大容量户外热储能装置的制作方法

本发明涉及储能设备技术领域，具体是一种大容量户外热储能装置。

背景技术：

储热式供热技术提供了一种新型供热方式，可以将工业余热存储到供热装置内部的储能介质中，然后将供热装置移动到需要热量的地方，再把热量从储能介质中释放出来，供用户使用，实现工业余热的回收利用。

现有的储热式供热装置将相变储热材料填充在若干根波纹管之间的空隙处，导致更换相变储热材料时的操作困难；再者相变储热材料与热流之间要通过波纹管管壁才能完成换热，这种间接接触换热的方式，会导致换热热阻较大，换热效率较低。

为了满足大量用热户的用热需求，需要拓展储能设备的容量；当储能设备的容量增大后，其体积也会随之发生一定的变化，将储能设备放置于户外将大大节省室内空间，降低成本。

技术实现要素：

本发明提出一种大容量户外热储能装置，解决了现有技术中热储能设备容量不足、占用空间、换热热阻大、换热效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种大容量户外热储能装置，包括保温箱壳，所述保温箱壳的外表面具有防水层；所述保温箱壳的内部设置有上隔板和下隔板，所述上隔板和下隔板将所述保温箱壳分隔为上腔、中腔和下腔；

所述中腔内设置有若干组储热组，所述储热组的顶端与所述上隔板贴合，所述储热组的底端与所述下隔板贴合；若干组储热组排成一对列，相邻储热组之间留有缝隙，队列两端的储热组与所述保温壳体左右两端的侧壁之间留有缝隙；其中位于单数位的储热组与所述保温箱壳的后侧侧壁贴合，与所述保温箱壳的前侧侧壁留有缝隙；其中位于双数位的储热组与所述保温箱壳的前侧侧壁贴合，与所述保温箱壳的后侧侧壁留有缝隙；与队列首端的储热组贴合的侧壁上设置有流体入口，所述流体入口位于队列首端的储热组与相邻的左侧侧壁之间；与队列尾端的储热组贴合的侧壁上设置有流体出口，所述流体出口位于队列尾端的储热组与相邻的右侧侧壁之间；

所述储热组包括平板状的顶腔和平板状的底腔，所述顶腔与所述底腔之间设置有竖直方向的平板状的立腔，所述立腔将所述顶腔与所述底腔之间的空间分隔为前部区域和后部区域；

所述顶腔与所述底腔之间设置有若干层竖直方向的平板状的间隔腔，所述间隔腔将所述前部区域和后部区域分隔为若干左右设置的长槽；所述长槽内设置有若干间隔板，若干间隔板将所述长槽分隔为若干安置腔；所述安置腔内容置有单体储能装置；

所述顶腔与所述底腔的左侧之间设置有竖直方向的平板状的左腔，所述顶腔与所述底腔的右侧之间设置有竖直方向的平板状的右腔；

所述立腔、间隔腔、左腔和右腔分别与所述顶腔和底腔连通；

所述上腔内设置有换热液入管，所述换热液入管与各顶腔连通；所述换热液入管的入口端位于所述上腔的外侧；所述下腔内设置有换热液出管，所述换热液出管与各底腔连通；所述换热液出管的出口端位于所述下腔的外侧。

