CN115263675A - 一种储能设备散热系统 - Google Patents

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王佑天
李建标
徐静静
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China Huadian Engineering Group Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种储能设备散热系统，包括：风电塔筒，其上设置有进风口和出风口，所述出风口位于所述进风口上方；风力发电机主体，设置在所述风电塔筒的顶部位置，所述风力发电机主体包括：叶片，沿风的流动方向，所述出风口设置在所述叶片的下游位置；储能设备，与所述发电机组电气连接；管体，一端与所述储能设备连通，另一端与所述进风口连通，适于将储能设备产生热量导入所述风电塔筒。采用风电塔筒作为散热通道，管体将储能设备中热量导入风电塔筒，利用叶片的作用在风电塔筒内部形成负压环境，配合风电塔筒自身沿高度方向设置的构造特性，在叶片和风电塔筒的双重作用下，将热空气通过出风口排出室外，实现了风电塔筒支撑和散热的双重效用。

Description

一种储能设备散热系统
技术领域
本发明涉及储能设备散热技术领域，具体涉及一种储能设备散热系统。
背景技术
风能作为一种清洁无公害的可再生能源，随着大规模风电光伏并网，风力发电得到广泛应用。但是风能作为输入能源具有波动性大的特点，因此需要配备诸如储能电池这类的储能设备，在风力不足以维持发电所需时进行电能补充调节，俗称风储设备。
风储设备运行会产生大量热量，常规情况下需要配置大功率散热器进行散热，维持风储设备处于稳定地运行环境，但是上述配置大功率散热器的方式，由于风储设备的一部分电能需要为散热器供能，增加了风储设备的能耗水平，导致风储设备作为补充能源的效率降低。
因此有也有一些方案在风储设备上设置垂直的散热管道，利用向上延伸的散热管道的“烟囱效应”，当散热管道内温度高于室外温度时，散热管道内热空气因密度小，便沿着这些垂直通道自然上升，由散热管道顶部开口排出。采用上述方案虽然无需增加能耗，但是需要单独为风储设备配置散热管道，增加了储能系统的投资，经济性差。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于：克服现有技术中风储设备进行散热时，需要单独为风储设备配置散热管道，增加了储能系统的投资，经济性差的缺陷。
为此，本发明提供一种储能设备散热系统，包括：
风电塔筒，其上设置有进风口和出风口，所述出风口位于所述进风口上方；
风力发电机主体，设置在所述风电塔筒的顶部位置，所述风力发电机主体包括：叶片，以及与所述叶片相连接的发电机组，沿风的流动方向，所述出风口设置在所述叶片的下游位置；
储能设备，与所述发电机组电气连接，适于储存所述发电机组所产的部分电能；
管体，一端与所述储能设备连通，另一端与所述进风口连通，所述管体适于将储能设备产生热量导入所述风电塔筒。
可选地，所述叶片在所述风电塔筒上形成投影区，所述出风口位于所述投影区的中部以上位置。
可选地，所述风电塔筒内与所述出风口相对应的部位设置有导流板，所述导流板朝向所述出风口方向倾斜。
可选地，还包括散热通道，设置在所述风电塔筒内部并位于所述进风口和所述出风口之间，所述散热通道适于对所述进风口导入的热量进行散热。
可选地，所述散热通道由所述风电塔筒中的空余空间形成。
可选地，所述进风口靠近所述风电塔筒底部设置，所述出风口靠近所述风电塔筒顶部设置。
可选地，所述进风口为设置在所述风电塔筒筒壁上的进热孔洞框，所述出风口为设置在所述风电塔筒筒壁上的散热孔洞框。
可选地，所述出风口上设置有活动盖板，与所述风电塔筒电气连接，适于敞开或密封所述出风口。
可选地，所述出风口朝向下风向设置。
可选地，所述储能设备为储能电池箱。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供一种储能设备散热系统，包括：风电塔筒，其上设置有进风口和出风口，所述出风口位于所述进风口上方；风力发电机主体，设置在所述风电塔筒的顶部位置，所述风力发电机主体包括：叶片，以及与所述叶片相连接的发电机组，沿风的流动方向，所述出风口设置在所述叶片的下游位置；储能设备，与所述发电机组电气连接，适于储存所述发电机组所产的部分电能；管体，一端与所述储能设备连通，另一端与所述进风口连通，所述管体适于将储能设备产生热量导入所述风电塔筒。
