決的問題。

實用新型內容

為了克服上述現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種氦氣-太陽能蓄熱裝置，該裝置結構簡單緊湊、運行安全可靠，壽命長久，能夠實現自動循環儲熱，便于太陽能遠程輸送。

本實用新型是通過以下技術方案來實現：

一種氦氣-太陽能蓄熱裝置，包括太陽能集熱管和蓄熱池，太陽能集熱管的第一輸入端連接進氣裝置，太陽能集熱管的輸出端通過管路與傳熱裝置相連，傳熱裝置的輸出端通過排氣管與太陽能集熱管的第二輸入端相連；所述的傳熱裝置設置在蓄熱池內部，傳熱裝置包括上聯箱和下聯箱以及設置在上聯箱和下聯箱之間的管束。

所述的進氣裝置包括進氣管及與進氣管相連的壓縮機，壓縮機的輸出端通過高壓管與太陽能集熱管的第一輸入端相連。

所述的排氣管的管路上還設置有逆止閥。

所述下聯箱與排氣管相連通。

所述太陽能集熱管的輸出端的管路包括上升管和下降管以及將上升管和下降管相連的連接管。

所述下降管與上聯箱相連。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：

本實用新型將進氣裝置與太陽能集熱管一個輸入端相連，太陽能集熱管的輸出端通過管路與傳熱裝置相連，傳熱裝置設置在蓄熱池中，并且傳熱裝置的輸出端通過排氣管道連接至太陽能集熱器的另一輸入端，形成循環結構，采用這種循環結構的裝置，能使太陽能轉化為氦氣的內能，高溫氦氣密度減小，并沿著管路流入到傳熱裝置中，在傳熱裝置中把所攜帶的熱能傳遞給蓄熱水池中的蓄熱介質水，并沿著排氣管道流回到太陽能集熱管中，繼續吸收太陽能并將其運輸給蓄熱介質。該裝置運行安全可靠，結構簡單緊湊，成本低，壽命長，可實現自動循環儲熱，便于太陽熱遠程輸送。

進一步地，在排氣管的管路上還設置有逆止閥，能夠防止氦氣倒流，保證裝置的安全性與運行穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

其中：1為進氣管；2為壓縮機；3為高壓管；4為太陽能集熱管；5為上升管；6為連接管；7為下降管；8為上聯箱；9為管束；10為下聯箱；11為蓄熱池；12為排氣管；13為逆止閥。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述：

參見圖1，一種氦氣-太陽能蓄熱裝置，包括太陽能集熱管4和蓄熱池11，太陽能集熱管4的第一輸入端連接進氣裝置，太陽能集熱管4的輸出端通過管路與傳熱裝置相連，該管路包括上升管5和下降管7以及將上升管5和下降管7相連的連接管6。傳熱裝置的輸出端通過排氣管12與太陽能集熱管4的第二輸入端相連；在排氣管12的管路上還設置有逆止閥13。所述的傳熱裝置設置在蓄熱池11內部，傳熱裝置包括上聯箱8和下聯箱10以及設置在上聯箱8和下聯箱10之間的管束9。

所述的進氣裝置包括進氣管1及與進氣管1相連的壓縮機2，壓縮機2的輸出端通過高壓管3與太陽能集熱管4的第一輸入端相連。所述的傳熱裝置設置在蓄熱池11內部，傳熱裝置包括上聯箱8和下聯箱10以及設置在上聯箱8和下聯箱10之間的管束9。