进一步地，所述单体储能装置包括与安置腔内壁贴合的壳体，所述壳体内填充有相变储能材料。

进一步地，所述壳体内设有金属丝网或大孔径泡沫金属。

进一步地，所述壳体的一侧表面设置有导热翅片，所述导热翅片延伸进所述壳体内部；

所述壳体表面设置有导热翅片的一侧朝向所述安置腔的外侧。

进一步地，所述上腔和下腔内填充有聚氨酯发泡。

进一步地，所述保温箱壳包括内壳层和外壳层，所述内壳层和外壳层形成真空腔，所述真空腔连通有抽真空管口。

进一步地，所述顶腔、底腔、立腔、间隔腔、左腔和右腔都由导热板构成。

进一步地，所述立腔与所述间隔腔、左腔和右腔分别连通。

进一步地，所述内壳层和外壳层都为隔热板体。

本发明的有益效果为：

本发明结构简单，设计合理；设置若干组储热组，可以根据需求设置储热组的数量，提高储能容量；保温箱壳的外表面具有防水层，可以将储能设备整体设置于室外，节省室内空间，降低成本；采用单体储能装置，便于更换储能介质，便于管理和维修；顶腔、底腔、立腔、间隔腔、左腔和右腔将各单体储能装置包裹起来，便于进行热量交换，单体储能装置内的热量向外散失时会被各腔吸收，避免能量散失；上腔和下腔内分别设置换热液入管和换热液出管，用于流通换热液体，并在上腔和下腔内填充有聚氨酯发泡，提高保温效果；由于换热液入管和换热液出管处的流量小于各腔内的流量，使得各腔内流速较慢，可以进行更好的热量交换；保温箱壳采用真空腔实现保温，可以更好地隔绝内外的热量交换，避免能量散失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明一个实施例的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的储热组的结构示意图；

图3是本发明一个实施例的单体储能装置的结构示意图。

其中：

1、保温箱壳；2、上隔板；3、下隔板；4、上腔；5、中腔；6、下腔；7、储热组；8、流体入口；9、流体出口；10、顶腔；11、底腔；12、立腔；13、间隔腔；14、间隔板；15、安置腔；16、左腔；17、右腔；18、换热液入管；19、换热液出管；20、壳体；21、金属丝网；22、导热翅片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1-3所示，本实施例中的大容量户外热储能装置，包括保温箱壳1，本实施例中，保温箱壳1为长方体，所述保温箱壳1包括内壳层和外壳层(图中未示出)，所述内壳层和外壳层都为隔热板体。所述内壳层和外壳层形成真空腔(图中未示出)，所述真空腔连通有抽真空管口(图中未示出)，通过抽真空口可对真空腔抽真空，真空腔可以起到良好的避免热量传递的作用，保温效果好。所述保温箱壳1的外表面具有防水层(图中未示出)，良好的保温效果和防水层使得本实施例可以设置于户外，节约室内空间，降低成本。

所述保温箱壳1的内部设置有上隔板2和下隔板3，所述上隔板2和下隔板3将所述保温箱壳1分隔为上腔4、中腔5和下腔6；所述中腔5内设置有若干组储热组7，所述储热组7的顶端与所述上隔板2贴合，所述储热组7的底端与所述下隔板3贴合；若干组储热组7排成一对列，相邻储热组7之间留有缝隙，队列两端的储热组7与所述保温壳体20左右两端的侧壁之间留有缝隙；其中位于单数位的储热组7与所述保温箱壳1的后侧侧壁贴合，与所述保温箱壳1的前侧侧壁留有缝隙；其中位于双数位的储热组7与所述保温箱壳1的前侧侧壁贴合，与所述保温箱壳1的后侧侧壁留有缝隙；本实施例中，设置了四组储热组7，各储热组7依次交替与保温箱壳1的前侧侧壁和后侧侧壁贴合设置，使得保温壳体20内部形成曲折蜿蜒的通道。

与队列首端的储热组7贴合的侧壁上设置有流体入口8，所述流体入口8位于队列首端的储热组7与相邻的左侧侧壁之间；与队列尾端的储热组7贴合的侧壁上设置有流体出口9，所述流体出口9位于队列尾端的储热组7与相邻的右侧侧壁之间。即在形成的曲折蜿蜒的通道的两端头设置有流体入口8和流体出口9，使得携带热量的工业废气经流体入口8进入并在曲折蜿蜒的通道中流动，与储热组7进行热量交换，然后从流体出口9排出。

