CN204705063U - 跨季节地下储能及释放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种跨季节地下储能及释放系统，包括热源、隐藏在地面下的储热物质和至少一个装设在储热物质里面的换热装置，热源的出口端通过换热介质输出管与换热装置的入口端相连接，热源的入口端通过换热介质输入管与换热装置的出口端相连接，换热装置的外围设置有隔热层。本实用新型可通过储热循环将热量转移到地下并进行长期储存，在地下局部形成储热场，通过逆循环将热量取出，可以跨季节使用，适用于太阳能供暖或提供生活热水等各种情况，有效解决了能源储存的成本高和占空间等难题，克服了能源供求矛盾，实现了太阳能跨季节储热、全天候使用，排除了太阳能受气候、天气和昼夜变化等问题的影响，极大地提高了能源的有效利用，节能环保。

Description

跨季节地下储能及释放系统

技术领域

本实用新型涉及储能装置技术领域，更具体地说，是涉及一种跨季节地下储能及释放系统。

背景技术

我国采暖地区供热采暖耗能占其建筑的总能耗的65％以上，能源主要以化石燃料为主，利用效率低。化石燃料的大量使用不仅加剧了我国资源的衰竭速度，同时也带了严重的环境问题。开发地热储能装置，利用太阳能及地表浅层地热能等清洁可再生能源或者工业废热进行供暖，对我国的能源战略具有重要意义。

目前，如何将夏季大量的、过剩的太阳能或者工业废热进行储存，跨季节进行释放，成为能源利用研究的焦点问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种节能环保、能够解决能源储存问题、实现能源的高效利用的跨季节地下储能及释放系统。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：一种跨季节地下储能及释放系统，包括热源、隐藏在地面下的储热物质和至少一个装设在所述储热物质里面的换热装置，所述热源的出口端通过换热介质输出管与所述换热装置的入口端相连接，所述热源的入口端通过换热介质输入管与所述换热装置的出口端相连接，所述换热装置的外围设置有隔热层。

作为优选的实施方式，所述换热装置包括换热套管、循环输出管和循环输入管，所述循环输入管的一端与所述换热介质输出管相连接，所述循环输入管的另一端位于所述换热套管的内部，所述循环输出管的一端与所述换热介质输入管相连接，所述循环输出管的另一端延伸至所述换热套管的内部底部。

作为另一种优选的实施方式，所述换热装置包括U型换热管，所述U型换热管由U型换热管输入管、U型换热管输出管和可用于沉淀杂质的U型换热管接头连接而成，所述U型换热管输入管与所述换热介质输出管相连接，所述U型换热管输出管与所述换热介质输入管相连接。

作为优选的实施方式，所述储热物质的顶部覆盖有保温层。

作为优选的实施方式，所述储热物质包括土壤、砾石、岩石、泥沙或水。

作为优选的实施方式，所述热源包括但不局限于太阳能集热装置、燃气加热装置、热泵、电加热装置或者工业废热排放装置。

作为优选的实施方式，所述换热装置可纵向装设在所述储热物质内部或者横向装设在所述储热物质内部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型能够通过储热循环将热量转移到地下并进行长期储存，在地下局部形成储热场，通过逆循环将热量取出，可以跨季节使用，适用于太阳能供暖或提供生活热水等各种情况，有效地解决了能源储存的成本高和占空间等难题，克服了能源供求矛盾，实现了太阳能跨季节储热、全天候使用，排除了太阳能受气候、天气和昼夜变化等问题的影响，极大地提高了能源的有效利用，节能环保，符合可持续发展的需要，有着广阔的发展前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型所述的跨季节地下储能及释放系统的结构示意图(换热装置纵向放置)；

图2是本实用新型所述的第一种换热装置的结构示意图；

图3是本实用新型所述的第二种换热装置的结构示意图；

图4是本实用新型所述的储热及释放系统的结构示意图(换热装置横向放置)。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参考图1，本实用新型实施例一提供了一种跨季节地下储能及释放系统，包括热源1、隐藏在地面下的储热物质2和至少一个装设在储热物质2里面的换热装置3，其中，所述热源1的出口端通过换热介质输出管4与换热装置3的入口端相连接，所述热源1的入口端通过换热介质输入管5与换热装置3的出口端相连接，从而形成换热循环系统。通过启动储热循环将热量转移到地下储热物质(2)并进行长期储存，可以在地下局部形成储热场，通过启动逆循环将热量取出，可以跨季节使用。

