CN113606101A - 一种发电侧储能系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉一种发电侧储能系统，包括发电单元和电热转换单元；所述电热转换单元包括罐体、设置在罐体内的转盘以及电机；所述转盘的一侧固定连接有导热管和供电插座，所述供电插座位于导热管内；所述导热管内设置有与其滑动配合的电热棒，所述电热棒与所述供电插座插接；所述电机与所述转盘连接，所述发电单元为所述供电插座供电。本申请具有电热转环单元加热效率高的效果。
Description
技术领域
本申请涉及储能领域，尤其是涉及一种发电侧储能系统。
背景技术
太阳能有着取之不尽，用之不竭，安全可靠的优势。太阳能热发电不受能源危机和燃料市场不稳定的冲击，不用燃料，运行成本低，发电过程中不易产生污染废弃物，是理想的清洁能源。目前，在发电站电热转化系统中，通常将电热设备固定安装在罐体内来对储热介质进行加热。但是，在对储热介质进行加热时，存在储热介质受热不均，加热效率低的问题。
发明内容
为了提高加热效率，本申请提供一种发电侧储能系统。
本申请提供的一种发电侧储能系统采用如下的技术方案：
一种发电侧储能系统，包括发电单元和电热转换单元；
所述电热转换单元包括罐体、设置在罐体内的转盘以及电机；所述转盘的一侧固定连接有导热管和供电插座，所述供电插座位于导热管内；所述导热管内设置有与其滑动配合的电热棒，所述电热棒与所述供电插座插接；所述电机与所述转盘连接，所述发电单元为所述供电插座供电。
通过采用上述技术方案，在对储热介质进行电加热时，电机驱动转盘转动，电热棒和导热管对储热介质进行搅拌，从而使储热介质能够更均匀的受热，提高加热效率。而且，当储热介质均匀受热后，由储热介质传递至罐体各处的热量也相对均匀，使罐体各处热应力得到有效平衡，提高了设备运行的安全性。
可选的，所述罐体的一侧壁上开设有与导热管适配的通孔，所述通孔中插接有阻液塞；
所述电热棒设置在转盘朝向通孔的一侧，所述电机设置在罐体外，所述电机与所述转盘之间连接有传动箱，所述电机通过传动箱驱动转盘转动或沿平行于导热管轴线方向的直线运动，所述导热管通过电机驱动转动可与所述通孔同轴。
通过采用上述技术方案，无须将管体中的储热介质排空，便可对电热棒进行维修或更换，提高了效率。在需要对电热棒进行维修或更换时，先通过电机带动转盘转动，将电热棒调整到与通孔相对的位置处；然后再通过电机驱动转盘向靠近通孔的方向移动，直至导热管将阻液塞将顶开并从通孔伸出罐体；然后可使用工具将电热棒从导热管中拔出，进行维修或更换；然后将维修好的电热棒或新的电热棒插入导热管中，并保证电热棒与插座接通；然后通过电机驱动转盘向远离通孔的方向移动，同时在导热管从通孔中退出的过程中将阻液塞插回通孔。
可选的，所述传动箱包括箱体、穿设在箱体一侧壁上的输入轴以及穿设在箱体另一侧壁上的输出轴；所述输入轴位于箱体外的一端与电机的轴连接，所述输入轴位于箱体内的一端安装有第一齿轮；所述输出轴位于箱体内的一端安装有第二齿轮，另一端与转盘连接；
所述箱体内转动连接有第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴上安装有与第一齿轮啮合的第三齿轮，所述第二传动轴上安装有与第二齿轮啮合的第四齿轮，所述第一传动轴与所述第二传动轴之间通过第一离合器连接；
所述箱体内还转动连接有第三传动轴，所述第三传动轴与所述输入轴同轴且两者之间通过第二离合器连接，所述第三传动轴上安装有第五齿轮；所述箱体内还设置有第四传动轴、固定座以及传动杆；所述固定座与箱体固定连接，所述第四传动轴贯穿固定座并与固定座螺纹连接，所述第四传动轴上安装有与第五齿轮啮合的第六齿轮；所述传动杆一端与第四传动轴轴承连接，另一端与输出轴轴承连接。
通过采用上述技术方案，当第一离合器处于连动状态、第二离合器处于不连动状态时，电机输出的动力依次经输入轴、第一传动轴、第二传动轴、输出轴传递至转盘，并带动转盘转动。当第一离合器处于不连动状态、第二离合器处于连动状态时，电机驱动输入轴转动，输入轴通过第二离合器带动第三转动轴转动，第三转动轴通过第五齿轮与第六齿轮带动第四传动轴转动，由于第四传动轴与固定座螺纹连接，第四传动轴在转动的同时还会进行轴向移动，第四转动轴轴向移动的同时通过传动杆带动输出轴做轴向移动，输出轴带动转盘沿平行于导热管轴线方向的直线运动。
可选的，所述转盘朝向电机的一侧固定连接有转轴，所述转轴穿过罐体侧壁与所述输出轴通过隔热联轴器连接。
