本发明专利技术提供一种榫接式保温承重型长周期太阳能跨季节储热水体顶盖及其制造方法。所述榫接式保温承重型储热水体顶盖包括上层保护膜、组成顶盖的各个模块、排气管、单向排气阀、检修模块、锚固沟；所述组成顶盖的各个模块共有八种结构形式，这八种结构形式的模块通过榫接的接合方式形成顶盖整体。与现有技术比较，本发明专利技术中组成顶盖的各个模块拓宽了保温材料的使用范围，可以采用保温性能更好且不易变形的高密度聚苯乙烯泡沫板等硬质保温材料，提升顶盖保温性能；也可以实现顶盖承重功能，进一步拓宽了跨季节储热水体的应用范围；同时，本发明专利技术极大程度上简化了顶盖结构，施工简便，结构和尺寸根据需要灵活调整，结合其实施方法能满足任意尺寸的上开口的大型、长周期太阳能跨季节储热水体。季节储热水体。季节储热水体。
【技术实现步骤摘要】
一种榫接式保温承重型长周期太阳能跨季节储热水体顶盖及其制造方法
[0001]本专利技术涉及一种榫接式保温承重型储热水体顶盖及其制造方法，属于跨季节储热/供热设计建造领域。
技术介绍
[0002]建筑耗能己与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。《中国建筑节能年度发展研究报告2020》中指出：2018年我国建筑建造和运行用能占全社会总能耗的37％，较2014年增幅高达85％，而2018年北方城镇供暖能耗占全国建筑总能耗的21％。2020年我国提出：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。建筑能源低碳化是助力双碳目标的重要途径。在众多跨季节储热技术中，大量科学研究和工程经验均表明水体型太阳能跨季节储热/供热技术是目前最可靠、应用最广泛的技术。
[0003]目前国内外的储热水体大多采用一体式、柔性保温顶盖。一体式顶盖一旦出现破损就会迅速影响到整个顶盖，导致顶盖保温失效，甚至出现严重安全事故。柔性保温顶盖承重之后会发生严重的形变，导致保温性能下降甚至出现严重安全事故。大型储热水体占地面积大，土地政策也会影响项目实施，因此承重型顶盖可以不改变土地性质以促进项目实施，是迫切的应用需求。
[0004]中国专利CN201610297489提出了基于基于跨季节水体储热的太阳能供热系统，太阳能集热系统与跨季节储热水体相连，将非采暖季丰富的太阳能资源转化成热能储存在储热水体中，在采暖季通过水体放热向用户供热，有效解决了太阳能冬夏冷热不平衡问题，实现了太阳能全年高效利用。但未能清楚描述跨季节储热水体的结构。
[0005]中国专利CN202121425436提出了一种跨季节土壤蓄热体的全方位立体保温装置，其蓄热体从本质上来讲是地埋储热水箱，采用的是一体式保温顶盖。水箱原理的储热结构，例如中国专利CN202110718434.5、中国专利CN202010901835.X的结构无法拓展到万立方米甚至数十万立方米的大型储热水体上，也无法承重。此外，全方位立体保温虽然保温效果好但经济性差，难以推广应用。
[0006]中国专利CN201611050459提出了一种应用于储热水体的低热损储热水体柔性顶盖，从本质上来讲是一体式保温顶盖，依靠水的浮力支撑储热水体顶部结构。其结构是上层蜂窝状柔性膜层和下层与水体直接接触的耐高温柔性膜层中间布置保温材料，这样的结构无法承重，破损或者进水之后难以排出导致顶盖保温失效甚至出现严重安全事故。中国专利CN201810218257.2提出了一种水体土壤耦合蓄热体及其使用方法，蓄热水体顶部设置漂浮保温盖，也存在上述问题。
[0007]国外相关的科学研究和工程案例中，德国专利DE2949584(A1)(《Underground heat store with ground heat collector
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comprises concrete tank containing sand or water covered over with soil for landscaping》，用于景观美化的带有地面集热器
的地下储热器
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上表面覆土且装有沙子或水的混凝土罐)与日本专利JP2007178071A(《Underground thermal storage system and its construction method》，地下蓄热系统及其施工方法)类似，前者提出来在地下建造混凝土罐作为蓄热体，顶部也覆土，一方面用于保温，另一方面用于景观美化。后者主要的主要区别是结构形式和储热介质不同，并针对不同场景设计了八种方案。但是两者的结构难以应用在在万立方米或者数十万立方米级别的大型储热水体中，成本也极高，影响工程经济性。
[0008]美国专利US4456056A(《Modified annual cycle energy system》，改进的年循环能源系统)和美国专利US3313443A(《Floating cover for a liquid storage reservoir》，一种液体贮存器的浮动盖)都采用的是一体式柔性保温浮顶，都无法承重。
[0009]International Energy Agency Solar Heating and Cooling(IEA
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SHC)(国际能源署
