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1、(10)申请公布号 CN 104235929 A (43)申请公布日 2014.12.24 CN 104235929 A (21)申请号 201410494433.7 (22)申请日 2014.09.24 F24D 11/00(2006.01) F24D 19/00(2006.01) (71)申请人 山东省汶上重力机械厂 地址 272500 山东省济宁市汶上县经济开发 区新世纪大道山东省汶上重力机械厂 (72)发明人 王秀臣 何树香 (54) 发明名称 一种太阳能熔盐储热的供暖系统 (57) 摘要 一种太阳能熔盐储热的供暖系统 ； 采用大面 积太阳能集热器、 大容量保温储水箱储存太阳热 能， 。
2、采用熔盐液体单位体积储热密度高的特点、 充 分利用夜间低谷廉价电力储存热能， 本发明采用 静态熔盐罐、 电加热器在熔盐液体内部直接加热、 通过隔温层进行间接换热的方法、 使熔盐液体的 加热更为方便、 而且安全、 成本造价极低， 采用超 音频感应加热机组作为辅助供暖加热， 超音频感 应加热根据水温自动调整加热功率、 加热速度快、 热效率高， 太阳能熔盐储能的供暖系统、 利用太阳 能源、 利用熔盐储存低谷廉价电能、 利用高效节能 的超音频感应加热技术 ； 环保节能、 降低供暖费 用、 利国利民、 热能综合利用更加安全可靠。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 。
3、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104235929 A CN 104235929 A 1/1 页 2 1. 一种太阳能熔盐储热的供暖系统， 其特征在于 ； 由太阳能集热器 (1)、 太阳能储水箱 (2)、 超音频感应加热机组(3)、 熔盐罐(4)、 加热循环泵(5)、 太阳能热水循环泵(6)、 加热转 换电磁阀 (7)、 暖气片 (8)、 熔盐电加热控制器 (9)、 供暖管道 (10)、 加热管道 (11)、 太阳能 循环管道 (12)、 保温循环泵 (13)、 保温循环电磁阀 (14) 之间的相互连接。
4、组成， 其中熔盐罐 (4) 由熔盐罐外壳 (18)、 保温层 (19)、 熔盐罐换热层罐体 (20)、 换热盘管 (21)、 熔盐罐罐体 (23)、 耐火砖内衬层 (24) 组合在一起组成。 2. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能熔盐储热的供暖系统， 其特征在于 ： 熔盐罐外壳 (18) 采用 1mm 钢板制作、 保温层 (19) 内层采用 50mm 厚的耐高温硅酸铝针刺棉、 中间采用 3 层 50mm 厚的岩棉、 固定后与熔盐罐外壳 (18) 内壁圆周之间留有 80-100mm 的空间， 灌注聚 氨酯发泡料， 熔盐罐底部采用和圆周一样的保温材料， 其中熔盐罐换热层罐体 (20) 由 3mm。
5、 厚钢板焊接制作， 换热盘管 (21) 由耐热无缝钢管盘绕制作， 熔盐罐罐体 (23) 由 6mm 厚钢 板焊接制作， 耐火砖内衬层 (24) 由高硅铝耐火砖砌垒而成， 熔盐罐 (4) 上部固定熔盐罐上 盖 (16)， 熔盐罐上盖 (16) 上面固定辐射加热管 (17)、 熔盐罐温度传感器 (27)， 熔盐罐上盖 (16)、 设置熔盐罐加料口 (28)、 及熔盐罐通气孔 (29)， 熔盐罐上盖 (16) 由和罐体相同的保 温材料进行保温。 3. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能熔盐储热的供暖系统， 其特征还在于 ： 辐射加热 管 (17) 由发热管芯和加热套管组成、 加热套管采用耐高温耐腐蚀。