通过采用上述技术方案，使用隔热联轴器连接转轴与输出轴连接，可以对电机进行保护，延长电机的使用寿命。
可选的，所述电热棒背向转盘的一端开设有扣槽。
通过采用上述技术方案，方便人将电热棒从导热管中拔出。
可选的，所述阻液塞的周侧壁上一体成型有一圈卡棱，所述通孔的孔壁上加工有与卡棱适配的卡槽。
通过采用上述技术方案，使阻液塞可以在通孔中固定的更加牢固，提高设备的安全性。
可选的，所述罐体外壁上安装有承接槽，所述承接槽位于所述通孔下方。
通过采用上述技术方案，在导热管将阻液塞从通孔中顶出时，承接槽可以对渗漏出的储热介质进行收集，减少浪费。
可选的，还包括储热单元；所述储热单元包括储热罐，所述储热罐与所述罐体之间连接并连通有导管，所述导管上安装有阀门。
通过采用上述技术方案，储热罐可以对被加热到预定温度的储热介质进行储存，以空出电热转换单元来对新的储热介质进行加热。
可选的，所述储热罐中设置有换热盘管，所述换热盘管的两端均伸出储热罐外。
通过采用上述技术方案，可以向换热盘管中通入换热介质，使换热介质与储热介质进行热交换，以便于对储热介质中的热能进行利用。
可选的，所述换热盘管上安装有伴热带。
通过采用上述技术方案，伴热带可以对储热罐中的储热介质进行加热，以维持储热介质的温度。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、在对储热介质进行电加热时，电机驱动转盘转动，电热棒和导热管对储热介质进行搅拌，从而使储热介质能够更均匀的受热，提高加热效率；
2、无须将管体中的储热介质排空，便可对电热棒进行维修或更换，提高了效率；
3、扣槽的设置方便人将电热棒从导热管中拔出。
附图说明
图1是本申请实施例公开的发电侧储能系统的整体结构示意图。
图2是图1中A处的放大图。
图3是本申请实施例公开的传动箱的结构示意图。
图4是图1中B处的放大图。
附图标记说明：1、发电单元；2、电热转换单元；21、罐体；211、气平衡口；212、加料口；213、第一排空口；214、第一排空阀；217、阻液塞；218、卡棱；219、承接槽；22、电机；23、传动箱；231、箱体；232、输入轴；233、输出轴；234、第一齿轮；235、第二齿轮；236、第一传动轴；237、第二传动轴；238、第三齿轮；239、第四齿轮；240、第一离合器；241、第三传动轴；242、第二离合器；243、第五齿轮；244、第四传动轴；245、固定座；246、传动杆；247、第六齿轮；25、转盘；26、转轴；27、电滑环；271、转子；272、定子；28、导热管；29、供电插座；20、电热棒；201、扣槽；3、储热单元；31、储热罐；311、第二排空口；312、第二排空阀；32、导管；33、阀门；34、换热盘管。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种发电侧储能系统。参照图1，发电侧储能系统包括发电单元1、电热转换单元2以及储热单元3，其中，发电单元1为光伏发电。
电热转换单元2包括罐体21，在罐体21顶部设置有气平衡口211和加料口212，气平衡口211用于平衡罐体21内外气压，保证设备运行的安全性；通过加料口212可以向罐体21中添加储热介质，储热介质可以是熔盐、水、导热油等，在本实施例中以熔盐为例。在罐体21底部设置有第一排空口213，在第一排空口213上安装有第一排空阀214，第一排空口213可以将罐体21中的储热介质排出罐体21。
电热转换单元2还包括设置在罐体21内的电加热装置、安装在罐体21外一侧的电机22以及连接在电加热装置与电机22之间的传动箱23。
参照图1和图2，电加热装置包括竖向设置在罐体21内的转盘25，在转盘25朝向电机22的一侧中心处固定连接有转轴26，转轴26水平设置，且转轴26穿透罐体21的一个侧壁并与该侧壁活动密封连接。在转盘25背向电机22的一侧固定连接有若干与转轴26互相平行的导热管28，在每个导热管28中均设置有供电插座29和电热棒20；供电插座29与转盘25固定连接，电热棒20滑动设置在导热管28中并与供电插座29插接，电热棒20远离供电插座29的一端端头开设有扣槽201，以便人将电热棒20从导热管28中拔出。在转轴26位于罐体21外的部分上套设有电滑环27，电滑环27的定子272固定安装在罐体21上并与发电单元1电连接，电滑环27的转子271与转轴26固定连接并与各个供电插座29电连接；在转轴26和转盘25中设有空腔，以用来布置连接电滑环27与供电插座29的导体及绝缘体。
