CN106759429A - 一种储热系统地基散热装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储热系统地基散热装置及其控制方法，该装置包括铺设于储热罐底部的支撑物，在所述支撑物中铺设有通气管道和通水管道，所述通气管道的入口端与三通电磁阀的输出端连接，所述三通电磁阀的第一输入端连接有自然风管道，所述自然风管道的入口设置于地面以上，所述三通电磁阀的第二输入端连接有用于向所述通气管道中鼓气的高压气泵，所述通水管道的入口端连接有用于向所述通水管道中鼓水的高压水泵，所述通水管道的入口端与所述高压水泵之间设有用于控制水流量的阀门。采用高压气泵向通气管道中鼓入空气及高压水泵向通水管道中鼓入水进行散热，可快速有效地带走地面以下储热系统释放的热量，保护储热罐及其底部支撑物，结构简单实用。

Description

一种储热系统地基散热装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及光热发电技术领域，尤其涉及一种储热系统地基散热装置及其控制方法。

背景技术

光热发电是一种高品质的清洁电力，采用成熟的储热技术后可以实现全天24小时稳定持续供电，而且在光热发电产业链中基本不会出现光伏电池板生产过程中的高耗能、高污染等问题，是真正的环保绿色清洁能源。当前，在光热发电中常用的储热系统一般置于地面表层，随着光热发电技术的不断发展及储热设备的不断改进，越来越多的发电装置及储热系统在城区建设，为了节省土地资源，增加城市建筑的美观度，越来越多的储热系统置于地下土壤中。将储热系统置于地下导致无法完全依靠自然风对流的方式对储热系统进行散热，现有的散热方法及装置已无法满足地基散热的要求，需设计新的地基散热的方法及装置对储热系统进行散热。

发明内容

本发明提供一种储热系统地基散热装置及其控制方法，可快速有效带走地面以下储热系统所释放的热量，保护储热罐及其底部的支撑物。

本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种储热系统地基散热装置，包括铺设于储热罐底部的支撑物，在所述支撑物中铺设有通气管道和通水管道，所述通气管道的入口端与三通电磁阀的输出端连接，所述三通电磁阀的第一输入端连接有自然风管道，所述自然风管道的入口设置于地面以上，所述三通电磁阀的第二输入端连接有用于向所述通气管道中鼓气的高压气泵，所述通水管道的入口端连接有用于向所述通水管道中鼓水的高压水泵，所述通水管道的入口端与所述高压水泵之间设有用于控制水流量的阀门。

进一步地，所述支撑物包括细沙、钢板和耐火墙，所述细沙、钢板及耐火墙由上至下依次铺设，所述耐火墙由耐火砖排列堆砌而成，所述耐火砖之间铺设有细沙，所述通气管道及通水管道铺设于所述耐火砖间的细沙中。

进一步地，所述通气管道及通水管道均为蛇形管道。

进一步地，所述通气管道及通水管道上下重叠式排布，或上下交叉式排布。

进一步地，在所述细沙、钢板、耐火砖、通气管道及通水管道周围分别安装温度传感器。

进一步地，所述通水管道的出水口与地下储水池连接，所述高压水泵的进水口与所述地下储水池连接。

进一步地，所述耐火砖的截面为圆形，中间设有“十”字支撑块。

第二方面，本发明提供一种用于上述所述储热系统地基散热装置的控制方法，包括：

S100、获取所述温度传感器采集的温度值；

S101、如果所述温度值大于最低预设温度安全值，进入步骤S102；如果所述温度值大于第一预设温度阈值，进入步骤S103；如果所述温度值大于最高预设温度安全值，进入步骤S104；

S102、控制所述三通电磁阀关闭其第一输入端，打开并调节所述三通电磁阀的第二输入端，高压气泵向所述通气管道中鼓入空气，进入步骤S105；

S103、打开并调节所述阀门，高压水泵向通水管道中鼓水，进入步骤S105；

S104、发送报警信号进行报警；

S105、重新获取所述温度传感器采集的温度值，所述温度值在预设温度安全范围值内，返回步骤S100。

本发明提供的技术方案带来以下有益效果：

既能够采用自然风冷，在自然风冷不能达到散热效果时，采用高压气泵向通气管道中鼓入空气及高压水泵向通水管道中鼓入水进行散热，可快速有效地带走地面以下储热系统所释放的热量，保护储热罐及其底部支撑物，结构简单实用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对本发明描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的储热系统地基散热装置的结构示意图。

