CN206399259U - 一种热能利用系统 - Google Patents
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Abstract
一种热能利用系统，包括：散热器，其内部设置有冷却液，将发热装置产生的热量存储在冷却液中,冷却液循环流动；储热单元，包括设置在冷却液周围的储热材料层，用于吸收并存储循环至储热单元的冷却液的热量，冷却液经储热材料冷却后循环至散热器中；热能利用单元，与储热单元连接，获取储热单元存储的热量，用于发电或供热或制冷或其组合，通过设置储能单元与热能利用单元，解决了现有冷却技术没有考虑对发热装置热能的利用，造成了大量热能的损失和浪费的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及热能利用领域，具体涉及一种热能利用系统。
背景技术
随着电力系统的逐步发展，大量发电装置在发电过程中同时产生了大量的热量，例如，电力系统中直流输电系统中的换流阀，其在输电系统交-直流转换工作中产生较大的发热量，且随着高压直流输电工程技术的迅速发展，直流输电工程输送功率不断提高，正常工作情况下，换流阀工作运行温度需不高于100℃，冷却液出口温度需不高于70℃，所以需要利用散热器对换流阀进行降温、冷却，以保证换流阀元件处于正常使用温度下并防止换流阀老化。此外，变压器利用电磁感应原理改变交流电的电压，在电力领域应用非常广泛。要保证其正常工作，稳定的工作温度是非常重要的，因此需要良好可靠的冷却手段。但通常设备发热量主要通过冷却系统带走，冷却系统将设备发出的热量交换给室外换热设备，直接或者间接的排放至空气中，使得现存主要技术手段仅注重于对发热装置本身的冷却，并没有考虑对发热装置工作中产生的热能的利用，造成了大量热能的损失和浪费。
发明内容
因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有冷却技术未对发热装置产生的热能进行利用，造成了大量热能浪费。
有鉴于此，本实用新型提供一种热能利用系统，包括：散热器，其内部设置有冷却液，将发热装置产生的热量存储在冷却液中，冷却液循环流动，还包括：
储热单元，包括设置在冷却液周围的储热材料层，用于吸收并存储循环至所述储热单元的冷却液的热量，所述冷却液经储热材料冷却后循环至所述散热器中；
热能利用单元，与所述储热单元连接，获取所述储热单元存储的热量，用于发电或供热或制冷或其组合。
进一步地，所述热能利用单元包括发电子单元、供暖子单元或冷却子单元或其任意组合。
进一步地，所述发电子单元包括：
蒸发器，获取储热单元中的热量并加热工质，使其气化产生高压驱动力；
发电机，利用所述蒸发器产生的蒸汽的驱动力进行发电；
冷凝器，将发电后的工质进行冷却。
进一步地，所述冷却子单元包括：
换热器，与所述储热单元进行热交换，获取储热单元的热量，用于加热工质，使所述工质气化；
压缩机，与所述换热器连接，将工质进行压缩；
冷凝器，压缩后的工质在所述冷凝器中冷却；
蒸发器，将冷凝器中输出的冷凝工质吸收空气中的热量气化，气化后的工质循环进入所述换热器。
进一步地，所述供暖子单元包括供暖换热装置，用于与所述储热单元进行热交换。
进一步地，所述散热器内设置有散热管道，用于将发热装置产生的热量通过热交换储存在所述散热管道内的冷却液中。
进一步地，所述储热材料层包括：液体储热材料层或固体储热材料层或相变储热材料层。
进一步地，所述储热单元还包括：放热管道，利用所述储热材料中的热量加热放热管道中的工质。
进一步地，在所述散热管道与所述放热管道中设置有循环泵，用于为所述工质提供循环动力。
进一步地，所述储热单元内设置有第一温度传感器，用于采集所述储热材料温度；
所述储热单元的出口设置有第二温度传感器，用于采集所述储热单元出口处传热流体温度；
所述储热单元的入口设置有第三温度传感器，用于采集所述储热单元入口处传热流体温度。
本实用新型提供的技术方案具有以下优点：
本实用新型提供的一种热能利用系统，通过储热单元中的储热材料吸收并存储循环至储热单元的冷却液的热量，利用热能利用单元与储热单元连接，继而获取储热单元存储的热量，用于发电或供热或制冷或其组合，解决了现有冷却技术没有考虑对发热装置热能的利用，造成了大量热能的损失和浪费的问题。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是本实用新型实施例提供的一种热能利用系统的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供的一种热能利用系统，如图1所示，包括：散热器11、储热单元12和热能利用单元13，其中，
散热器11，其内部设置有冷却液，将发热装置产生的热量存储在冷却液中，在散热器内设置有散热管道，冷却液在散热管道内流动，继而将发热装置产生的热量通过热交换储存在散热管道内的冷却液中，发热装置可以是承担着交-直流转换功能的输电系统的核心设备换流阀，冷却液的选择可根据当地气候条件以及换流阀工作情况，冷却液可以为水或导热油或相变微乳液，本实施例优选去离子水作为冷却液；
储热单元12，包括设置在冷却液周围的储热材料层，用于吸收并存储循环至储热单元12的冷却液的热量，冷却液经储热材料冷却后循环至散热器11中，储热材料层为液体储热材料层或固体储热材料层或相变储热材料层，储热单元12还包括放热管道，通过利用储热材料中的热量加热放热管道中的工质，工质优选可以传热的传热流体，在散热管道与放热管道中均设置有循环泵，用于为工质提供循环动力；
热能利用单元13，与储热单元12连接，获取储热单元12存储的热量，热能利用单元13与放热管道管路连接，用于发电或供热或制冷或其组合，放热管道利用储热材料中的热量加热热能利用单元管道中的工质或通过放热管道将储热材料中的热量与空气通过热交换对外供暖，其中，热能利用单元13包括发电子单元、供暖子单元或冷却子单元，或者根据实际使用需要将发电子单元或供暖子单元或冷却子单元进行组合。
利用热能进行发电的实现装置，本实施例优选，发电子单元包括：