参照图1和图3，传动箱23包括箱体231、穿设在箱体231一侧壁上的输入轴232和穿设在箱体231另一侧壁上的输出轴233。输入轴232与箱体231轴承连接，输入轴232位于箱体231外的一端与电机22的轴通过联轴器连接，输入轴232位于箱体231内的一端安装有第一齿轮234；输出轴233与箱体231活动连接，输出轴233位于箱体231内的一端安装有第二齿轮235，输出轴233位于箱体231外的一端通过隔热联轴器与转轴26连接。在箱体231中还转动连接第一传动轴236和第二传动轴237，第一传动轴236上安装有与第一齿轮234啮合的第三齿轮238，第二传动轴237上安装有第二齿轮235啮合的第四齿轮239，第一传动轴236与第二传动轴237之间通过第一离合器240连接。当第一离合器240处于连动状态时，电机22输出的动力依次经输入轴232、第一传动轴236、第二传动轴237、输出轴233传递至转盘25，并带动转盘25转动；这样电加热装置在对传热介质进行加热的过程中，还可以对传热介质进行搅拌，从而使传热介质受热更加均匀，提高加热效率。
在箱体231中还转动连接有第三传动轴241，第三传动轴241与输入轴232同轴且两者之间通过第二离合器242连接，在第三传动轴241上安装有第五齿轮243。在箱体231内还设置有第四传动轴244、固定座245以及传动杆246；固定座245与箱体231固定连接，第四传动轴244贯穿固定座245并与固定座245螺纹连接，第四传动轴244上安装有与第五齿轮243啮合的第六齿轮247；传动杆246一端与第四传动轴244轴承连接，另一端与输出轴233轴承连接。当第二离合器242处于连动状态时，电机22驱动输入轴232转动，输入轴232通过第二离合器242带动第三转动轴转动，第三转动轴通过第五齿轮243与第六齿轮247带动第四传动轴244转动，由于第四传动轴244与固定座245螺纹连接，第四传动轴244在转动的同时还会进行轴向移动，第四转动轴轴向移动的同时通过传动杆246带动输出轴233做轴向移动，输出轴233带动转盘25沿平行于导热管28轴线方向的直线运动。需要注意的是，第一离合器240与第二离合器242不能同时处于连动状态。
参照图1和图4，在罐体21背向电机22的一个侧壁上开设有与导热管28适配的通孔，在通孔孔壁上加工有截面呈半圆形的卡槽；在通孔中插接有阻液塞217，阻液塞217的周侧壁上一体成型有一圈与卡槽适配的卡棱218。卡棱218与卡槽配合可以使阻液塞217能够牢固地固定在通孔中，有效保证了设备的安全性。
在需要对电热棒20进行维修或更换时，可先将第一离合器240调至连动状态，然后通过电机22带动转盘25转动，将电热棒20调整到与通孔相对的位置处；然后再将第一离合器240调至不连动状态、将第二离合器242调至连通状态；然后再通过电机22驱动转盘25向靠近通孔的方向移动，直至导热管28将阻液塞217将顶开并从通孔伸出罐体21；然后可使用工具将电热棒20从导热管28中拔出，进行维修或更换；然后将维修好的电热棒20或新的电热棒20插入导热管28中，并保证电热棒20与插座接通；然后通过电机22驱动转盘25向远离通孔的方向移动，同时在导热管28从通孔中退出的过程中将阻液塞217插回通孔。无须将管体中的储热介质排空，便可对电热棒20进行维修或更换，提高了效率。
参照图1，在罐体21外壁上还安装有承接槽219，承接槽219位于通孔下方。当导热管28将阻液塞217从通孔中顶出时，承接槽219可以对渗漏出的储热介质进行收集，减少浪费。
参照图1，储热单元3包括储热罐31，储热罐31设置在罐体21下方，在储热罐31与罐体21之间连接并连通有导管32，导管32上安装有阀门33；在储热罐31底部设置有第二排空口311，在第二排空口311处安装有第二排空阀312。当储热罐31中的储热介质被加热到预定温度后，可以打开阀门33，罐体21中的储热介质经导管32流动到储热罐31中进行储存。
在储热罐31中设置有换热盘管34，换热盘管34的两端均伸出储热罐31外；在换热盘管34壁上缠绕有伴热带。可以向换热盘管34中通入换热介质，使换热介质与储热介质进行热交换，以便于对储热介质中的热能进行利用。伴热带可以对储热罐31中的储热介质进行加热，以维持储热介质的温度。
