[發明專利]一種鹽梯度太陽池自循環提熱的方法和裝置

有效

• 申請號: 201810008444.8
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108332438B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 王華;武齊;梅艷陽;解樹寬;張劉鋼
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: F24S60/10
• 分類號: F24S60/10;F24S10/30;F24S50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鹽梯度太陽池自循環提熱的方法，包括鹽梯度太陽池（1）和自循環提熱模塊，自循環提熱模塊由循環通道（6）、熱充放器（8）及壓力控制模塊組成，熱充放器（8）內部設置有相變蓄熱單元（9）和換熱器（11）；壓力控制模塊用于控制熱充放器（8）內的壓力，壓力控制模塊包括閥門（12）、氣體管道（13）和壓力控制器（14）；所述的自循環提熱指由鹽梯度太陽池（1）吸收和儲存的熱量通過循環通道（6）傳遞給熱充放器（8），并通過熱充放器（8）中的換熱器（11）將熱量不斷提取出來；其中，所述的循環通道（6）與熱充放器（8）相連的接口應高于循環通道（6）與下對流層（4）相連的接口，即循環通道（6）按斜向上的方向布置；熱充放器（8）中的液面低于鹽梯度太陽池（1）上表面。

2.根據權利要求1所述的一種鹽梯度太陽池自循環提熱的方法，其工作原理在于，在鹽梯度太陽池（1）的下對流層（4）具有循環通道（6），即循環通道（6）一端與下對流層（4）相連，熱鹽水在溫差所導致的密度差的驅動下，流入位于循環通道（6）另一端的熱充放器（8）中，在熱充放器（8）中放熱，溫度降低，密度增大，故放熱后的冷鹽水沿著循環通道（6）底部流回鹽梯度太陽池（1）的下對流層（4），如此周而復始，下對流層（4）中的鹽水以自然對流換熱的方式，將熱量不斷從鹽梯度太陽池（1）帶入熱充放器（8）中，以實現鹽梯度太陽池（1）的熱提取。

3.根據權利要求1所述的一種鹽梯度太陽池自循環提熱的方法，其特征還在于，所述的熱充放器（8）通過相變蓄熱單元（9）增大熱儲存密度，并具有向用戶釋放熱量的功能。

4.根據權利要求1所述的一種鹽梯度太陽池自循環提熱的方法，其特征在于，熱充放器（8）中的液面高度通過熱充放器（8）中自由空間（10）的氣體壓力調節。

5.一種鹽梯度太陽池自循環提熱的裝置，其特征在于，鹽梯度太陽池（1）下對流層（4）邊壁設置循環通道（6），循環通道（6）一端與鹽梯度太陽池（1）下對流層（4）相連，另一端與熱充放器（8）相連，從而熱充放器（8）通過循環通道（6）與鹽梯度太陽池（1）形成相通的鹽水流通空間；熱充放器（8）頂部為具有一定氣體的自由空間（10），該自由空間（10）與氣體管道（13）相連，氣體管道（13）上設置有閥門（12），氣體管道（13）一端與熱充放器（8）中的自由空間（10）相連，另一端與氣體壓力控制器（14）相連，壓力控制器（14）用于控制熱充放器（8）中自由空間（10）的壓力，從而控制熱充放器（8）中的液面高度。

6.根據權利要求5所述的一種鹽梯度太陽池自循環提熱的裝置，其特征在于，所述的熱充放器（8）底部添加相變蓄熱單元（9），該相變蓄熱單元（9）為裝有相變儲熱材料的固體封裝結構。

7.根據權利要求5所述的一種鹽梯度太陽池自循環提熱的裝置，其特征在于，所述的循環通道（6）與熱充放器（8）相連的接口處設置格柵（7），以防止熱充放器（8）中的相變蓄熱單元（9）流入循環通道（6）。

8.根據權利要求5所述的一種鹽梯度太陽池自循環提熱的裝置，其特征在于，所述的熱充放器（8）中設置換熱器（11），并設置用于用戶熱量提取的冷流體進口（15）及換熱后的熱流體出口（16），從而將熱充放器（8）中的熱量不斷提供給用戶。