蒸发器，用于获取12储热单元中的热量并加热工质，使其气化产生高压驱动力，发电机，利用蒸发器产生的蒸汽的驱动力进行发电，冷凝器，用于将发电后的工质进行冷却，蒸发器与储热装置管道连接，吸收储热材料中的热量，继而加热管道中的工质并产生高压气体，驱动发电机进行发电，其中在发电时，对高压气体进行冷却、降压过程产生的热量还可以用于对外供热。
利用热能进行冷却的实现装置，本实施例优选，冷却子单元包括：
换热器，与储热单元12进行热交换，获取储热单元12的热量，用于加热工质，使工质气化；压缩机，与换热器连接，将工质进行压缩；冷凝器，压缩后的工质在冷凝器中冷却；蒸发器，将冷凝器中输出的冷凝工质吸收空气中的热量气化，气化后的工质循环进入换热器；
具体地，换热器与储热装置管道连接，吸收储热装置中的热量，继而加热并气化管道中的传热流体，在换热器出口管道连接压缩机，用于将低压的传热流体气体压缩为高压的传热流体气体后，进入冷凝器进行冷却，并经过膨胀阀节流成低温低压的传热流体气体后进入蒸发器，低温低压的传热流体气体在蒸发器内吸收空气热量，继而进行制冷，其中在冷却高压传热流体气体的过程中放出的热量还可用于对外供暖。
利用热能进行供暖的实现装置，本实施例优选，供暖子单元包括供暖换热装置，用于与储热单元12进行热交换，换热装置与储热装置管道连接，用于吸收储热材料中的热量通过热交换实现对用户侧供暖。
本实用新型实施例提供的热能利用系统，通过储热单元中的储热材料吸收并存储循环至储热单元的冷却液的热量，利用热能利用单元与储热单元连接，继而获取储热单元存储的热量，用于发电或供热或制冷或其组合，解决了现有冷却技术没有考虑对发热装置热能的利用，造成了大量热能的损失和浪费的问题。
优选地，储热单元12内设置有第一温度传感器，用于采集储热材料温度；储热单元12的出口设置有第二温度传感器，用于采集储热单元12出口处传热流体温度；储热单元12的入口设置有第三温度传感器，用于采集储热单元12入口处传热流体温度。
本实用新型实施例提供的热能利用系统，通过设置第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器采集系统的温度值，控制热能利用单元工作，保证了热能利用单元工作的稳定性。
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)
1.一种热能利用系统，包括：散热器，其内部设置有冷却液，将发热装置产生的热量存储在冷却液中，冷却液循环流动，其特征在于，还包括：
储热单元，包括设置在冷却液周围的储热材料层，用于吸收并存储循环至所述储热单元的冷却液的热量，所述冷却液经储热材料冷却后循环至所述散热器中；
热能利用单元，与所述储热单元连接，获取所述储热单元存储的热量，用于发电或供热或制冷或其组合。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热能利用单元包括发电子单元、供暖子单元或冷却子单元或其任意组合。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述发电子单元包括：
蒸发器，获取储热单元中的热量并加热工质，使其气化产生高压驱动力；
发电机，利用所述蒸发器产生的蒸汽的驱动力进行发电；
冷凝器，将发电后的工质进行冷却。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述冷却子单元包括：
换热器，与所述储热单元进行热交换，获取储热单元的热量，用于加热工质，使所述工质气化；
压缩机，与所述换热器连接，将工质进行压缩；
冷凝器，压缩后的工质在所述冷凝器中冷却；
蒸发器，将冷凝器中输出的冷凝工质吸收空气中的热量气化，气化后的工质循环进入所述换热器。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述供暖子单元包括供暖换热装置，用于与所述储热单元进行热交换。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述散热器内设置有散热管道，用于将发热装置产生的热量通过热交换储存在所述散热管道内的冷却液中。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储热材料层包括：液体储热材料层或固体储热材料层或相变储热材料层。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述储热单元还包括：放热管道，利用所述储热材料中的热量加热放热管道中的工质。
9.根据权利要求6或8所述的系统，其特征在于，在所述散热管道与所述放热管道中设置有循环泵，用于为所述工质提供循环动力。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述储热单元内设置有第一温度传感器，用于采集所述储热材料温度；
所述储热单元的出口设置有第二温度传感器，用于采集所述储热单元出口处传热流体温度；
所述储热单元的入口设置有第三温度传感器，用于采集所述储热单元入口处传热流体温度。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109246979A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-18 | 全球能源互联网欧洲研究院 | 换流阀预热装置及换流平台 |
| CN110068219A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-30 | 南京航空航天大学 | 带有储热装置的热泵干燥系统及其工作方法 |
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2016
- 2016-10-24 CN CN201621163582.6U patent/CN206399259U/zh active Active
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