一种储热装置的支撑结构的制作方法

本发明涉及储热技术领域，具体涉及一种储热装置的支撑结构。

背景技术：

储热应用在许多能源中，包括传统发电、可再生能源发电、空调与供暖、工业流程加热等，储存的热能还使热电厂、核电厂和煤电厂在发电时能够实现削峰填谷，所以在一些热电厂、核电厂和煤电厂需要设立储热装置进行储存热能，但是储热装置内部结构对于储存热能至关重要。

在传统的太阳能储热技术中，都会使用多种储热介质，例如：以特定材料作基体支撑的复合相变材料(定形相变材料)，用以储存热量，其一般使用相变材料的砖体进行堆叠布置，随着对占地面积、储能密度等要求的不断提高，虽然采用相变材料是热电厂或煤电厂发展的趋势，但是由于相变材料的强度不够，若仍采用直接堆叠的方式，在相变材料发生相变的过程中会产生变形甚至断裂，致使由相变材料堆叠的蓄热体发生坍塌现象。

技术实现要素：

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的在储热装置中采用相变材料砖直接堆叠的方式，在相变材料发生相变的过程中会产生变形甚至断裂，致使由相变材料堆叠的蓄热体发生坍塌现象。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明实施例提供一种储热装置的支撑结构，包括储热体，在所述储热体中设置至少两个储热支架，所述储热支架并排设置，在每个储热支架中纵向设置多层换热板，在每层换热板上铺设多块储热砖构成储热层，在一块或多块相邻的储热砖之间安装支撑片，相邻的储热层之间存在间隙形成热风通道层。

可选地，相邻的支撑片错开其安装位置，使得相邻的支撑片存在高度差异。

可选地，相邻的储热支架中的热风通道层按照预设间隙错开。

可选地，所述预设间隙为不超过所述热风通道层高度的二分之一。

可选地，所述储热砖为由相变材料和骨架材料制成的复合材料。

可选地，所述相变材料为熔融盐，所述骨架材料为陶瓷基。

可选地，所述支撑片为金属翅片。

可选地，所述换热板为网状结构。

可选地，所述储热层和所述热风通道层在所述储热体中相互交替。

可选地，所述储热体的外部结构为长方体。

本发明实施例技术方案，具有如下优点：

本发明公开一种储热装置的支撑结构，包括储热体，在储热体中设置至少两个储热支架，储热支架并排设置，在每个储热支架中纵向设置多层换热板，在每层换热板上铺设多块储热砖构成储热层，在一块或多块相邻的储热砖之间安装支撑片，相邻的储热层之间存在间隙形成热风通道层。本发明通过在储热体中设置储热支架和换热板从而加强储热体的支撑强度，使得储热体的支撑结构更加坚固，并且热风通道层可以强化换热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中储热装置的支撑结构的第一结构框图；

图2为本发明实施例2中储热装置的支撑结构的第二结构框图；

图3为本发明实施例3中储热装置的支撑结构的第三结构框图。

附图标记：

1-储热体；11-储热支架；12-换热板；13-储热砖；

14-储热层；15-支撑片；16-热风通道层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供一种储热装置的支撑结构，如图1所示，包括储热体1，该储热体1为长方体结构，储热体1中设置至少两个储热支架11，储热支架11并排设置，在每个储热支架11中纵向设置多层换热板12，在每层换热板12上铺设多块储热砖13构成储热层14，此处的储热砖13由相变材料制成。在一块或多块相邻的储热砖13之间安装支撑片15，相邻的储热层14之间存在间隙形成热风通道层16。

