本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)儲(chǔ)熱并富集鉀的太陽池裝置，尤其涉及一種綜合利用太陽能資源和熱泵技術(shù)的太陽池裝置。

背景技術(shù)：

青海鹽湖中鉀資源儲(chǔ)量豐富，鉀資源是目前大規(guī)模開采的主要鹽湖資源之一。隨著開采力度和規(guī)模的加大，近年來鉀資源的儲(chǔ)量呈現(xiàn)明星下降的趨勢(shì)。因此低品位鉀礦資源的開發(fā)利用研究越來越受到關(guān)注。復(fù)雜硫酸鹽型低品位鉀資源的開發(fā)近年來逐漸受到重視。低品位鉀資源中鉀的含量低，達(dá)不到工業(yè)開采的價(jià)值，因此在利用該部分資源時(shí)，必須對(duì)鉀資源進(jìn)行自然富集。

太陽池技術(shù)是在鹽田灘曬技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來了，與鹽田灘曬技術(shù)相比，太陽池技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)鹵水的濃縮，同時(shí)還可以對(duì)鹵水進(jìn)行儲(chǔ)能，有利于鹵水利用工段的節(jié)能。但太陽池技術(shù)本身存在一些缺點(diǎn)，如青海柴達(dá)木盆地鹽湖區(qū)，雖然日照強(qiáng)度高，但晝夜溫差大，白天日照強(qiáng)烈，可以充分發(fā)揮太陽池的優(yōu)勢(shì)；夜晚溫度低，此時(shí)不利于鹵水的儲(chǔ)能和富集，從而大大降低了太陽池的效率。

為了充分利用太陽能資源，保持太陽池在鹵水儲(chǔ)能和富集方面的優(yōu)勢(shì)，本實(shí)用新型將熱泵技術(shù)、光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于鹵水儲(chǔ)能和富集領(lǐng)用，發(fā)明的一種連續(xù)儲(chǔ)熱并富集鉀的太陽池裝置，可充分利用太陽能資源，為熱泵供熱系統(tǒng)提供動(dòng)力。熱泵系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽池的連續(xù)供熱，解決了現(xiàn)有太陽池技術(shù)中夜間由于無光照導(dǎo)致的太陽池效率低下的現(xiàn)狀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種連續(xù)儲(chǔ)熱并富集鉀的太陽池裝置。

為解決上述問題，本實(shí)用新型所述的一種連續(xù)儲(chǔ)熱并富集鉀的太陽池裝置，其特征在于：該裝置包括太陽池系統(tǒng)、熱泵供熱系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)；所述的太陽池系統(tǒng)中鹵水池子底部分布有熱泵供熱系統(tǒng)中熱泵冷凝器；所述的熱泵供熱系統(tǒng)采用熱泵技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽池系統(tǒng)的連續(xù)儲(chǔ)熱；所述的動(dòng)力系統(tǒng)通過供電轉(zhuǎn)換裝置可為熱泵供熱系統(tǒng)提供連續(xù)動(dòng)力。

所述的太陽池系統(tǒng)由鹵水池子、上層鹵水進(jìn)水管、底層鹵水出水管和鹵水進(jìn)水管支撐柱組成；所述的鹵水池子表面均覆有吸熱、防漏層；所述的上層鹵水進(jìn)水管位于鹵水池子的上方，且管體上均勻連續(xù)分布有噴水孔，可實(shí)現(xiàn)鹵水以噴灑的形式進(jìn)入鹵水池子；所述的底層鹵水出水管位于鹵水池子的底部，且與鉀肥生產(chǎn)過程中的原料系統(tǒng)相連；所述的鹵水進(jìn)水管支撐柱下端固定在鹵水池子底部，上端與上層鹵水進(jìn)水管相連，起支撐作用。

