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CN113154924B - 一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统 - Google Patents

一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，包括加热室、送风机、保温输风管道、斯特林发电机、整流器和蓄电池，所述加热室内设有加热丝、所述送风机的出风口通过保温输风管道与加热室的一侧相连通，所述加热室的另一侧通过保温输风管道与斯特林发电机相连通，所述保温输风管道依次穿过高温颗粒仓和中温颗粒仓，所述整流器被配置为对斯特林发电机电流进行整流，并将稳定的电流输出到蓄电池。该利用热空气加热颗粒进行储能的系统，通过高温颗粒仓、中温颗粒仓的配合设置，在使用的过程中能够有效的减少热量的无效逸散，对储能过程中逸散热能进行吸收利用，大大提高了能量的转换率。

Description

一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统
技术领域
本发明涉及储能系统技术领域，具体为一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统。
背景技术
在对储能过程进行分析时，为了确定研究对象而划出的部分物体或空间范围，称为储能系统。它包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。储能系统往往涉及多种能量、多种设备、多种物质、多个过程，是随时间变化的复杂能量系统，需要多项指标来描述它的性能。常用的评价指标有储能密度、储能功率、蓄能效率以及储能价格、对环境的影响等，由于人们所需的能源都具有很强的时间性和空间性，为了合理利用能源并提高能量的利用率，需要使用一种装置，把一段时期内暂时不用的多余能量通过某种方式收集并储存起来，在使用高峰时再提取使用，或者运往能量紧缺的地方再使用，这种方法就是能量存储。
现有的储能系统在进行能量转换的过程中转换率低，有很大一部分能量通过热量散发逸散到外界，造成了大量的损耗，并且储能的模式单一，不能灵活的调节。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，具备低损耗、能够调节能量转换模式等优点，解决了上述的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，包括加热室、送风机、保温输风管道、斯特林发电机、整流器和蓄电池，所述加热室内设有加热丝、所述送风机的出风口通过保温输风管道与加热室的一侧相连通，所述加热室的另一侧通过保温输风管道与斯特林发电机相连通，所述保温输风管道依次穿过高温颗粒仓和中温颗粒仓。
优选的，所述高温颗粒仓和中温颗粒仓设置在加热室和斯特林发电机之间，所述高温颗粒仓位于靠近加热室的一侧，所述中温颗粒仓位于靠近斯特林发电机的一侧。
优选的，所述加热室与斯特林发电机之间的保温输风管道先穿过高温颗粒仓后穿过中温颗粒仓，所述保温输风管道位于高温颗粒仓和中温颗粒仓内的部分均为螺旋状。
优选的，所述高温颗粒仓和中温颗粒仓内还插接有加热管道，所述加热管道的一端设有给水泵，所述加热管道的另一端设有汽轮机，所述汽轮机与给水泵之间设有冷凝器。
优选的，所述汽轮机的一侧设有发电机，所述冷凝器上设有冷却水管。
优选的，所述加热管道位于高温颗粒仓和中温颗粒仓内的部分均为螺旋状，且与保温输风管道互不干涉。
优选的，所述加热管道以与给水泵相连接的一端为起始端依次穿过中温颗粒仓和高温颗粒仓。
优选的，所述整流器被配置为对斯特林发电机电流进行整流，并将稳定的电流输出到蓄电池。
优选的，所述高温颗粒仓、中温颗粒仓、加热室和保温输风管道均设有保温层。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，具备以下有益效果：
1、该利用热空气加热颗粒进行储能的系统，通过高温颗粒仓、中温颗粒仓的配合设置，在使用的过程中能够有效的减少热量的无效逸散，对储能过程中逸散热能进行吸收利用，大大提高了能量的转换率。