6、的不锈钢管制成、 在熔盐 液体内部直接加热。 4. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能熔盐储热的供暖系统， 其特征还在于 ： 利用夜间 低谷廉价电能进行加热、 由熔盐电加热控制器 (9) 进行自动控制 ； 使熔盐液体 (22) 的温度 保持在 500。 5. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能熔盐储热的供暖系统， 其特征还在于 ： 熔盐罐 (4) ； 一侧有连接换热盘管 (21) 的熔盐罐进水管 (25)、 及熔盐罐出水管 (26)。 6. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能熔盐储热的供暖系统， 其特征还在于 ： 太阳能储 水箱 (2) 采用双层钢板制造、 夹层灌注聚氨脂发泡保温、 上部设置膨。
7、胀水箱。 7. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能熔盐储热的供暖系统， 其特征还在于 ： 为防止换 热盘管(21)内的水沸腾干烧、 设置由保温循环泵(13)、 保温循环电磁阀(14)组成的低速循 环管路。 权 利 要 求 书 CN 104235929 A 2 1/3 页 3 一种太阳能熔盐储热的供暖系统 技术领域 0001 本发明涉及太阳能、 及熔盐储能综合利用加热供暖技术领域， 尤其是涉及一种太 阳能熔盐储热的供暖系统。 背景技术 0002 现在北方地区的冬季供暖、 绝大部分仍然采用燃煤锅炉进行加热 ； 燃烧排放的 CO2 气体严重的污染环境， 采用焚烧垃圾、 天然气加热 ； 同样会污染环境。
8、， 采用电加热锅炉、 热效 率低、 使用成本高等诸多不足， 熔盐蓄热储能 ； 是一新兴的储能技术， 目前熔盐储能普遍采 用 ； 高温盐罐、 低温盐罐、 换热器、 电加热器、 循环泵， 循环高温熔盐液体、 进行加热换热 ； 设 备造价极高、 而且所有管路设备需要预热保温、 保持熔盐液体温度不低于 150， 不然液态 熔盐既有凝固的可能， 而且循环 500高温液体换热设备、 用具、 材料， 在目前实际应用中 还有很多问题， 而且高温换热系统十分复杂、 技术要求很高、 投资巨大等目前不可克服的缺 点。 0003 一种太阳能熔盐储热的供暖系统 ； 采用大面积太阳能集热器、 大容量保温储水箱 储存太阳热。
9、能， 采用熔盐液体储热密度高的特点、 充分利用夜间低谷廉价电力储存热能， 本 发明采用静态熔盐罐、 电加热器在熔盐液体内部直接加热、 通过隔温层进行间接换热的方 法、 使熔盐液体的加热更为方便、 而且安全、 成本造价低， 采用超音频感应加热机组作为辅 助供暖加热， 超音频感应加热根据水温自动调整加热功率、 加热速度快、 热效率高， 利用太 阳能源、 利用熔盐储存低谷廉价电能、 利用高效节能的超音频感应加热技术 ； 环保节能、 降 低供暖费用、 利国利民。 发明内容 0004 本发明的目的是针对目前的供暖方式 ； 污染环境、 浪费能源、 设备复杂、 供暖费用 高等不足， 而提供的一种太阳能熔盐储。
10、热的供暖系统。 0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ； 根据现场条件许可、 采用大面积太 阳能集热器， 在晴暖天气、 太阳能集热器可把水提高到 60-80， 采用较大容积的保温储水 箱、 以储存大量的热能， 由于熔盐液体储热能量密度高、 热转换效率高的特点， 采用熔盐液 体静态加热方式， 熔盐罐和电加热、 及换热盘管为一体装置 ； 简化了熔盐加热、 循环、 换热的 传统模式， 熔盐罐体为一圆筒形钢制结构、 内壁及底部砌垒一层高硅铝耐火砖， 内部盛装熔 盐材料， 熔盐罐体外部为缓冲隔热层、 采用无缝钢管盘绕做为热水换热层、 换热层外部用钢 板焊接换热层罐体， 换热层罐体外部包裹一层。
