專利名稱：一種太陽池快速供熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能集熱，具體屬于一種利用鹽水蓄積太陽熱能的太陽池快速供熱>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
太陽池是一種利用鹽水濃度差和密度差進(jìn)行自動(dòng)分層和蓄積太陽熱能的裝置。由于太陽能的品位比較低且不穩(wěn)定，太陽池的蓄熱能力受到了一定的限制。多數(shù)情況下，當(dāng)環(huán)境溫度在25° C時(shí)，太陽池內(nèi)鹽水溫度只能提升到45 60° C左右。也有一些報(bào)道提到可以將鹽水溫度提升到90° C以上，但受到具體的操作條件和環(huán)境溫度的影響，并且往往還需要良好的保溫措施。因此，一般情況下，太陽池向外界的供熱能力維持在60° C的溫度水平。另外，太陽池底部鹽水升溫至最高溫度并開始穩(wěn)定運(yùn)行往往需要I 2周的時(shí)間。
提升太陽池供熱能力的有效途徑在于革新現(xiàn)有的太陽池結(jié)構(gòu)型式，開發(fā)簡單高效的太陽能綜合利用新裝置。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種太陽池快速供熱裝置。
本發(fā)明提供的一種太陽池供熱裝置，包括反光板組、蓄熱池、吸熱介質(zhì)、循環(huán)泵、換熱器；反光板組由至少2個(gè)可自由移動(dòng)的反光板組成，反光板組安裝在能將太陽光反射至蓄熱池內(nèi)鹽水表面的位置；蓄熱池內(nèi)鹽水深度為I 3米；在蓄熱池側(cè)壁面和底部壁面鋪設(shè)吸熱介質(zhì)，吸熱介質(zhì)可以是深色塑料膜，或厚度為0.05 0.5米的淤泥、鍋爐渣、煤渣、礦渣、鵝卵石、混凝土、陶瓷填料等；循環(huán)泵為鹽水泵，其進(jìn)口與蓄熱池底部連通；換熱器的熱側(cè)進(jìn)口與循環(huán)泵出口連接，熱側(cè)出口與蓄熱池側(cè)壁面距池底部0.2 I米處連通；換熱器冷側(cè)的受熱流體是水或?qū)嵊汀?br> 所述的蓄 熱池可以是地表挖掘的水池，也可以是敞口容器。
蓄熱池可以用塑料膜、玻璃板等透光材料覆蓋池面。
太陽池快速供熱裝置工作流程:反光板組的反光板將太陽光反射至蓄熱池，蓄熱池通過吸熱介質(zhì)蓄積光線的熱量，并由此將蓄熱池內(nèi)的鹽水升溫；底部鹽水溫度升至75 95° C時(shí)，啟動(dòng)循環(huán)泵，將蓄熱池底部的鹽水循環(huán)送至換熱器的熱側(cè)，同時(shí)換熱器冷側(cè)的受熱流體通過換熱獲得熱量，鹽水換熱后送回蓄熱池。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于:
(I)能夠快速地蓄積太陽熱能，蓄熱池內(nèi)鹽水溫度可以在2 10天內(nèi)升至75 95° C并維持穩(wěn)定，比常規(guī)太陽池蓄熱時(shí)間7 30天、蓄熱溫度50 60° C的性能大有提升。
(2)本發(fā)明的最高蓄熱溫度可達(dá)95° C，為操作方便可以將蓄熱溫度調(diào)控在90° C 以下，蓄熱溫度優(yōu)于常規(guī)太陽池。
因此，本發(fā)明效率高，蓄熱優(yōu)勢明顯，具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明太陽池快速供熱裝置示意圖。
其中:1_反光板組；2_畜熱池；3_吸熱介質(zhì)；4_循環(huán)泵；5_換熱器；6_反光板。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
太陽池供熱裝置，包括反光板組1、蓄熱池2、吸熱介質(zhì)3、循環(huán)泵4、換熱器5 ;反光板組I為27個(gè)平面矩形反光板6的列陣，每塊反光板6的面積為I平方米；反光板組I的水平安裝位置距離蓄熱池2邊緣向北I米處，安裝高度為高于蓄熱池2表面I米；每塊反光板6均將太陽光反射至蓄熱池2內(nèi)的鹽水表面；蓄熱池2為梯形池結(jié)構(gòu)，北、東、西側(cè)壁面均與水平夾角呈90°的豎直面，南側(cè)壁面為與水平夾角60°的傾斜面，底部壁面為水平面； 蓄熱池2深度為2米；蓄熱池2上端邊緣為矩形，東西方向長度為3米，南北方向長度為3 米；在蓄熱池2南側(cè)壁面和底部壁面鋪設(shè)0.2米厚的吸熱介質(zhì)3，吸熱介質(zhì)3是煤渣；循環(huán)泵4為鹽水泵，其進(jìn)口與蓄熱池2底部連通；換熱器5為列管式結(jié)構(gòu)，管程為熱側(cè)，殼程為冷側(cè)，管程進(jìn)口與循環(huán)泵4出口連接，管程出口與蓄熱池2北側(cè)壁面距池底部0.2米的位置處連通；換熱器5的殼程受熱流體為水；蓄熱池2用玻璃板覆蓋池面。