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太阳能供暖和制冷讨论)的报告《IEA
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SHC T45.B.3.2 TECH Seasonal storages
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Water Pit Guidelines》(T45.B.3.2
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技术进展：季节性储热
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水体导论)中详细介绍了三种大型储热水体的顶盖，大都是一体式结构，均存在保温性能差、排水困难、无法承重的问题。
技术实现思路
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种榫接式保温承重型储热水体顶盖及其实施方法，应用于具有上开口的大型、长周期太阳能跨季节储热水体。本专利技术的目的在于解决现有顶盖保温效果差、无法承重、施工复杂、维护困难等问题，提出顶盖模块化并采用榫接的结合方式。
[0011]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0012]一种榫接式保温承重型长周期太阳能跨季节储热水体顶盖，包括顶盖模块、排气管、单向阀、检修盖、上层保护膜、锚固沟；所述的榫接式保温承重型储热水体顶盖设置在具有上开口的大型、长周期太阳能跨季节储热水体上；长周期太阳能跨季节储热水体建设在土壤中；所述的榫接式保温承重型储热水体顶盖自上而下依次是上层保护膜、顶盖模块、长周期太阳能跨季节储热水体；所述顶盖模块将不同结构的多个模块按照规定的顺序通过榫接的方式结合形成整体；所述上层保护膜垂直穿过所述排气管，直接铺设在所述顶盖模块上表面，四周预留一定的活动尺寸后延伸至所述锚固沟中，用土壤填埋；所述单向阀安装于所述排气管顶端；所述排气管贯穿所述顶盖模块并固定在所述顶盖模块中；所述检修盖是由顶盖模块的一个模块形式，该模块是组成顶盖模块的结构之一；所述顶盖模块漂浮在长周期太阳能跨季节储热水体上表面。
[0013]所述上层保护膜也被排气管贯穿，覆盖于顶盖模块之上，四个边缘在锚固沟中被土掩埋；所述锚固沟用于固定上层保护膜。需要注意的是上层保护膜穿过排气管之后要封闭裂口，保证使得上层保护膜无破损，避免雨雪进入顶盖。
[0014]进一步地，所述的顶盖模块由硬质保温材料在相应位置加工出榫头、榫眼以及配合孔位形成，表面包覆耐温防水膜。
[0015]进一步地，所述硬质保温材料的材料种类及厚度应根据顶盖的设计和成本要求选择。
[0016]进一步地，所述的顶盖模块共有八种结构形式，分别是模块A、模块B、模块C、模块D、模块E、模块F、模块G、模块H，这八种结构形式的模块的区别在于榫头和榫眼的位置不同。
[0017]进一步地，所述的顶盖模块的最大外形尺本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种榫接式保温承重型长周期太阳能跨季节储热水体顶盖，其特征在于：所述的榫接式保温承重型储热水体顶盖包括顶盖模块(1)、排气管(2)、单向阀(3)、检修盖(4)、上层保护膜(5)、锚固沟(6)；所述的榫接式保温承重型储热水体顶盖设置在具有上开口的大型、长周期太阳能跨季节储热水体(7)上；所述顶盖模块(1)将不同结构的多个模块按照规定的顺序通过榫接的方式结合形成整体；长周期太阳能跨季节储热水体(7)建设在土壤(8)中；所述的榫接式保温承重型储热水体顶盖自上而下依次是上层保护膜(5)、顶盖模块(1)、长周期太阳能跨季节储热水体(7)；所述上层保护膜(5)垂直穿过所述排气管(2)，直接铺设在所述顶盖模块(1)上表面，四周预留一定的活动尺寸后延伸至所述锚固沟(6)中，用土壤(8)填埋；所述单向阀(3)安装于所述排气管(2)顶端；所述排气管(2)贯穿所述顶盖模块(1)并固定在所述顶盖模块(1)中；所述检修盖(4)是由顶盖模块(1)的一个模块形成，该模块是组成顶盖模块(1)的结构之一；所述顶盖模块(1)漂浮在长周期太阳能跨季节储热水体(7)上表面。2.根据权利要求1所述的一种榫接式保温承重型长周期太阳能跨季节储热水体顶盖，其特征在于：所述的顶盖模块(1)由硬质保温材料(9)在相应位置加工出榫头(10)、榫眼(11)以及配合孔位(12)形成，表面包覆耐温防水膜(13)。3.根据权利要求2所述的一种榫接式保温承重型长周期太阳能跨季节储热水体顶盖，其特征在于：所述硬质保温材料(9)的材料种类及厚度应根据顶盖的设计和成本要求选择。4.根据权利要求1或2所述的一种榫接式保温承重型长周期太阳能跨季节储热水体顶盖，其特征在于：所述的顶盖模块(1)共有八种结构形式，分别是模块A(14)、模块B(15)、模块C(16)、模块D(17)、模块E(18)、模块F(19)、模块G(20)、模块H(21)，这八种结构形式的模块的区别在于榫头(10)、榫眼(11)和以及配合孔位(12)的位置不同。5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺明飞，张建军，王志峰，原郭丰，雷东强，杨军峰，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：
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