2、该利用热空气加热颗粒进行储能的系统，通过斯特林发电机、汽轮机和发电机的配合设置，在使用的过程中能够实现三种模式储能的灵活切换，能够根据实际的情况做出调节。
附图说明
图1为本发明双储同步运作系统示意图；
图2为本发明单一斯特林发电机储能状态系统示意图；
图3为本发明单一汽轮机储能状态系统示意图。
图中：1、加热室；2、送风机；3、保温输风管道；4、斯特林发电机；5、整流器；6、蓄电池；7、加热丝；8、高温颗粒仓；9、中温颗粒仓；10、加热管道；11、给水泵；12、汽轮机；13、冷凝器；14、发电机；15、冷却水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
请参阅图1-3，一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，包括加热室1、送风机2、保温输风管道3、斯特林发电机4、整流器5和蓄电池6，其特征在于：所述加热室1内设有加热丝7、所述送风机2的出风口通过保温输风管道3与加热室1的一侧相连通，所述加热室1的另一侧通过保温输风管道3与斯特林发电机4相连通，所述整流器5被配置为对斯特林发电机4电流进行整流，并将稳定的电流输出到蓄电池6，所述保温输风管道3依次穿过高温颗粒仓8和中温颗粒仓9，所述高温颗粒仓8、中温颗粒仓9、加热室1和保温输风管道3均设有保温层，所述高温颗粒仓8和中温颗粒仓9设置在加热室1和斯特林发电机4之间，所述高温颗粒仓8位于靠近加热室1的一侧，所述中温颗粒仓9位于靠近斯特林发电机4的一侧，所述加热室1与斯特林发电机4之间的保温输风管道3先穿过高温颗粒仓8后穿过中温颗粒仓9，所述保温输风管道3位于高温颗粒仓8和中温颗粒仓9内的部分均为螺旋状，该利用热空气加热颗粒进行储能的系统，通过高温颗粒仓8、中温颗粒仓9的配合设置，在使用的过程中能够有效的减少热量的无效逸散，对储能过程中逸散热能进行吸收利用，大大提高了能量的转换率，所述高温颗粒仓8和中温颗粒仓9内还插接有加热管道10，所述加热管道10的一端设有给水泵11，所述加热管道10的另一端设有汽轮机12，所述汽轮机12与给水泵11之间设有冷凝器13，所述汽轮机12的一侧设有发电机14，所述冷凝器13上设有冷却水管15，所述加热管道10以与给水泵11相连接的一端为起始端依次穿过中温颗粒仓9和高温颗粒仓8，所述加热管道10位于高温颗粒仓8和中温颗粒仓9内的部分均为螺旋状，且与保温输风管道3互不干涉，通过斯特林发电机4、汽轮机12和发电机14的配合设置，在使用的过程中能够实现三种模式储能的灵活切换，能够根据实际的情况做出调节。
实施例一：
斯特林发电机4和汽轮机12均进行储能，此时送风机2通过保温输风管道3将热能输送到高温颗粒仓8和中温颗粒仓9内，高温颗粒仓8和中温颗粒仓9内的颗粒对逸散的热能吸收温度升高，保温输风管道3的热风穿过高温颗粒仓8和中温颗粒仓9后供给到斯特林发电机4对其进行驱动，斯特林发电机4将动能转换为电能，经过整流器5调整后输送到蓄电池6进行储能，热风经过斯特林发电机4温度降低通过保温输风管道3重新输送到送风机2，送风机2将热风进行循环，高温颗粒仓8和中温颗粒仓9的热量能够对保温输风管道3内重新加热的热风进行保温；同给水泵11使水在加热管道10内流动，水在流经中温颗粒仓9和高温颗粒仓8后被加热转换为水蒸气状态，随后输送到汽轮机12，汽轮机12将水蒸气中蕴含的能量转换为动能输送给发电机14进行储能，高温水蒸气从汽轮机12内做功后转换为液态或低温水蒸气进入到冷凝器13内冷却凝结，随后重新回到给水泵11进行下一次的循环。
实施例二：
只通过斯特林发电机4进行储能，此时给水泵11不工作，加热管道10无水循环，此时送风机2通过保温输风管道3将热能输送到高温颗粒仓8和中温颗粒仓9内，高温颗粒仓8和中温颗粒仓9内的颗粒对逸散的热能吸收温度升高，保温输风管道3的热风穿过高温颗粒仓8和中温颗粒仓9后供给到斯特林发电机4对其进行驱动，斯特林发电机4将动能转换为电能，经过整流器5调整后输送到蓄电池6进行储能，热风经过斯特林发电机4温度降低通过保温输风管道3重新输送到送风机2，送风机2将热风进行循环，高温颗粒仓8和中温颗粒仓9的热量能够对保温输风管道3内重新加热的热风进行保温，降低热量逸散。