具体地，储热装置作为可再生能源储存热量的设备，用途相当广泛，一般储热装置在其结构设置上采用相变材料作为传热介质或储热介质，但是由于相变材料在发生相变过程中，该相变材料的强度会有一定的变化，造成相变材料不具有足够的支撑力度。随着对占地面积、储能密度等要求的不断提高，采用相变材料砖是蓄热电锅炉或热电厂的发展趋势，而由于相变材料砖体强度不够，若采用直接堆叠的方式，在相变材料砖发生相变的过程中就会产生变形、甚至断裂，致使相变储热体因强度不够发生坍塌现象。如图1所示，在储热体1中设置两个储热支架11，该两个储热支架11并排设置在储热体1中，在每个储热支架11上纵向设置多层换热板12，在每层换热板12上铺设多块储热砖13，该储热砖13为相变复合材料砖，此处利用相变复合材料砖发生相变时吸收或释放热量，储热砖13通过换热板12进行支撑，在一块或多块相邻的储热砖13之间安装支撑片15支撑储热砖13，使得储热砖13在发生相变时储热体1具有足够的强度。本实施例中的换热板12和支撑片15都是用于支撑储热砖13，使得储热体1具有足够的强度，不至于因为储热砖13在发生相变的过程中变形而造成储热体1发生坍塌。

每层的换热板12铺设多块相变砖构成储热层14，相邻的储热层14之间存在间隙为热风通道层16，设立热风通道层16的目的是为了给热空气提供散热通道，达到强化换热的目的。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，储热砖13为由相变材料和骨架材料制成的复合材料。

具体地，相变材料为熔融盐，熔融盐为储热领域常用的一种传热介质，其为一种相变材料，利用其相变产生的潜热进行储能，储热效率较高。骨架材料为共价有机骨架材料，是2005年由yaghi和他的同事发现的一类多孔结晶有机材料，这类材料有很优异的特性，骨架之间有很强的共价作用力，同时，由于这类材料只有轻质元素组成，因此有较低的重量密度。此处的骨架材料为陶瓷基，其可以在高温氧化环境下长时间工作，是最有发展潜力的高温结构陶瓷材料。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，相邻的支撑片15错开其安装位置，使得相邻的支撑片15存在高度差异。因为在一块或多块相邻的储热砖13之间安装支撑片15，相邻的支撑片15错开其安装位置，即支撑片15的安装位置不同，其为错开位置安装，致使相邻的支撑片15存在一定高度差异，是为了通过高低不同的支撑片15使得热空气在热风通道层16中形成湍流，达到强化换热的目的。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，相邻的储热支架11中的热风通道层16按照预设间隙错开。具体地，并排设置的储热支架11中的热风通道层16并不完全对齐，而是按照预设间隙错开一定位置，具体地，预设间隙为不超过热风通道层16高度的二分之一，即错开的距离不超过热风通道层16高度的二分之一。并排设置的储热支架11错开一定位置的目的是为了使得热空气通过热风通道层16使形成湍流，达到强化换热的目的。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，支撑片15为金属翅片。金属翅片不但具有良好的支撑作用，而且可以给热空气提供散热功能。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，换热板12为网状结构。网状结构的换热板12可强化换热。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，储热层14和热风通道层16在储热体1中相互交替。即在每个储热支架11中纵向设置多层换热板12，储热层14与热风通道层16相邻，依次交互存在。

实施例2

本发明实施例提供一种储热装置的支撑结构，如图2所示，包括储热体1，该储热体1为长方体结构，储热体1中设置三个储热支架11，这三个储热支架11并排设置，在每个储热支架11中纵向设置多层换热板12，在每层换热板12上铺设多块储热砖13构成储热层14，此处的储热砖13由相变材料制成。在一块或多块相邻的储热砖13之间安装支撑片15，相邻的储热层14之间存在间隙形成热风通道层16。

具体地，通过并排设置三个储热支架11，不但更加增强支撑能力，而且使得储热能力更加进一步提高。

每层的换热板12铺设多块相变砖构成储热层14，相邻的储热层14之间存在间隙为热风通道层16，设立热风通道层16的目的是为了给热空气提供散热通道，达到强化换热的目的。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，热砖13为由相变材料和骨架材料制成的复合材料。

