电/热能‑动势能可逆转换的储能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电/热能‑动势能可逆转换的储能装置，包括竖直设置的环形管，环形管内壁上滑动设置有环形链条，环形链条通过位于环形管顶部的开口与驱动发电机组运行的链轮相啮合，且环形链条上间隔设置有吸附工质对组件；环形管的左侧竖管段与第一C形管相连组成高温工质循环管路，且左侧竖管段的下部通过第一热量传输控制元件与高温流体保温储槽相连；环形管的右侧竖管段与第二C形管组成低温工质循环管路，且右侧竖管段的上部通过第二热量传输控制元件与低温流体保温储槽相连；高、低温流体保温储槽与高低温热源发生系统相连。本发明专利技术应用范围广，投资规模小，且不受地形限制，可达到大容量储能的目的，对于提高电能质量和维护电网安全具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】
电/热能-动势能可逆转换的储能装置
本专利技术涉及新能源发电
，尤其是涉及一种电/热能-动势能可逆转换的储能装置。
技术介绍
随着全球环保要求的提高，太阳能、风能等清洁能源获得了大规模发展，发电并网是其获得有效利用的主要方式，也是其今后的主要发展方向。由于光伏发电和风力发电的随机性、波动性，在并网运行时容易产生电压跌落、涌流和瞬时供电中断等动态电能质量问题，造成电能不能平滑输出，严重影响电网的运行安全，因此，在并网系统中加入可调度的储能装置是目前新能源发电技术的研究焦点。其次，随着经济社会发展对电力需求的不断增长，用电负荷连年升高，普通电网峰谷差日益增大，电力调峰用储能装置可以在电网负荷处于低谷时，将电能转换为内能储存起来，在用电高峰期把储存的内能转化为电能，从而有效提高电能利用率，确保电力系统的安全稳定运行。然而，现有的储能技术包括化学储能（铅酸电池、镍镉电池、锂电池等）和物理储能（抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）两种。其中，化学储能电池技术相对成熟，应用最为广泛，但是存在充放电次数受限、对环境污染严重、安全性差和工作温度要求高等问题；其次，抽水蓄能技术因需要建造抽水蓄能电站，对地势依赖度较高、投资规模大、建设周期长，使其应用范围受限；再次，飞轮储能技术受材料许用应力的限制，飞轮转速有限，导致飞轮储能能量密度较低。
技术实现思路
针对现有储能技术存在的问题，本专利技术提供一种适用范围广、高效稳定、可大功率储能的电/热能-动势能可逆转换的储能装置。为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案：本专利技术所述的电/热能-动势能可逆转换的储能装置，包括竖直设置的环形管，所述环形管内壁上滑动设置有环形链条，所述环形链条通过位于环形管顶部的开口与驱动发电机组运行的链轮相啮合，且环形链条上间隔设置有吸附工质对组件；环形管的左侧竖管段与第一C形管相连组成高温工质循环管路，且所述左侧竖管段的下部通过第一热量传输控制元件与高温流体保温储槽相连；环形管的右侧竖管段与第二C形管组成低温工质循环管路，且所述右侧竖管段的上部通过第二热量传输控制元件与低温流体保温储槽相连；所述高温流体保温储槽、低温流体保温储槽与高低温热源发生系统相连。所述吸附工质对组件包括与环形链条相连的气体-吸附剂盒体，所述气体-吸附剂盒体外部包裹有气囊。所述高低温热源发生系统包括与新能源发电系统相连的冷热分离机，所述冷热分离机连接有高温流体池和低温流体池，所述高温流体池通过第一输送泵与所述高温流体保温储槽相连，所述低温流体池通过第二输送泵与所述低温流体保温储槽相连。所述第一热量传输控制元件和第二热量传输控制元件均为与控制系统相连的单向热管或单向流体传递元件。所述环形管的左侧竖管段与第一C形管的底部相连处、环形管的右侧竖管段与第二C形管的底部相连处均设置有液体阻流机构。所述环形管内壁上设置有与所述环形链条相配合的C形槽状滑道。