所述的熱泵供熱系統(tǒng)由熱泵壓縮機(jī)、熱泵冷凝器、熱泵節(jié)流裝置和熱泵蒸發(fā)器依次通過管道進(jìn)行串聯(lián)連接；所述的熱泵冷凝器位于太陽池系統(tǒng)中的鹵水池子的底部；所述的熱泵壓縮機(jī)通過供電轉(zhuǎn)換裝置與動(dòng)力系統(tǒng)相連。

所述的動(dòng)力系統(tǒng)由光伏發(fā)電裝置、電能存儲(chǔ)裝置、交流供電裝置和供電轉(zhuǎn)換裝置組成；所述的電能存儲(chǔ)裝置一端與所述的光伏發(fā)電裝置相連，另一端通過所述的供電轉(zhuǎn)換裝置與熱泵供熱系統(tǒng)中的熱泵壓縮機(jī)相連；所述的交流供電系統(tǒng)通過所述的供電轉(zhuǎn)換裝置與熱泵供熱系統(tǒng)中的熱泵壓縮機(jī)相連；所述的供電轉(zhuǎn)換裝置可實(shí)現(xiàn)光伏電能與工廠交流電能的智能轉(zhuǎn)換。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)：

1、與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)現(xiàn)新型可改變目前太陽池在含鉀鹵水儲(chǔ)能和富集分離過程中受太陽光因素的制約，真正可實(shí)現(xiàn)太陽池的連續(xù)儲(chǔ)能和富集。

2、本實(shí)用新型在運(yùn)行過程中充分利用太陽能資源，不僅可實(shí)現(xiàn)太陽池自身的儲(chǔ)能，而且可以利用光伏發(fā)電裝置實(shí)現(xiàn)為熱泵供熱系統(tǒng)提供能量，真正做到清潔、環(huán)保和低能耗。

3、本實(shí)用新型設(shè)備簡單、易于控制操作。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-太陽池系統(tǒng) 11-鹵水池子 12-上層鹵水進(jìn)水管 13-底層鹵水出水管 14-鹵水進(jìn)水管支撐柱 2-熱泵供熱系統(tǒng) 21-熱泵壓縮機(jī) 22-熱泵冷凝器 23-熱泵節(jié)流裝置 24-熱泵蒸發(fā)器 3-動(dòng)力系統(tǒng) 31-光伏發(fā)電裝置 32-電能存儲(chǔ)裝置 33-交流電供電裝置 34-供電轉(zhuǎn)換裝置。

具體實(shí)施方式

一種連續(xù)儲(chǔ)熱并富集鉀的太陽池裝置，包括太陽池系統(tǒng)1、熱泵供熱系統(tǒng)2和動(dòng)力系統(tǒng)3；太陽池系統(tǒng)1中的鹵水池子11底部分布有熱泵供熱系統(tǒng)2中熱泵冷凝器22；熱泵供熱系統(tǒng)2采用熱泵技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽池系統(tǒng)1的連續(xù)儲(chǔ)熱；動(dòng)力系統(tǒng)3通過供電轉(zhuǎn)換裝置34可為熱泵供熱系統(tǒng)提供連續(xù)動(dòng)力。

太陽池系統(tǒng)1由鹵水池子11、上層鹵水進(jìn)水管12、底層鹵水出水管13和鹵水進(jìn)水管支撐柱14組成；鹵水池子11表面均覆有吸熱、防漏層；上層鹵水進(jìn)水管12位于鹵水池子11的上方，且管體上均勻連續(xù)分布有噴水孔，可實(shí)現(xiàn)鹵水以噴灑的形式進(jìn)入鹵水池子；底層鹵水出水管13位于鹵水池子11的底部，且與鉀肥生產(chǎn)過程中的原料系統(tǒng)相連；鹵水進(jìn)水管支撐柱14下端固定在鹵水池子底部，上端與上層鹵水進(jìn)水管相連，起支撐作用。

