專利名稱：利用土壤的儲(chǔ)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種儲(chǔ)能裝置，特別是利用土壤的儲(chǔ)能裝置。
背景技術(shù)：
太陽能既是一次能源，又是可再生能源，它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無需運(yùn)輸， 對(duì)環(huán)境無任何污染，越來越受到人們的關(guān)注。地球軌道上的平均太陽輻射強(qiáng)度為1369w/ m2，太陽能資源總量相當(dāng)于現(xiàn)在人類所利用能源的一萬多倍，但由于太陽能的能量密度低， 而且它因地而異，因時(shí)而變，這是開發(fā)利用太陽能面臨的主要問題，也使得它在整個(gè)綜合能 源體系中的作用受到一定的限制。目前太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。上述兩種常用方式受地理位 置、季節(jié)和天氣影響非常大。特別是如何將夏季大量的太陽能進(jìn)行儲(chǔ)存，跨季節(jié)進(jìn)行釋放， 成為太陽能利用研究的焦點(diǎn)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種將夏季或過剩的太陽能 轉(zhuǎn)化為熱能，對(duì)土壤進(jìn)行加熱儲(chǔ)能，在需要時(shí)將土壤中儲(chǔ)存的熱能取出再利用的土壤的儲(chǔ) 能裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種利用土壤的儲(chǔ)能裝置，包括太陽 能集熱裝置和散熱裝置，其特征在于在適合儲(chǔ)能的土壤上，開有豎直的用于散熱或吸熱的 孔，在孔中安裝有熱交換器，熱交換器通過管路相互連通，在管路的進(jìn)口或出口連接有太陽 能集熱裝置。在上述用于散熱或吸熱的孔，孔口上覆蓋有保溫層，在保溫層上覆蓋有土壤。上述適合儲(chǔ)能的土壤為沒有水源流動(dòng)的土壤層。上述用于散熱或吸熱的孔的孔徑為100— 300 mm。上述保溫層上覆蓋的土壤厚度為0. 5— :3m。上述太陽能集熱裝置為液體集熱器或空氣集熱器。本實(shí)用新型是將夏季或過剩的太陽能進(jìn)行儲(chǔ)存，跨季節(jié)使用。利用土壤導(dǎo)熱系數(shù) 低的特性，將夏季或過剩的太陽能通過太陽能集熱裝置轉(zhuǎn)化為熱能，對(duì)土壤進(jìn)行加熱儲(chǔ)能， 在冬季時(shí)將土壤中儲(chǔ)存的熱能取出再利用，解決了目前太陽能利用過程中受地理位置、季 節(jié)和天氣影響非常大的問題；本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、占用土地資源小等特點(diǎn)， 非常適合在太陽能充足的荒漠地區(qū)推廣使用。

附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型附圖1的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，首先在需要建立儲(chǔ)能的土壤位置進(jìn)行勘探，確定地下水的深度，然 后開挖寬度為2-3米，深度為0. 5-3m的溝。溝的深度可根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r設(shè)計(jì)在0. 5米或 1米或2米左右。在溝內(nèi)每隔4米左右向下打孔2，孔深根據(jù)地下水位確定，離開地下水層 就行。孔徑根據(jù)熱交換器4的形式和儲(chǔ)熱情況進(jìn)行確定。如在孔內(nèi)安裝U型PI^R管作為熱 交換器時(shí)，孔徑在100 mm或150mm左右，如果安裝金屬熱交換器時(shí)，孔徑根據(jù)金屬熱交換器 的外形尺寸進(jìn)行確定，一般選擇在300 mm以下。將熱交換器通過管路相互連通后，然后在溝 中覆蓋保溫層3，將儲(chǔ)能的土壤與上部土壤進(jìn)行隔離，將土壤5回填，將太陽能集熱裝置7與 連接熱交換器的管路6進(jìn)行連接，就完成了本裝置的安裝。在表層土壤5上可以進(jìn)行種植 或建設(shè)建筑。用于散熱或吸熱的孔2的排布和數(shù)量，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦魏蛢?chǔ)能需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用本裝置進(jìn)行冬季采暖時(shí)，將熱交換器的出口管1與空氣集熱器的進(jìn)口管8進(jìn) 行連接，利用安裝在熱交換器的出口管1上的風(fēng)機(jī)，將空氣集熱器與熱交換器所形成的換 熱系統(tǒng)中的空氣進(jìn)行循環(huán)，將空氣集熱器所收集的太陽能轉(zhuǎn)換成熱空氣，通過熱交換器對(duì) 土壤進(jìn)行加熱。