本发明提供一种储能设备散热系统，采用风电塔筒作为散热通道，并在其上开设用于散热的出风口以及用于与产生热量的储能设备连接的进风口，通过管体将储能设备中产生的热量导入风电塔筒，并且利用叶片的作用在风电塔筒内部形成负压环境，配合风电塔筒自身沿高度方向设置的构造特性，在叶片和风电塔筒的双重作用下，将热空气通过出风口排出室外，实现了风电塔筒支撑和散热的双重效用，从而克服现有技术中风储设备进行散热时，需要单独为风储设备配置散热管道，增加了储能系统的投资，经济性差的缺陷。
2.本发明提供一种储能设备散热系统，所述叶片在所述风电塔筒上形成投影区，所述出风口位于所述投影区的中部以上位置。
出风口相对设置在叶片所对应的风电塔筒靠上部位置，此处气流流动速率更大，更利于在进风口处于密封环境时，风电塔筒内部形成较强的负压环境，从而便于热空气在风电塔筒自下而上排出室外。
3.本发明提供一种储能设备散热系统，所述风电塔筒内与所述出风口相对应的部位设置有导流板，所述导流板朝向所述出风口方向倾斜。
通过设置倾斜的导流板，对热空气进行导流，避免热空气在风电塔筒顶部聚集，便于引导热空气向出风口排出室外。
4.本发明提供一种储能设备散热系统，还包括散热通道，设置在所述风电塔筒内部并位于所述进风口和所述出风口之间，所述散热通道适于对所述进风口导入的热量进行散热，所述散热通道由所述风电塔筒中的空余空间形成。
风电塔筒保持原有的支撑风电机舱以及检修干道的原有所有功能，只是利用风电塔筒内部空余的空间进行散热，从而使得风电塔筒具有支撑和散热的双重效用
5.本发明提供一种储能设备散热系统，所述进风口靠近所述风电塔筒底部设置，所述出风口靠近所述风电塔筒顶部设置。
通过将进风口设置在靠近风电塔筒的底部，出风口设置在靠近风电塔筒的顶部，使得进风口和出风口的距离尽可能远，散热通道尽可能长，使得导流时热空气向上流通更加充分，确保储能设备中的热量伴随空气全部排出，保证储能设备散热彻底。
6.本发明提供一种储能设备散热系统，所述进风口为设置在所述风电塔筒筒壁上的进热孔洞框，所述出风口为设置在所述风电塔筒筒壁上的散热孔洞框。
进风口设置为进热孔洞框便于与管体相连，便于安装；出风口设置为散热孔洞框便于与后续的活动盖板相连，便于安装。
7.本发明提供一种储能设备散热系统，所述出风口上设置有活动盖板，与所述风电塔筒电气连接，适于敞开或密封所述出风口。
通过设置活动盖板，在储能设备运行需要进行散热操作时敞开出风口，便于热空气顺利流通并由出风口排出室外；在储能设备暂停运行无需进行散热操作时密封出风口，避免灰尘、异物进入风电塔筒造成其内部设置的元器件损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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发明的一些实施方式，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为本发明提供的一种储能设备散热系统的结构示意图；
图2为本发明提供的储能设备散热系统另一种实施方式的结构示意图。
附图标记说明：
1、风电塔筒；2、进风口；3、出风口；4、储能设备；5、管体；6、散热通道；7、风力发电机主体；8、叶片；9、发电机组；10、导流板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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，本领域普通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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明提供一种储能设备散热系统，如图1、图2所示。现有技术中有一些方案在风储设备上设置垂直的散热管道，利用向上延伸的散热管道的“烟囱效应”，当散热管道内温度高于室外温度时，散热管道内热空气因密度小，便沿着这些垂直通道自然上升，由散热管道顶部开口排出。采用上述方案虽然无需增加能耗，但是需要单独为风储设备配置散热管道，增加了储能系统的投资，经济性差。
为此，本发明提供的储能设备散热系统，如图1所示，包括：风电塔筒1、储能设备4、管体5、风力发电机主体7等
风电塔筒1，其上设置有进风口2和出风口3，出风口3位于进风口2上方。