在本实施中，所述热源1可以设置为太阳能集热装置、燃气加热装置、热泵或者电加热装置，当然，也可以为工业废热排放装置等产生热量的装置。

在本实施中，所述储热物质2可以设置为土壤、砾石、岩石、泥沙、水等自然界地下已存在的物质，当然，也可以为其他导热系数较低的介质。

如图2所示，具体而言，所述换热装置3包括换热套管31、循环输出管32和循环输入管33，循环输入管33的一端与换热介质输出管4相连接，循环输入管33的另一端位于换热套管31的内部，循环输出管32的一端与换热介质输入管5相连接，循环输出管32的另一端延伸至换热套管31的内部底部，循环输出管32位于换热套管31内部的长度大于循环输入管33位于换热套管31内部的长度。

如图1所示，为了防止储存的热量散失，所述换热装置3的外围设置有隔热层6。此外，作为更进一步的改进，所述储热物质2的顶部覆盖有保温层7。

实施例二

本实用新型实施例二提供了另一种跨季节地下储能及释放系统，其结构与上述实施例一的跨季节地下储能及释放系统的结构大部分相同，相同之处不再赘述，区别之处在于，如图3所示，所述换热装置3包括U型换热管34，U型换热管34由U型换热管输入管341、U型换热管输出管342和U型换热管接头343连接而成，U型换热管输入管341与换热介质输出管4相连接，U型换热管输出管342与换热介质输入管5相连接，U型换热管接头343能够让换热介质里面的杂质沉淀在U型换热管接头343的底部，以免堵塞管路。

在此需要说明的是，上述实施例一和实施例二的换热装置3可纵向装设在储热物质2内部或者横向装设在储热物质2内部，且均匀分布。

综上所述，本实用新型的换热装置能够在其温度高于储热物质时为储热物质提供热量，使热量储存在地面下，当其温度低于储热物质时，则吸收储热物质储存的热量，并将该热量用于供暖或提供生活热水等各种情况，本实用新型能够将过剩的热量进行储存，跨季节使用，有效地解决了能源储存的问题，极大地提高了能源的利用率，节能环保，符合可持续发展的需要，有着广阔的发展前景。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种跨季节地下储能及释放系统，包括热源(1)，其特征在于：还包括隐藏在地面下的储热物质(2)和至少一个装设在所述储热物质(2)里面的换热装置(3)，所述热源(1)的出口端通过换热介质输出管(4)与所述换热装置(3)的入口端相连接，所述热源(1)的入口端通过换热介质输入管(5)与所述换热装置(3)的出口端相连接，所述换热装置(3)的外围设置有隔热层(6)。

2.根据权利要求1所述的跨季节地下储能及释放系统，其特征在于：所述换热装置(3)包括换热套管(31)、循环输出管(32)和循环输入管(33)，所述循环输入管(33)的一端与所述换热介质输出管(4)相连接，所述循环输入管(33)的另一端位于所述换热套管(31)的内部，所述循环输出管(32)的一端与所述换热介质输入管(5)相连接，所述循环输出管(32)的另一端延伸至所述换热套管(31)的内部底部。

3.根据权利要求1所述的跨季节地下储能及释放系统，其特征在于：所述换热装置(3)包括U型换热管(34)，所述U型换热管(34)由U型换热管输入管(341)、U型换热管输出管(342)和可用于沉淀杂质的U型换热管接头(343)连接而成，所述U型换热管输入管(341)与所述换热介质输出管(4)相连接，所述U型换热管输出管(342)与所述换热介质输入管(5)相连接。

4.根据权利要求1所述的跨季节地下储能及释放系统，其特征在于：所述储热物质(2)的顶部覆盖有保温层(7)。

5.根据权利要求1或4所述的跨季节地下储能及释放系统，其特征在于：所述储热物质(2)为土壤、砾石、岩石、泥沙或水。

6.根据权利要求1所述的跨季节地下储能及释放系统，其特征在于：所述热源(1)包括太阳能集热装置、燃气加热装置、热泵、电加热装置或者工业废热排放装置。

7.根据权利要求1或2或3所述的跨季节地下储能及释放系统，其特征在于：所述换热装置(3)可纵向装设在所述储热物质(2)内部或者横向装设在所述储热物质(2)内部。