图2是本发明提供的耐火砖的排列堆砌结构示意图。

图3是本发明提供的耐火砖的俯视图。

图4是本发明提供的通气管道的结构示意图。

图5是本发明提供的通气管道和通水管道埋管方式的结构示意图。

图6是本发明提供的储热系统地基散热装置的控制方法实施例的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案作进一步的详细描述，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。

图1是本发明提供的储热系统地基散热装置的结构示意图。参考图1所示，该储热系统地基散热装置包括铺设于储热罐10底部的支撑物20，在所述支撑物20中铺设有通气管道30和通水管道40，所述通气管道30的入口端与三通电磁阀50的输出端连接，所述三通电磁阀50的第一输入端连接有自然风管道300，所述自然风管道300的入口设置于地面1以上，所述三通电磁阀50的第二输入端连接有用于向所述通气管道30中鼓气的高压气泵31，所述通水管道40的入口端连接有用于向所述通水管道40中鼓水的高压水泵41，所述通水管道40的入口端与所述高压水泵41之间设有用于控制水流量的阀门60。

该储热系统地基散热装置储热罐10置于地面1以下，正常情况下使用自然风冷进行散热，当自然风冷达不到散热效果时，采用高压气泵31向通气管道30中鼓入空气及高压水泵41向通水管道40中鼓入水进行散热，可快速有效地带走地面以下储热系统所释放的热量，保护储热罐10及其底部支撑物20，结构简单实用，节省了资源。

结合图2、图3所示，本实施例中，所述支撑物20包括细沙21、钢板22和耐火墙23，所述细沙21、钢板22及耐火墙23由上至下依次铺设，所述耐火墙23由耐火砖230排列堆砌而成，所述耐火砖230之间铺设有细沙21，所述通气管道30及通水管道40铺设于所述耐火砖230间的细沙中。具体地，所述耐火砖230的截面为圆形，中间设有“十”字支撑块231，所述耐火砖230内的空腔232中填充有细沙21。结合图4所示，所述通气管道30及通水管道40均为蛇形管道。本实施例中，所述通气管道30及通水管道40上下重叠式排布，当然也可以采用上下交叉式排布(参考图5所示)。此处仅作为个体实例进行说明，并不作为对本发明的限制，在其他实施例中，通气管道30及通水管道40也可以采用其他的铺设方式及排列方式。

优选地，在所述细沙21、钢板22、耐火砖23、通气管道30及通水管道40周围分别安装温度传感器(图中未示出)。本实施例中使用温度传感器可根据各部分的温度通过控制三通电磁阀50及阀门60的开关和开度自动控制空气和水在通气管道30和通水管道40中的流速，以达到最佳的散热效果，节省散热所需能源，保证散热的稳定性。

优选地，所述通水管道40的出水口41与地下储水池(图中未示出)连接，所述高压水泵41的进水口(图中未示出)与所述地下储水池连接。通过储水池实现水的循环使用，节省了资源。

图6是本发明提供的储热系统地基散热装置的控制方法实施例的方法流程图。该储热系统地基散热装置的控制方法包括：

S100、获取所述温度传感器采集的温度值。

具体地，温度传感器安装在所述细沙21、钢板22、耐火砖23、通气管道30及通水管道40的周围。

S101、如果所述温度值大于最低预设温度安全值，进入步骤S102；如果所述温度值大于第一预设温度阈值，进入步骤S103；如果所述温度值大于最高预设温度安全值，进入步骤S104。

