一种储热集装箱的制作方法

本发明涉及太阳能技术应用领域，尤其是一种储热集装箱。

背景技术：

目前可再生能源供应方法，是在指定场地建立可再生能源系统，由该系统利用当地风能、水能或其他形式的能源，提供理想能源比如热能。但这个可再生能源系统存在着如下问题：(1)终端市场对终端热能承载形式和品位的要求不同，给系统设计带来困难；(2)有条件建设可再生能源的场所与使用能源的场所间需要更有效率的储热方法，而传统热水储能方案限制了热能品位，还存在储热效率较低，运输成本较高等问题；(3)作为可再生能源的供应单位，能源来源的稳定性不够，其中光伏、风能、水电等作为单一能源供应易受环境的影响和限制。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种储热集装箱，将可再生能源的生产能源的系统和储存以及使用的系统分开，有效的解决了传统再生能源供应系统设计困难、成本高、效率低、使用场地受限的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种储热集装箱，包括：多根储热棒、热管蒸发段、导热油进口管、导热油出口管、热管分流器、热管集流器、热管冷凝段、箱体、保温材料和多根分离式热管；多个分离式热管插放在多根储热棒之间；导热油进口管与箱体的右下侧连接，导热油出口管与箱体的左上侧连接；分离式热管包括热管蒸发段和热管冷凝段，在下部，热管蒸发段与热管冷凝段通过热管分流器连接，在上部，热管蒸发段与热管冷凝段通过热管集流器连接；箱体外部用保温材料包裹。

优选的，储热棒采用正六边形结构，储热棒之间间距为1-10mm。

优选的，储热棒的内切圆直径的范围为10-500mm。

优选的，分离式热管的热管蒸发段进口设置蒸发段阀门，充热时蒸发段阀门关闭。

优选的，热管分流器设置排泄口，当热管内介质达不到沸点时，热管分流器内的介质通过排泄口及时排出。

本发明的有益效果为：(1)体积储能密度高，可以运输更高品位热能，单位热能运输费用很低；(2)热量供应更加稳定，使用过程中不会因为天气而不连续不稳定；(3)更加安全，泄露不容易造成伤害或大的污染；(4)生产的场地自由、方式不限，同一场地可以兼容太阳能、风能、生物质和夜间富余而低价的电力，可以多能互补而采用统一的充放热模块；(5)终端热能承载形式和品位由用户自定，使用更加灵活方便，计量成本低；(6)不稳定不连续的储热和放热分离，有利于提高放热稳定性，降低其稳定放热的控制难度；(7)可以根据用户需求向储热棒内部充不同的物质，比如当用户需要蒸汽时，可以充入熔融盐，利用熔融盐的相变热来产生高温蒸汽，当用户需要热水时，我们可以充入混凝土，来产生热水。

附图说明

图1为本发明的集装箱内部管束排布示意图。

图2为本发明的集装箱的热管工作原理示意图。

图3为本发明的集装箱的俯视图。

图4为本发明的热管的结构示意图。

图5为本发明的热管分流器的进管示意图。

图6为本发明的集装箱正面剖面图。

其中，1、储热棒；2、热管蒸发段；3、导热油进口；4、导热油出口；5、热管分流器；6、热管集流器；7、热管冷凝段；8、热管分流器进口管；9、蒸发段阀门；10、冷凝段阀门；11、箱体；12、保温材料；13、热管。

具体实施方式

如图1-6所示，一种储热集装箱，包括：多根储热棒1、热管蒸发段2、导热油进口管3、导热油出口管4、热管分流器5、热管集流器6、热管冷凝段7、箱体11、保温材料12和多根分离式热管13；多个分离式热管13插放在多根储热棒1之间；导热油进口管3与箱体11的右下侧连接，导热油出口管4与箱体11的左上侧连接；分离式热管13包括热管蒸发段2和热管冷凝段7，在下部，热管蒸发段2与热管冷凝段7通过热管分流器5连接，在上部，热管蒸发段2与热管冷凝段7通过热管集流器6连接；箱体11外部用保温材料12包裹。

本例中，取热管直径为40mm，高度为1m，储热棒内切圆直径为60mm，高度为1.3m，储热棒之间的间距为2mm，集装箱尺寸为1.5m×1.5m×1.5m，导热油管道直径为30mm。

在充热的过程中，导热油经过高温泵输送从右下侧两个进口进入，流经储热棒之间的缝隙，导热油的热量传到储热棒内部，最后导热油从左上侧出口流出，完成充热过程。该过程热管介质进入热管的阀门关闭，使热管内工质完全蒸发，最后热管处于干烧状态，必要时开启下面排泄口，及时把热管分流器内的介质排出去，可有效避免热管内气压过大的问题，同时为了防止压力太大出事故，装置还添加压力表及时检测热管内气压的大小，当超过警戒值时，及时关闭系统。

放热的过程中，先采用抽真空装置对热管进行抽真空，然后打开热管蒸发段进口和出口的阀门，热管内进入工质，热管内产生介质蒸汽进入冷凝段，经过水冷却后，介质蒸汽变成液体进入热管分流器，完成放热过程。冷凝段内的水被加热，变成热水或者蒸汽，供用户使用，用户处还需要设置放热的控制程序，让工质缓慢进入热管，防止设备因降温过快而损坏。

本发明将可再生能源的生产系统和储存使用系统分开，以夜间运输为主，通过储热模块组成运输网络，运输热量。生产系统的建设地点可以自由分布，在有条件的地方建可再生能源系统来生产储热模块。我们可以利用几乎所有的城乡闲散地建立供应网络，特别是农村、城市快速路、高速公路出入口等附近的闲散地，也可以消纳不得不限电的光伏、风电和水电等。对于供应能源的单位，只要生产出储热模块，使用的能源不限。风力发电厂的弃风、光伏电站的弃光，还有农村的秸秆等都可以用来做储热模块。城乡闲散地也可以通过建设小型的风电场或太阳能电站生产储热模块，在极端情况下，还可以通过夜间电力生产储热模块。

在没有条件建设生产系统的地方，用户可以通过打电话或网上预约，使用运输过来的储热集装箱模块，让太阳能系统面向不同的终端市场，让没有场地的单位也可以利用太阳能。

储热集装箱模块只提供热能，终端热能承载形式(水、蒸汽)和品位(温度)由用户自定。虽然用户要求的温度不同，但依然可以统一提供标准化的储热模块，通过保证初始温度，设置不同的导热油流量，提供热水或者蒸汽，满足用户所需。用户只需要根据储热模块的大小和温度付费，不用加装热力表及远程读数系统，而生产方只需确保储热模块的温度和量即可。