本申请实施例一种发电侧储能系统的实施原理为：在使用时，罐体21中充满储热介质，发电单元1向电热棒20供电，电热棒20对储热介质进行加热，同时电机22驱动转盘25转动，导热管28对传热介质进行搅拌；当储热罐31中的储热介质被加热到预定温度后，可以打开阀门33，罐体21中的储热介质经导管32流动到储热罐31中进行储存。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发电侧储能系统，其特征是：包括发电单元(1)和电热转换单元(2)；
所述电热转换单元(2)包括罐体(21)、设置在罐体(21)内的转盘(25)以及电机(22)；所述转盘(25)的一侧固定连接有导热管(28)和供电插座(29)，所述供电插座(29)位于导热管(28)内；所述导热管(28)内设置有与其滑动配合的电热棒(20)，所述电热棒(20)与所述供电插座(29)插接；所述电机(22)与所述转盘(25)连接，所述发电单元(1)为所述供电插座(29)供电。
2.根据权利要求1所述的一种发电侧储能系统，其特征是：所述罐体(21)的一侧壁上开设有与导热管(28)适配的通孔，所述通孔中插接有阻液塞(217)；
所述电热棒(20)设置在转盘(25)朝向通孔的一侧，所述电机(22)设置在罐体(21)外，所述电机(22)与所述转盘(25)之间连接有传动箱(23)，所述电机(22)通过传动箱(23)驱动转盘(25)转动或沿平行于导热管(28)轴线方向的直线运动，所述导热管(28)通过电机(22)驱动转动可与所述通孔同轴。
3.根据权利要求2所述的一种发电侧储能系统，其特征是：所述传动箱(23)包括箱体(231)、穿设在箱体(231)一侧壁上的输入轴(232)以及穿设在箱体(231)另一侧壁上的输出轴(233)；所述输入轴(232)位于箱体(231)外的一端与电机(22)的轴连接，所述输入轴(232)位于箱体(231)内的一端安装有第一齿轮(234)；所述输出轴(233)位于箱体(231)内的一端安装有第二齿轮(235)，另一端与转盘(25)连接；
所述箱体(231)内转动连接有第一传动轴(236)和第二传动轴(237)，所述第一传动轴(236)上安装有与第一齿轮(234)啮合的第三齿轮(238)，所述第二传动轴(237)上安装有与第二齿轮(235)啮合的第四齿轮(239)，所述第一传动轴(236)与所述第二传动轴(237)之间通过第一离合器(240)连接；
所述箱体(231)内还转动连接有第三传动轴(241)，所述第三传动轴(241)与所述输入轴(232)同轴且两者之间通过第二离合器(242)连接，所述第三传动轴(241)上安装有第五齿轮(243)；所述箱体(231)内还设置有第四传动轴(244)、固定座(245)以及传动杆(246)；所述固定座(245)与箱体(231)固定连接，所述第四传动轴(244)贯穿固定座(245)并与固定座(245)螺纹连接，所述第四传动轴(244)上安装有与第五齿轮(243)啮合的第六齿轮(247)；所述传动杆(246)一端与第四传动轴(244)轴承连接，另一端与输出轴(233)轴承连接。
4.根据权利要求3所述的一种发电侧储能系统，其特征是：所述转盘(25)朝向电机(22)的一侧固定连接有转轴(26)，所述转轴(26)穿过罐体(21)侧壁与所述输出轴(233)通过隔热联轴器连接。
5.根据权利要求2所述的一种发电侧储能系统，其特征是：所述电热棒(20)背向转盘(25)的一端开设有扣槽(201)。
6.根据权利要求2所述的一种发电侧储能系统，其特征是：所述阻液塞(217)的周侧壁上一体成型有一圈卡棱(218)，所述通孔的孔壁上加工有与卡棱(218)适配的卡槽。
7.根据权利要求2所述的一种发电侧储能系统，其特征是：所述罐体(21)外壁上安装有承接槽(219)，所述承接槽(219)位于所述通孔下方。
8.根据权利要求1所述的一种发电侧储能系统，其特征是：还包括储热单元(3)；所述储热单元(3)包括储热罐(31)，所述储热罐(31)与所述罐体(21)之间连接并连通有导管(32)，所述导管(32)上安装有阀门(33)。
9.根据权利要求8所述的一种发电侧储能系统，其特征是：所述储热罐(31)中设置有换热盘管(34)，所述换热盘管(34)的两端均伸出储热罐(31)外。
10.根据权利要求9所述的一种发电侧储能系统，其特征是：所述换热盘管(34)上安装有伴热带。
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