所述储热组7包括平板状的顶腔10和平板状的底腔11，所述顶腔10与所述底腔11之间设置有竖直方向的平板状的立腔12，所述立腔12将所述顶腔10与所述底腔11之间的空间分隔为前部区域和后部区域；所述顶腔10与所述底腔11之间设置有若干层竖直方向的平板状的间隔腔13，所述间隔腔13将所述前部区域和后部区域分隔为若干左右设置的长槽；所述长槽内设置有若干间隔板14，若干间隔板14将所述长槽分隔为若干安置腔15；所述安置腔15内容置有单体储能装置；所述顶腔10与所述底腔11的左侧之间设置有竖直方向的平板状的左腔16，所述顶腔10与所述底腔11的右侧之间设置有竖直方向的平板状的右腔17；各腔将单体储能装置包裹起来，便于热量交换。这里，所述顶腔10、底腔11、立腔12、间隔腔13、左腔16和右腔17都由导热板构成，便于热量传递。

所述立腔12、间隔腔13、左腔16和右腔17分别与所述顶腔10和底腔11连通；所述上腔4内设置有换热液入管18，所述换热液入管18与各顶腔10连通；所述换热液入管18的入口端位于所述上腔4的外侧；所述下腔6内设置有换热液出管19，所述换热液出管19与各底腔11连通；所述换热液出管19的出口端位于所述下腔6的外侧。所述上腔4和下腔6内填充有聚氨酯发泡(图中未示出)，聚氨酯发泡既可以将换热液入管18和换热液出管19进行固定，又具有非常好的保温效果。则换热液体可由换热液入管18进入，经过顶腔10分布到立腔12、间隔腔13、左腔16和右腔17内，然后再汇聚到底腔11，从换热液出管19排出，换热液体可以与单体储能装置进行充分的热量交换。本实施例中，所述立腔12与所述间隔腔13、左腔16和右腔17分别连通，使得各腔内的换热液体可以均匀分布和扩散，提高换热均匀性。

本实施例中，所述单体储能装置包括与安置腔15内壁贴合的壳体20，所述壳体20内填充有相变储能材料(图中未示出)；所述壳体20内设有金属丝网21，或大孔径泡沫金属，增强热流在相变储能材料中的传递。所述壳体20的一侧表面设置有导热翅片22，所述导热翅片22延伸进所述壳体20内部，所述壳体20表面设置有导热翅片22的一侧朝向所述安置腔15的外侧，则朝向曲折蜿蜒的通道侧的导热翅片22可提高与热量交换的效率，并将热量传递至单体储能装置内部，提高热交换效率。

本实施例工作时，携带热量的工业废气经流体入口8进入并在曲折蜿蜒的通道中流动，与储热组7进行热量交换，然后从流体出口9排出；当达到额定储热容量时，停止注入工业废气。在工业废气与储热组7进行热量交换的过程中，由于导热翅片22和金属丝网21或大孔径泡沫金属的设置，大大提高了换热效率。

当需要为用热户供热时，换热液体由换热液入管18进入，经过顶腔10分布到立腔12、间隔腔13、左腔16和右腔17内，然后再汇聚到底腔11，从换热液出管19排出，换热液体可以与单体储能装置进行充分的热量交换，携带热量的换热液体可为用热户直接供热。

本实施例设置若干组储热组7，可以根据需求设置储热组7的数量，提高储能容量；保温箱壳1的外表面具有防水层，可以将储能设备整体设置于室外，节省室内空间，降低成本；采用单体储能装置，便于更换储能介质，便于管理和维修；顶腔10、底腔11、立腔12、间隔腔13、左腔16和右腔17将各单体储能装置包裹起来，便于进行热量交换，单体储能装置内的热量向外散失时会被各腔吸收，避免能量散失；上腔4和下腔6内分别设置换热液入管18和换热液出管19，用于流通换热液体，并在上腔4和下腔6内填充有聚氨酯发泡，提高保温效果；由于换热液入管18和换热液出管19处的流量小于各腔内的流量，使得各腔内流速较慢，可以进行更好的热量交换；保温箱壳1采用真空腔实现保温，可以更好地隔绝内外的热量交换，避免能量散失。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。