11、 50mm 厚硅酸铝针刺毡、 硅酸铝针刺毡外部包 裹 3 层 50mm 厚岩棉板、 岩棉板外部至熔盐罐外壳内径圆周留有 80-100mm 间隙、 用聚氨酯发 泡料进行灌注、 以确保熔盐罐的保温效果， 熔盐罐底部采用和圆周一样的保温材料， 熔盐罐 上部罐盖安装高温辐射加热管、 高温辐射加热管外壳采用耐高温、 耐腐蚀的不锈钢管， 高温 辐射加热管直插到熔盐液体底部进行加热， 熔盐罐盖上部设置加料口、 温度传感器插口、 呼 吸通气口、 高温辐射加热管引线等， 之后用多层保温材料进行保温， 熔盐采用 3 组分 KNO3/ 说 明 书 CN 104235929 A 3 2/3 页 4 NaNO2/NaN。
12、O353 40 7 配比混合、 使用时高温辐射加热管通电进行加热、 熔盐逐步熔化、 通过添加熔盐使熔盐液体达到要求液位， 夜间低谷电价时把熔盐液体加热至 500， 待用电 高峰时、 由水泵循环太阳能储水箱的水、 通过转换阀门、 通过熔盐罐换热层的换热管、 把水 加热到供暖要求的温度进入供暖管网， 当熔盐液体温度下降至 180时 ； 系统自动转换至 超音频感应加热机组进行加热供暖， 超音频感应加热机组根据储水箱水温、 自动调整加热 功率， 保证供暖水温符合要求。 0006 本发明的有益效果在于 ： 由于采用大面积太阳能集热器、 大容量保温储水箱、 可大 量储存太阳热能， 采用熔盐液体单位体积储热。
13、密度高的特点、 充分利用夜间低谷廉价电力 储存热能， 采用静态熔盐罐液体内部直接加热、 通过隔温层进行间接换热、 结构简单、 操作 方便、 而且安全、 成本造价低， 采用超音频感应加热机组、 自动调整加热功率， 环保节能、 降 低供暖费用、 利国利民、 热能综合利用更加安全可靠。 附图说明 0007 下面结合附图对本发明作进一步说明。 0008 附图 1 是本发明的结构图。 0009 附图 2 是本发明熔盐罐的剖面图。 0010 图中 ： 1. 太阳能集热器， 2. 太阳能储水箱， 3. 超音频感应加热机组， 4. 熔盐罐， 5. 加热循环泵， 6. 太阳能热水循环泵， 7. 加热转换电磁阀，。
14、 8. 暖气片， 9. 熔盐电加热控制 器， 10. 供暖管道， 11. 加热管道， 12. 太阳能循环管道， 13. 保温循环泵， 14. 保温循环电磁 阀， 15. 辐射加热管引线， 16. 熔盐罐上盖， 17. 辐射加热管， 18. 熔盐罐外壳， 19. 保温层， 20. 熔盐罐换热层罐体， 21. 换热盘管， 22. 熔盐液体， 23. 熔盐罐罐体， 24. 耐火砖内衬层， 25. 熔盐罐进水管， 26. 熔盐罐出水管， 27. 熔盐罐温度传感器， 28. 熔盐罐加料口， 29. 熔盐 罐通气孔， 30. 太阳能储水箱膨胀罐。 具体实施方式 0011 本发明包括附图中 ： 由太阳能集热。
15、器 (1)、 太阳能储水箱 (2)、 超音频感应加热机 组 (3)、 熔盐罐 (4)、 加热循环泵 (5)、 太阳能热水循环泵 (6)、 加热转换电磁阀 (7)、 暖气片 (8)、 熔盐电加热控制器 (9)、 供暖管道 (10)、 加热管道 (11)、 太阳能循环管道 (12)、 保温 循环泵 (13)、 保温循环电磁阀 (14) 之间的相互连接组成， 其中熔盐罐 (4) 由熔盐罐外壳 (18)、 保温层 (19)、 熔盐罐换热层罐体 (20)、 换热盘管 (21)、 熔盐罐罐体 (23)、 耐火砖内衬 层 (24) 组合在一起组成， 熔盐罐外壳 (18) 采用 0.5 钢板制作、 保温层 (。