实施例三：
只通过汽轮机12进行储能，此时送风机2通过保温输风管道3将热能输送到高温颗粒仓8和中温颗粒仓9内，高温颗粒仓8和中温颗粒仓9内的颗粒对逸散的热能吸收温度升高，保温输风管道3的热风穿过高温颗粒仓8和中温颗粒仓9后直接通过保温输风管道3再次进入送风机2实现循环过程，高温颗粒仓8和中温颗粒仓9的热量能够对保温输风管道3内重新加热的热风进行保温；同给水泵11使水在加热管道10内流动，水在流经中温颗粒仓9和高温颗粒仓8后被加热转换为水蒸气状态，随后输送到汽轮机12，汽轮机12将水蒸气中蕴含的能量转换为动能输送给发电机14进行储能，高温水蒸气从汽轮机12内做过后转换为液态或低温水蒸气进入到冷凝器13内冷却凝结，随后重新回到给水泵11进行下一次的循环。
综上所述，该利用热空气加热颗粒进行储能的系统，通过高温颗粒仓8、中温颗粒仓9的配合设置，在使用的过程中能够有效的减少热量的无效逸散，对储能过程中逸散热能进行吸收利用，大大提高了能量的转换率，通过斯特林发电机4、汽轮机12和发电机14的配合设置，在使用的过程中能够实现三种模式储能的灵活切换，能够根据实际的情况做出调节。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，包括加热室(1)、送风机(2)、保温输风管道(3)、斯特林发电机(4)、整流器(5)和蓄电池(6)，其特征在于：所述加热室(1)内设有加热丝(7)、所述送风机(2)的出风口通过保温输风管道(3)与加热室(1)的一侧相连通，所述加热室(1)的另一侧通过保温输风管道(3)与斯特林发电机(4)相连通，所述保温输风管道(3)依次穿过高温颗粒仓(8)和中温颗粒仓(9)；
所述高温颗粒仓(8)和中温颗粒仓(9)内还插接有加热管道(10)，所述加热管道(10)的一端设有给水泵(11)，所述加热管道(10)的另一端设有汽轮机(12)，所述汽轮机(12)与给水泵(11)之间设有冷凝器(13)。
2.根据权利要求1所述的一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，其特征在于：所述高温颗粒仓(8)和中温颗粒仓(9)设置在加热室(1)和斯特林发电机(4)之间，所述高温颗粒仓(8)位于靠近加热室(1)的一侧，所述中温颗粒仓(9)位于靠近斯特林发电机(4)的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，其特征在于：所述加热室(1)与斯特林发电机(4)之间的保温输风管道(3)先穿过高温颗粒仓(8)后穿过中温颗粒仓(9)，所述保温输风管道(3)位于高温颗粒仓(8)和中温颗粒仓(9)内的部分均为螺旋状。
4.根据权利要求1所述的一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，其特征在于：所述汽轮机(12)的一侧设有发电机(14)，所述冷凝器(13)上设有冷却水管(15)。
5.根据权利要求1所述的一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，其特征在于：所述加热管道(10)位于高温颗粒仓(8)和中温颗粒仓(9)内的部分均为螺旋状，且与保温输风管道(3)互不干涉。
6.根据权利要求1所述的一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，其特征在于：所述加热管道(10)以与给水泵(11)相连接的一端为起始端依次穿过中温颗粒仓(9)和高温颗粒仓(8)。
7.根据权利要求1所述的一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，其特征在于：所述整流器(5)被配置为对斯特林发电机(4)电流进行整流，并将稳定的电流输出到蓄电池(6)。
8.根据权利要求1所述的一种利用热空气加热颗粒进行储能的系统，其特征在于：所述高温颗粒仓(8)、中温颗粒仓(9)、加热室(1)和保温输风管道(3)均设有保温层。
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