上述的太陽池快速供熱裝置工作流程:反光板組I的反光板6將太陽光反射至蓄熱池2，蓄熱池2通過吸熱介質(zhì)3蓄積反射光的熱量，并由此將蓄熱池2內(nèi)的鹽水升溫； 底部鹽水溫度升至95° C時(shí)，啟動(dòng)循環(huán)泵4，將蓄熱池2底部的鹽水循環(huán)送至換熱器5的管程，同時(shí)換熱器5殼程的受熱流體水通過換熱獲得熱量。該裝置在太原市7月份氣溫為 25 30° C時(shí)，日間采熱時(shí)間自8:00 15:00，經(jīng)五天采熱之后蓄熱池2底部鹽水溫度達(dá)到95° C，此后每天日間提供的熱量可供至少2m3受熱流體水從室溫升至50° C以上，通過調(diào)節(jié)受熱流體水的流量可使水溫維持在50.0 91.2° C，可用做生活用水。
實(shí)施例2:裝置及氣溫條件同實(shí)施例1，其夜間工作流程包括如下步驟:循環(huán)泵4 繼續(xù)不間斷運(yùn)行，換熱器5殼程的受熱流體水繼續(xù)流通，通過吸收換熱器5管程內(nèi)鹽水的熱量得以提升溫度。該裝置在太原市7月份時(shí)，每天夜間提供的熱量可供至少Im3受熱流體水從室溫升至50° C以上，通過調(diào)節(jié)受熱流體水的流量可使水溫維持在50.0 65.1° C， 用做生活用水。
實(shí)施例3:裝置的形狀結(jié)構(gòu)及采熱時(shí)間條件同實(shí)施例1，不同之處在于蓄熱池2為鋼板焊制且外面包有礦棉保溫層的敞口容器，而換熱器5的殼程流通受熱流體為聯(lián)苯-聯(lián)苯醚低熔混合物型導(dǎo)熱油。該裝置在冬季12月份時(shí)，換熱器5殼程內(nèi)循環(huán)的熱載體油溫度可達(dá)到日間80° C、夜間65° C的水平，其熱量可用于加熱生活用水，或直接用于生活和工業(yè)供暖。
實(shí)施例4:裝置及 氣溫條件同實(shí)施例1，不同之處在于蓄熱池2為敞口，即沒有使用任何材料覆蓋池面，每天根據(jù)蒸發(fā)水量的多少向蓄熱池2內(nèi)上層的鹽水中補(bǔ)注淡水，以維持池內(nèi)的液位不變。該裝置經(jīng)一周采熱之后蓄熱池2底部鹽水溫度達(dá)到95° C，此后每天日間提供的熱量可供至少2m3受熱流體水從室溫升至50° C，可用做生活用水。
權(quán)利要求
1.一種太陽池供熱裝置，其特征在于，包括反光板組(I)、蓄熱池(2)、吸熱介質(zhì)(3)、循環(huán)泵(4 )、換熱器(5 );反光板組(I)由至少2個(gè)反光板(6 )組成，反光板組(I)安裝在能將太陽光反射至蓄熱池(2)內(nèi)鹽水表面的位置；蓄熱池(2)內(nèi)鹽水深度為I 3米；在蓄熱池(2) 側(cè)壁面和底部壁面鋪設(shè)吸熱介質(zhì)(3)，吸熱介質(zhì)(3)可以是深色塑料膜，或厚度為O. 05 O.5米的淤泥、鍋爐渣、煤渣、礦渣、鵝卵石、混凝土或陶瓷填料；循環(huán)泵(4)為鹽水泵，其進(jìn)口與蓄熱池(2)底部連通；換熱器(5)的熱側(cè)進(jìn)口與循環(huán)泵(4)出口連接，熱側(cè)出口與蓄熱池(2)側(cè)壁面距池底部O. 2 I米處連通；換熱器5冷側(cè)的受熱流體是水或?qū)嵊汀?br> 2.如權(quán)利要求I所述的一種太陽池供熱裝置，其特征在于，所述的蓄熱池(2)是地表挖掘的水池。
3.如權(quán)利要求I所述的一種太陽池供熱裝置，其特征在于，所述的蓄熱池(2)是敞口容器。
4.如權(quán)利要求I所述的一種太陽池供熱裝置，其特征在于，所述的蓄熱池(2)用透光塑料膜或玻璃板覆蓋池面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽池快速供熱裝置，能使鹽水快速蓄熱升溫。供熱裝置包括反光板組、蓄熱池、吸熱介質(zhì)、循環(huán)泵和換熱器等部分。蓄熱池可為在地表挖掘的蓄熱池，或用容器建造的蓄熱池，并可用透光塑料或玻璃板覆蓋池面。該裝置日間利用反光板組將大量陽光集中至蓄熱池，使池內(nèi)鹽水快速升溫至75～95℃，并通過換熱將底層鹽水的熱量持續(xù)傳遞給受熱流體。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于從鹽水中提取礦物、鹽水或苦咸水淡化等方面，也可用于其它工業(yè)和生活供熱。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單、蓄熱效率高，便于快速使用太陽熱能，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號F24J2/34GK103256728SQ20131019118
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月22日
發(fā)明者婁慧如, 成懷剛, 張國棟, 張君, 馬金元, 程芳琴 申請人:山西大學(xué)