16、19) 内层采用耐高 温 50mm 厚的硅酸铝针刺棉、 中间采用 3 层 50mm 厚的岩棉、 固定后与熔盐罐外壳 (18) 内壁 圆周之间留有 80-100mm 的空间， 灌注聚氨酯发泡料、 以保证保温效果， 熔盐罐底部采用和 圆周一样的保温材料， 熔盐罐换热层罐体 (20) 由 3mm 厚钢板焊接制作， 换热盘管 (21) 由耐 热无缝钢管盘绕制作， 熔盐罐罐体 (23) 由 6mm 厚钢板焊接制作， 耐火砖内衬层 (24) 由高硅 铝耐火砖砌垒而成， 熔盐罐 (4) 上部固定熔盐罐上盖 (16)， 熔盐罐上盖 (16) 上面固定辐射 加热管 (17)、 熔盐罐温度传感器 (27)， 熔盐。
17、罐上盖 (16) 设置熔盐罐加料口 (28)、 及熔盐罐 通气孔(29)， 熔盐罐上盖(16)由和罐体相同的保温材料进行保温， 辐射加热管(17)由发热 管芯和加热套管组成、 加热套管采用耐高温耐腐蚀的不锈钢管制成， 套管由上部直插熔盐 说 明 书 CN 104235929 A 4 3/3 页 5 液体底部、 在熔盐液体内部直接加热、 发热体集中在发热套管下中部、 以提高加热效率， 熔 盐罐(4)内的熔盐液体(22)、 利用夜间低谷廉价电能进行加热、 由熔盐电加热控制器(9)进 行自动控制 ； 使熔盐液体 (22) 的温度保持在 500， 熔盐罐 (4) 一侧有连接换热盘管 (21) 的熔盐罐。
18、进水管(25)、 及熔盐罐出水管(26)， 系统运行时 ； 太阳能集热器(1)把集热器内的 水逐步加热、 由太阳能热水循环泵(6)把热水循环至太阳能储水箱(2)内储存起来， 用电高 峰时 ； 由加热循环泵 (5) 通过加热转换电磁阀 (7)、 加热管道 (11)、 熔盐罐 (4) 的熔盐罐进 水管 (25)、 及熔盐罐出水管 (26)， 经换热盘管 (21) 加热后、 通过供暖管道 (10) 供给用户取 暖用的暖气片 (8)， 经放热后的水回流到太阳能储水箱 (2)， 太阳能储水箱 (2) 采用双层钢 板制造、 夹层灌注聚氨脂发泡料保温、 上部设置膨胀水箱， 以保持太阳能储水箱 (2) 的水位。
19、 稳定， 供暖加热中 ； 当熔盐液体 (22) 的温度下降至 180时、 为预防熔盐液体 (22) 凝固、 停 止换热使用， 由加热转换电磁阀 (7)、 转换至超音频感应加热机组 (3) 进行加热， 由于太阳 能储水箱 (2) 内的水、 具有一定的温度， 超音频感应加热机组 (3) 根据进水的温度、 自动调 整感应加热功率、 使供暖水温度达到设计要求， 超音频感应加热机组 (3) 采用超音频感应 加热原理、 加热速度快、 加热效率高、 环保节能， 在熔盐罐 (4) 蓄热、 及不使用期间 ； 为防止 换热盘管(21)内的水沸腾干烧、 设置由保温循环泵(13)、 保温循环电磁阀(14)组成的低速 循环管路， 把换热盘管 (21) 内的热水循环至太阳能储水箱 (2)、 保证熔盐罐 (4) 的正常蓄 热。 0012 本发明充分利用太阳能源、 储存大量的热能， 由于采用带保温层的储水箱、 热量损 失小， 熔盐储能装置采用保温良好的静态熔盐罐、 及熔盐液体内部直接加热、 换热采用隔温 层间接换热的方式， 相比其它熔盐加热使用方式、 具有不可比拟的优点。 说 明 书 CN 104235929 A 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 104235929 A 6 2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 104235929 A 7 。