具体地，如图1所示，风电塔筒1是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。
风力发电机主体7，设置在风电塔筒1的顶部位置，风力发电机主体包括：叶片8，以及与叶片8相连接的发电机组9，沿风的流动方向，出风口3设置在叶片8的下游位置。
具体地，如图1所示，风力发电机主体7设置在风电塔筒1的顶部位置，适于通过叶片8带动发电机组9进行风力发电，当叶片8受风力影响转动时，在叶片8的后方，也即在沿图1中箭头a方向上会形成大区域范围的气流，由于出风口3设置在叶片8的下游位置，该区域范围会覆盖出风口3及其后方区域，当进风口2处于密封环境时，上述气流会使得风电塔筒1内部形成负压环境。
储能设备4，与发电机组9电气连接，适于储存发电机组9所产的部分电能。
具体地，风能作为输入能源具有波动性大的特点，因此需要配备储能设备4，俗称风储设备。在风力充足，风力发电量过大时，将过量发电量储存到储能设备4，避免过大发电量对电网造成损害；在风力不足以维持发电所需，导致风力发电量不足时，对电网进行电能补充以满足供电需求。
管体5，一端与储能设备4连通，另一端与进风口2连通，管体5适于将储能设备4产生热量导入风电塔筒1。管体5既能用于充当散热管道，又能用于为储能设备4与风电塔筒1的电气连接提供埋线管道。
具体地，储能设备4处于密封环境，自身运行会产生热量，通过管体5将储能设备4与风电塔筒1连通时，管体5和风电塔筒1的塔身连通形成密封管路，并且由于叶片8的作用在风电塔筒1内部形成负压环境，此时储能设备4产生的热量伴随空气形成的热空气会受力在风电塔筒1中自下而上流通，与此同时，由于风电塔筒1的构造特性，其自身沿高度方向设置，利用“烟囱效应”，当风电塔筒1内部温度高于室外温度时，风电塔筒1内部热空气因密度小，便沿着风电塔筒1的垂直通道自然上升，从而在风机8和风电塔筒1的双重作用下，将储能设备4运行产生的热量伴随空气形成的热空气通过出风口3排出室外。
进一步地，储能设备4产生的热量伴随空气形成的热空气沿如1中箭头b所示，由储能设备4经管体5、风电塔筒1从出风口3排出室外。
本实施例提供一种储能设备散热系统，采用风电塔筒1作为散热通道，并在其上开设用于散热的出风口3以及用于与产生热量的储能设备4连接的进风口2，通过管体5将储能设备4中产生的热量导入风电塔筒1，并且利用叶片8的作用在风电塔筒1内部形成负压环境，配合风电塔筒1自身沿高度方向设置的构造特性，在叶片8和风电塔筒1的双重作用下，将热空气通过出风口3排出室外，实现了风电塔筒1支撑和散热的双重效用，从而克服现有技术中风储设备进行散热时，需要单独为风储设备配置散热管道，增加了储能系统的投资，经济性差的缺陷。
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，叶片8在风电塔筒1上形成投影区，出风口3位于投影区的中部以上位置。
具体地，如图1所示，出风口3相对设置在叶片8所对应的风电塔筒1靠上部位置，此处气流流动速率更大，更利于在进风口2处于密封环境时，风电塔筒1内部形成较强的负压环境，从而便于热空气在风电塔筒1自下而上排出室外。
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，风电塔筒1内与出风口3相对应的部位设置有导流板10，导流板10朝向出风口3方向倾斜。
具体地，如图1所示，通过设置倾斜的导流板10，对热空气进行导流，避免热空气在风电塔筒1顶部聚集，便于引导热空气向出风口3排出室外。
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1、图2所示，储能设备散热系统还包括散热通道6，设置在风电塔筒1内部并位于进风口2和出风口3之间，散热通道6适于对进风口2导入的热量进行散热。
具体地，散热通道6自身作为热空气的流通路径，能够实现热空气的流通动作即可，本实施例就其具体结构形式不做限制。
作为一种实施方式，如图1所示，散热通道6由风电塔筒1中的空余空间形成，风电塔筒1保持原有的支撑风电机舱以及检修干道的原有所有功能，只是利用风电塔筒1内部空余的空间进行散热，从而使得风电塔筒1具有支撑和散热的双重效用，由于排出热量热值不高，量不会太大，对风电塔筒1内部构建不会造成太明显的影响。
作为一种实施方式，如图2所示，散热通道6为导热管，一端与进风口2连通，另一端与出风口3连通，设置导热管进行散热操作，对风电塔筒1内构件在温度变化下形成保护作用，确保对风电塔筒1内部元器件不会造成影响。