最低预设温度安全值决定是否打开三通电磁阀进行强制风冷，如果温度传感器采集的温度值大于等于最低预设温度安全值，则关闭三通电磁阀的第一输入端停止自然风冷，打开并调节三通电磁阀的第二输入端进行强制风冷，如果温度值小于最低预设温度安全值时使用自然风冷；第一预设温度阈值决定是否打开阀门进行强制水冷，当温度传感器采集的温度值大于等于最低预设温度安全值并且小于第一预设温度阈值时，仅调节三通电磁阀的第二输入端使用强制风冷即可使得温度传感器采集的温度值保持在预设温度安全范围值内，当温度传感器采集的温度值大于等于第一预设温度阈值，并且小于最高预设温度安全值时，此时三通电磁阀的第二输入端已经开度最大，不能进行调节，通过调节阀门增大通水管道中水的流速增强散热能力，将温度传感器采集的温度值保持在预设温度安全范围值内；最高预设温度安全值为强制水冷的阀门开度最大时所能控制的所述温度值的最大值，当温度传感器采集的温度值大于等于最高预设温度安全值时，已经不能通过调节三通电磁阀的第二输入端及阀门进行温度控制，此时进行报警，由工作人员排查原因，防止发生重大事故。

S102、控制所述三通电磁阀关闭其第一输入端，打开并调节所述三通电磁阀的第二输入端，高压气泵向所述通气管道中鼓入空气，进入步骤S105。

S103、打开并调节阀门，高压水泵向通水管道中鼓水，进入步骤S105。

S104、发送报警信号进行报警。

S105、重新获取所述温度传感器采集的温度值，所述温度值在预设温度安全范围值内，返回步骤S100。

本实施例中，最低预设温度安全值小于第一预设温度阈值，第一预设温度阈值小于最高预设温度安全值

综上，本发明提供的储热系统地基散热装置的控制方法通过温度传感器采集细沙、钢板、耐火砖、通气管道及通水管道的温度，根据采集到的温度控制三通电磁阀的第二输入端及阀门的开关和开度自动控制空气和水在通气管道和通水管道中的流速，以达到最佳的散热效果，节省散热所需能源，保证散热的稳定性，并在温度超过最高预设温度安全值时发出警报，提醒工作人员及时排除故障，实现安全生产。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种储热系统地基散热装置，其特征在于，包括铺设于储热罐底部的支撑物，在所述支撑物中铺设有通气管道和通水管道，所述通气管道的入口端与三通电磁阀的输出端连接，所述三通电磁阀的第一输入端连接有自然风管道，所述自然风管道的入口设置于地面以上，所述三通电磁阀的第二输入端连接有用于向所述通气管道中鼓气的高压气泵，所述通水管道的入口端连接有用于向所述通水管道中鼓水的高压水泵，所述通水管道的入口端与所述高压水泵之间设有用于控制水流量的阀门。

2.根据权利要求1所述的储热系统地基散热装置，其特征在于，所述支撑物包括细沙、钢板和耐火墙，所述细沙、钢板及耐火墙由上至下依次铺设，所述耐火墙由耐火砖排列堆砌而成，所述耐火砖之间铺设有细沙，所述通气管道及通水管道铺设于所述耐火砖间的细沙中。

3.根据权利要求2所述的储热系统地基散热装置，其特征在于，所述通气管道及通水管道均为蛇形管道。

4.根据权利要求3所述的储热系统地基散热装置，其特征在于，所述通气管道及通水管道上下重叠式排布，或上下交叉式排布。

5.根据权利要求2所述的储热系统地基散热装置，其特征在于，在所述细沙、钢板、耐火砖、通气管道及通水管道周围分别安装温度传感器。

6.根据权利要求1所述的储热系统地基散热装置，其特征在于，所述通水管道的出水口与地下储水池连接，所述高压水泵的进水口与所述地下储水池连接。

7.根据权利要求2所述的储热系统地基散热装置，其特征在于，所述耐火砖的截面为圆形，中间设有“十”字支撑块。

8.一种如权利要求5所述储热系统地基散热装置的控制方法，其特征在于，包括：

S100、获取所述温度传感器采集的温度值；

S101、如果所述温度值大于最低预设温度安全值，进入步骤S102；如果所述温度值大于第一预设温度阈值，进入步骤S103；如果所述温度值大于最高预设温度安全值，进入步骤S104；

S102、控制所述三通电磁阀关闭其第一输入端，打开并调节所述三通电磁阀的第二输入端，高压气泵向所述通气管道中鼓入空气，进入步骤S105；

S103、打开并调节所述阀门，高压水泵向通水管道中鼓水，进入步骤S105；

S104、发送报警信号进行报警；

S105、重新获取所述温度传感器采集的温度值，所述温度值在预设温度安全范围值内，返回步骤S100。