在冬季采暖季節(jié)，根據(jù)采暖需要，可將循環(huán)介質(zhì)變?yōu)橐后w，反向循環(huán)，利用 土壤儲(chǔ)存的熱量對(duì)熱交換器進(jìn)行一次加熱，然后利用液體集熱器對(duì)采暖需液體進(jìn)行二次加 熱，以滿足采暖需要。采用空氣進(jìn)行采暖時(shí)，只需將上述裝置反向循環(huán)即可。在上述實(shí)施例中，利用熱交換器向土壤中儲(chǔ)能和從土壤中取能的方式中，采用的 儲(chǔ)能和取能介質(zhì)可以是液體或氣體或兩種介質(zhì)交替使用的方式。儲(chǔ)能和取能介質(zhì)的循環(huán)方式也可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，直接進(jìn)行循環(huán)，而不采 用反向循環(huán)。在夏季需要對(duì)房屋內(nèi)進(jìn)行制冷時(shí)，也可將太陽能集熱裝置7不用，直接將房屋中 的熱空氣通過直接通過管路6送入由土壤中的熱交換器4和出口管1組成的循環(huán)系統(tǒng)，將 房屋內(nèi)的熱空氣通過熱交換器4進(jìn)行熱交換降溫后，由安裝在房屋中的出口管1對(duì)房屋內(nèi) 的空氣進(jìn)行降溫。這是太陽能集熱裝置7可以為住戶提供生活用熱水。冬季采暖或夏季制冷時(shí)，也可采用熱泵進(jìn)行循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種利用土壤的儲(chǔ)能裝置，包括太陽能集熱裝置和散熱裝置，其特征在于在適合儲(chǔ) 能的土壤上，開有豎直的用于散熱或吸熱的孔(2)，在孔(2)中安裝有熱交換器(4)，熱交換 器(4)通過管路相互連通，在管路的進(jìn)口或出口連接有太陽能集熱裝置(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用土壤的儲(chǔ)能裝置，其特征在于在上述用于散熱或吸熱的 孔(2 )，孔口上覆蓋有保溫層(3 )，在保溫層上覆蓋有土壤(5 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用土壤的儲(chǔ)能裝置，其特征在于上述適合儲(chǔ)能的土壤為沒 有水源流動(dòng)的土壤層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用土壤的儲(chǔ)能裝置，其特征在于上述用于散熱或吸熱的孔 (2)的孔徑為 100— 300 mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用土壤的儲(chǔ)能裝置，其特征在于上述保溫層上覆蓋的土壤 (5)厚度為 0. 5—3m。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用土壤的儲(chǔ)能裝置，其特征在于上述太陽能集熱裝置(7) 為液體集熱器或空氣集熱器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種儲(chǔ)能裝置，特別是利用土壤的儲(chǔ)能裝置，該儲(chǔ)能裝置包括太陽能集熱裝置和散熱裝置，其特征在于在適合儲(chǔ)能的土壤上，開有豎直的用于散熱或吸熱的孔，在孔中安裝有熱交換器，熱交換器通過管路相互連通，在管路的進(jìn)口或出口連接有太陽能集熱裝置。本實(shí)用新型是將夏季或過剩的太陽能進(jìn)行儲(chǔ)存，跨季節(jié)使用。利用土壤導(dǎo)熱系數(shù)低的特性，將夏季或過剩的太陽能通過太陽能集熱裝置轉(zhuǎn)化為熱能，對(duì)土壤進(jìn)行加熱儲(chǔ)能，在冬季時(shí)將土壤中儲(chǔ)存的熱能取出再利用，解決了目前太陽能利用過程中受地理位置、季節(jié)和天氣影響非常大的問題；本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、占用土地資源小等特點(diǎn)，非常適合在太陽能充足的荒漠地區(qū)推廣使用。
文檔編號(hào)F24J2/34GK201935428SQ20112004472
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者張滕龍, 張瑞明, 楊北橋, 滕月玲 申請(qǐng)人:張瑞明