熱泵供熱系統(tǒng)由熱泵壓縮機(jī)21、熱泵冷凝器22、熱泵節(jié)流裝置23和熱泵蒸發(fā)器24依次通過管道進(jìn)行串聯(lián)連接；熱泵冷凝器21位于太陽池系統(tǒng)1中的鹵水池子11的底部；熱泵壓縮機(jī)21通過供電轉(zhuǎn)換裝置34與動(dòng)力系統(tǒng)3相連。

動(dòng)力系統(tǒng)3由光伏發(fā)電裝置31、電能存儲(chǔ)裝置32、交流供電裝置33和供電轉(zhuǎn)換裝置34組成；電能存儲(chǔ)裝置32一端與光伏發(fā)電裝置31相連，另一端通過供電轉(zhuǎn)換裝置34與熱泵供熱系統(tǒng)2中的熱泵壓縮機(jī)21相連；交流供電系統(tǒng)3通過供電轉(zhuǎn)換裝置34與熱泵供熱系統(tǒng)2中的熱泵壓縮機(jī)21相連；供電轉(zhuǎn)換裝置34可實(shí)現(xiàn)光伏電能與工廠交流電能的智能轉(zhuǎn)換。

實(shí)施例1一種連續(xù)儲(chǔ)熱并富集鉀的太陽池裝置，包括太陽池系統(tǒng)1、熱泵供熱系統(tǒng)2和動(dòng)力系統(tǒng)3。

含鉀鹵水通過上層鹵水進(jìn)水管11以噴灑的方式進(jìn)入鹵水池子11。鹵水池子11底部覆有吸熱、防漏層，通過吸收太陽能，實(shí)現(xiàn)含鉀鹵水在鹵水池子以一定的溫度和濃度梯度進(jìn)行分布，底部鹵水的溫度以及鉀的含量高于上層，起到了對(duì)鹵水儲(chǔ)能和富集的作用。

動(dòng)力系統(tǒng)3中的光伏發(fā)電裝置31白天充分利用太陽能資源進(jìn)行發(fā)電并對(duì)熱泵供熱系統(tǒng)2中的熱泵壓縮機(jī)21提供動(dòng)力，多余的電能存儲(chǔ)于電能存儲(chǔ)裝置32中；夜晚無太陽能的條件下，電能存儲(chǔ)裝置32中存儲(chǔ)的電能繼續(xù)為熱泵壓縮機(jī)21提供動(dòng)力；交流供電裝置33為備用動(dòng)力，可在電能存儲(chǔ)裝置32中的電能耗盡時(shí)，為熱泵壓縮機(jī)21提供動(dòng)力；上述兩路供電動(dòng)力的轉(zhuǎn)換可通過供電轉(zhuǎn)換裝置34進(jìn)行轉(zhuǎn)換供電。

熱泵供熱系統(tǒng)2中，熱泵壓縮機(jī)21在動(dòng)力系統(tǒng)3的支撐下運(yùn)轉(zhuǎn)，為熱泵循環(huán)系統(tǒng)2中的工作介質(zhì)提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作介質(zhì)的壓縮；被壓縮后的工作介質(zhì)為高溫、高壓狀態(tài)，通過分布在鹵水池子1底部的熱泵冷凝器22對(duì)鹵水池子1中的鹵水進(jìn)行供熱，實(shí)現(xiàn)太陽池的儲(chǔ)能；經(jīng)過熱泵冷凝器22后的工作介質(zhì)流經(jīng)熱泵節(jié)流裝置23，工作介質(zhì)狀態(tài)為低溫、低壓，然后再流經(jīng)熱泵蒸發(fā)器24，從環(huán)境中吸收熱量；從熱泵蒸發(fā)器24中流出的工作介質(zhì)再經(jīng)熱泵壓縮機(jī)21進(jìn)行壓縮，從而完成一個(gè)熱泵供熱循環(huán)。

通過太陽池系統(tǒng)1、熱泵供熱系統(tǒng)2和動(dòng)力系統(tǒng)3的協(xié)同作用，可充分利用太陽能資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)含鉀鹵水的儲(chǔ)能和富集。