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，进风口2靠近风电塔筒1底部设置，出风口3靠近风电塔筒1顶部设置。
具体地，通过将进风口2设置在靠近风电塔筒1的底部，出风口3设置在靠近风电塔筒1的顶部，使得进风口2和出风口3的距离尽可能远，散热通道6尽可能长，使得导流时热空气向上流通更加充分，确保储能设备4中的热量伴随空气全部排出，保证储能设备4散热彻底。
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，进风口2为设置在风电塔筒1筒壁上的进热孔洞框，出风口3为设置在风电塔筒1筒壁上的散热孔洞框。
具体的，进风口2设置为进热孔洞框便于与管体5相连，便于安装；出风口3设置为散热孔洞框便于与后续的活动盖板相连，便于安装。
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，如图1所示，出风口3上设置有活动盖板，与风电塔筒1电气连接，适于敞开或密封出风口3。
具体地，通过设置活动盖板，在储能设备4运行需要进行散热操作时敞开出风口3，便于热空气顺利流通并由出风口3排出室外；在储能设备4暂停运行无需进行散热操作时密封出风口3，避免灰尘、异物进入风电塔筒1造成其内部设置的元器件损伤。
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，出风口3朝向下风向设置。
具体地，出风口3朝向下风向也即风吹走的方向进行设置，便于热空气通过出风口3排出室外。
在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，储能设备4为储能电池箱。
进一步地，储能设备4还可以是一切运行产生热量需要进行散热操作的设备器件，在此不进行一一赘述。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种储能设备散热系统，其特征在于，包括：
风电塔筒(1)，其上设置有进风口(2)和出风口(3)，所述出风口(3)位于所述进风口(2)上方；
风力发电机主体(7)，设置在所述风电塔筒(1)的顶部位置，所述风力发电机主体包括：叶片(8)，以及与所述叶片(8)相连接的发电机组(9)，沿风的流动方向，所述出风口(3)设置在所述叶片(8)的下游位置；
储能设备(4)，与所述发电机组(9)电气连接，适于储存所述发电机组(9)所产的部分电能；
管体(5)，一端与所述储能设备(4)连通，另一端与所述进风口(2)连通，所述管体(5)适于将储能设备(4)产生热量导入所述风电塔筒(1)。
2.根据权利要求1所述的储能设备散热系统，其特征在于，所述叶片(8)在所述风电塔筒(1)上形成投影区，所述出风口(3)位于所述投影区的中部以上位置。
3.根据权利要求1或2所述的储能设备散热系统，其特征在于，所述风电塔筒(1)内与所述出风口(3)相对应的部位设置有导流板(10)，所述导流板(10)朝向所述出风口(3)方向倾斜。
4.根据权利要求3所述的储能设备散热系统，其特征在于，还包括散热通道(6)，设置在所述风电塔筒(1)内部并位于所述进风口(2)和所述出风口(3)之间，所述散热通道(6)适于对所述进风口(2)导入的热量进行散热。
5.根据权利要求4所述的储能设备散热系统，其特征在于，所述散热通道(6)由所述风电塔筒(1)中的空余空间形成。
6.根据权利要求5所述的储能设备散热系统，其特征在于，所述进风口(2)靠近所述风电塔筒(1)底部设置，所述出风口(3)靠近所述风电塔筒(1)顶部设置。
7.根据权利要求6所述的储能设备散热系统，其特征在于，所述进风口(2)为设置在所述风电塔筒(1)筒壁上的进热孔洞框，所述出风口(3)为设置在所述风电塔筒(1)筒壁上的散热孔洞框。
8.根据权利要求1-2、4-7任一所述的储能设备散热系统，其特征在于，所述出风口(3)上设置有活动盖板，与所述风电塔筒(1)电气连接，适于敞开或密封所述出风口(3)。
9.根据权利要求1-2、4-7任一所述的储能设备散热系统，其特征在于，所述出风口(3)朝向下风向设置。
10.根据权利要求1-2、4-7任一所述的储能设备散热系统，其特征在于，所述储能设备(4)为储能电池箱。
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