[發明專利]一種低熱損儲熱水體柔性浮頂

有效

• 申請號: 201611050459.8
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN107032000B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 楊銘;王志峰;李曉霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: B65D88/34
• 分類號: B65D88/34
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

一種低熱損儲熱水體柔性浮頂，包括：蜂窩狀柔性膜層(1)、保溫層(2)、耐高溫柔性膜層(3)、人口(4)、自動排氣閥(5)、水體排氣管(6)、固定螺栓(8)和壓實柱體(9)；所述的柔性浮頂自上而下依次為蜂窩狀柔性膜層(1)、保溫層(2)和耐高溫柔性膜層(3)；自動排氣閥(5)固定于蜂窩狀柔性膜層(1)上；人口(4)的底部固定于耐高溫柔性膜層(3)上，人口(4)的頂部固定于蜂窩狀柔性膜層(1)上；水體排氣管(6)的一端固定于耐高溫柔性膜層(3)上，水體排氣管(6)的另一端固定于人口(4)側壁上；蜂窩狀柔性膜層(1)與耐高溫柔性膜層(3)通過固定螺栓(8)和壓實柱體(9)固定于儲熱池周圍的土壤上。

技術領域

本發明涉及一種適用于儲熱水體的柔性浮頂。

背景技術

由于水的比熱和密度較大，單位體積的儲熱容量大，換熱強度便于控制等優點，水體儲熱是未來具有發展前景的跨季節大容量儲熱的重要形式之一。與水箱儲熱不同，水體儲熱容量一般較大，少則數千立方米，多則可以達到10萬立方米以上，如果采用儲熱水箱中常用的剛性浮頂設計，則會大大增加儲熱水體的造價，影響系統經濟性。

我國目前還尚未建設萬立方米級別以上的水體儲熱應用案例。在國際上，丹麥是太陽能區域供熱商業化推廣規模最大的國家，水體儲熱是主要的應用形式。丹麥所采用的水體儲熱頂部為浮頂結構，依靠水的浮力支撐儲熱池頂部結構。其浮頂結構主要由柔性膜層和保溫層組成，兩層柔性膜層之間填充保溫層，以減少儲熱水體的熱損。但通過實地調研以及研究分析發現，具備這種浮頂結構的儲熱水體，熱損量仍可以達到水體蓄熱量的20％以上(水體儲熱容量為7.5萬立方米)。其中，由于儲熱水體的溫度分層效應，緊鄰浮頂結構下層的水體溫度最高，水體與外界環境溫差大，通過浮頂結構散失的熱量占到水體總散熱量的50％以上。如果過多增加保溫材料的厚度來降低熱損，勢必增加柔性浮頂的重量，當柔性浮頂的重量高于儲熱水體的浮力時，柔性浮頂將塌陷。因此，采用輕質結構的同時保證低熱損系數，是提高儲熱水體蓄熱能力的有效途徑之一。

目前，我國的柔性浮頂專利多針對于小型儲液罐。例如，專利CN99233384.9《用于覆蓋液面的膜式柔性浮頂》、專利CN200520096791.9《單層膜式柔性浮頂》、專利CN200720062227.4《全柔性膜式浮頂》提出了適用于小型儲熱罐的浮頂結構以及浮頂與罐體的密封技術。

國外專利中，專利US5005724(A)《Floating cover for the interior of astorage tank》提出一種水箱上部可伸縮的柔性浮頂，主要用于平衡水體內與外部環境的壓力。該專利不涉及低熱損技術。

專利US3313443(A)《Floating cover for a liquid storage reservoir》提出了一種柔性浮頂與周圍壁面的密封技術。該專利不涉及低熱損技術。

專利DE2949584(A1)《Underground heat store with ground heat collector-comprises concrete tank containing sand or water covered over with soil forlandscaping》提出了一種地下儲熱水池結構，雖涉及一定的低熱損技術，但是該專利的頂部為剛化結構，非柔性結構。

發明內容

本發明提出一種低熱損儲熱水體柔性浮頂，可以降低大型儲熱池的頂部散熱，以提高儲熱池的整體蓄熱性能，同時可以降低大型儲熱池造價。

本發明的技術方案如下：