具体地，相变材料为熔融盐，熔融盐为储热领域常用的一种传热介质，其为一种相变材料，利用其相变产生的潜热进行储能，储热效率较高。骨架材料为共价有机骨架材料，是2005年由yaghi和他的同事发现的一类多孔结晶有机材料，这类材料有很优异的特性，骨架之间有很强的共价作用力。同时，由于这类材料只有轻质元素组成，因此有较低的重量密度。此处的骨架材料为陶瓷基，其可以在高温氧化环境下长时间工作，是最有发展潜力的高温结构陶瓷材料。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，相邻的支撑片15错开其安装位置，使得相邻的支撑片15存在高度差异。因为在一块或多块相邻的储热砖13之间安装支撑片15，相邻的支撑片15错开其安装位置，即支撑片15的安装位置不同，其为错开位置安装，致使相邻的支撑片15存在一定高度差异，是为了通过高低不同的支撑片15使得热空气在热风通道层16中形成湍流，达到强化换热的目的。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，相邻的储热支架11中的热风通道层16按照预设间隙错开。具体地，并排设置的储热支架11中的热风通道层16并不完全对齐，而是按照预设间隙错开一定位置，具体地，预设间隙为不超过热风通道层16高度的二分之一，即错开的距离不超过热风通道层16高度的二分之一。并排设置的储热支架11错开一定位置的目的是为了使得热空气通过热风通道层16使形成湍流，达到强化换热的目的。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，支撑片15为金属翅片。金属翅片不但具有良好的支撑作用，而且可以给热空气提供散热功能。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，换热板12为网状结构。网状结构的换热板12可强化换热。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，储热层14和热风通道层16在储热体1中相互交替。即在每个储热支架11中纵向设置多层换热板12，储热层14与热风通道层16相邻，依次交互存在。

实施例3

本发明实施例提供一种储热装置的支撑结构，如图3所示，包括储热体1，该储热体1为长方体结构，储热体1中设置四个储热支架11，这四个储热支架11并排设置，在每个储热支架11中纵向设置多层换热板12，在每层换热板12上铺设多块储热砖13构成储热层14，此处的储热砖13由相变材料制成。在一块或多块相邻的储热砖13之间安装支撑片15，相邻的储热层14之间存在间隙形成热风通道层16。

具体地，通过并排设置四个储热支架11，不但更加增强支撑能力，而且使得储热能力更加进一步提高。

每层的换热板12铺设多块相变砖构成储热层14，相邻的储热层14之间存在间隙为热风通道层16，设立热风通道层16的目的是为了给热空气提供散热通道，达到强化换热的目的。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，相邻的支撑片15错开其安装位置，使得相邻的支撑片15存在高度差异。因为在一块或多块相邻的储热砖13之间安装支撑片15，相邻的支撑片15错开其安装位置，即支撑片15的安装位置不同，其为错开位置安装，致使相邻的支撑片15存在一定高度差异，是为了通过高低不同的支撑片15使得热空气在热风通道层16中形成湍流，达到强化换热的目的。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，相邻的储热支架11中的热风通道层16按照预设间隙错开。具体地，并排设置的储热支架11中的热风通道层16并不完全对齐，而是按照预设间隙错开一定位置，具体地，预设间隙为不超过热风通道层16高度的二分之一，即错开的距离不超过热风通道层16高度的二分之一。并排设置的储热支架11错开一定位置的目的是为了使得热空气通过热风通道层16使形成湍流，达到强化换热的目的。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，储热砖13为由相变材料和骨架材料制成的复合材料。

具体地，相变材料为熔融盐，熔融盐为储热领域常用的一种传热介质，其为一种相变材料，利用其相变产生的潜热进行储能，储热效率较高。骨架材料为共价有机骨架材料，是2005年由yaghi和他的同事发现的一类多孔结晶有机材料，这类材料有很优异的特性，骨架之间有很强的共价作用力，同时，由于这类材料只有轻质元素组成，因此有较低的重量密度。此处的骨架材料为陶瓷基，其可以在高温氧化环境下长时间工作，是最有发展潜力的高温结构陶瓷材料。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，支撑片15为金属翅片。金属翅片不但具有良好的支撑作用，而且可以给热空气提供散热功能。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，换热板12为网状结构。网状结构的换热板12可强化换热。

作为一种可选的实现方式，本发明实施例中的储热装置的支撑结构，储热层14和热风通道层16在储热体1中相互交替。即在每个储热支架11中纵向设置多层换热板12，储热层14与热风通道层16相邻，依次交互存在。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。