所述链轮设置有驻刹机构。所述链轮的辐条由油缸构成。本专利技术提供的电/热能-动势能可逆转换的储能装置，可将外部能量以冷热流体内能的形式储存起来，通过热传递，使分别处于环形管内高温流体和低温流体中的吸附工质对组件体积发生变化，从而使吸附工质对组件因浮力和自重存在顺差和逆差而在高低温流体中发生上升和下降现象，进而带动环形链条实现转动，驱动发电机发电。本专利技术应用范围广，投资规模小，且不受地形限制，可达到大容量储能的目的，对于提高电能质量和维护电网安全具有重大意义。附图说明图1是本专利技术实施例1的结构示意图。图2是图1中A-A面剖视图。图3是本专利技术实施例2的结构示意图。具体实施方式实施例1：如图1所示，本专利技术所述的用于光伏发电并网运行的电/热能-动势能可逆转换的储能装置，主要包括电能-热能转换和热能-机械能转换两部分：前者所述的电能-热能转换机构包括光伏发电系统1，光伏发电系统1与连接有高温流体池2和低温流体池3的热泵型冷热分离机4相关联，通过冷热分离机4将电能转化为高温流体和低温流体的内能，进一步地，为了储存冷热流体内能，将高温流体池2通过第一输送泵5与高温流体保温储槽6相连，将低温流体池3通过第二输送泵7与低温流体保温储槽8相连，开启第一输送泵5、第二输送泵7，通过流体循环传热，使高温流体保温储槽6和低温流体保温储槽8内的流体分别实现高、低温存储；后者所述的热能-机械能转换机构包括依靠陡峭山体或人工修建的具有高度差的建筑物竖直设置的环形管9，环形管9内壁上安装有成对C形槽状滑道10构成的环形轨道，环形轨道上滑动安装有带有吸附工质对组件11的环形链条12，如图2所示，吸附工质对组件11包括多个间隔设置在环形链条12表面的气体-吸附剂盒体11.1，每个气体-吸附剂盒体11.1外部均包裹有一个可伸缩的气囊11.2，气体-吸附剂盒体11.1包含吸附剂和可以被吸附剂吸附、解吸的气体，其中，吸附剂可以为活性炭、硅胶或溶解吸收类溶质等，气体可选择与吸附剂相配对的常见自然气体或有机气体；环形管9的左侧竖管段与第一C形管13相连组成高温工质循环管路，且左侧竖管段的下部通过第一热量传输控制元件14与高温流体保温储槽6相连；环形管9的右侧竖管段与第二C形管15组成低温工质循环管路，且右侧竖管段的上部通过第二热量传输控制元件16与低温流体保温储槽8相连；上述第一热量传输控制元件15和第二热量传输控制元件16均为与控制系统17相连的单向热管，或者选择安装在连接管道上的单向阀，通过流体传输进行热量传递；上述高温工质循环管路、低温工质循环管路和环形管9底部连接段内分别灌注有无机/有机流体介质（如水、盐水、氨水或冷凝点、沸点温差较大、比热容较大的可储存较多能量的有机液体），当第一热量传输控制元件15和第二热量传输控制元件16处于工作状态时，高温工质循环管路内的流体吸热升温，并从环形管9左侧竖管段向第一C形管13方向不断循环流动，同样，低温工质循环管路内的流体放热降温，并从环形管9右侧竖管段向第二C形管15方向不断循环流动；为了防止液体串流影响热动力，在环形管9的左侧竖管段与第一C形管13的底部相连处、环形管9的右侧竖管段与第二C形管15的底部相连处均设置有液体阻流机构，上述液体阻流机构可选择刷毛平行于管截面设置的软毛刷，其既可以使吸附工质对组件11顺利通过，又可以在一定程度上阻止高、低温工质循环管路内不同温度的流体介质通过环形管9底部连接段发生混流传热现象；环形管9顶部位置还设有开口，位于该处的环形链条12与设置在环形管9外部的链轮18啮合相连，上述链轮18用于驱动发电机组，该发电机组包括飞轮19.1和发电机19.2，发电机19.2经变压器20并入电网21中。上述链轮18和飞轮19.1均设置有驻刹机构，且链轮18的辐条18.1采用能够调节链轮18直径的油缸制成，以适应环形链条12在环形管9高、低温区快速交替运动产生热胀冷缩带来的链条松紧度变化。此外，与控制系统17相连的还有第一输送泵5、第二输送泵7、链轮18、飞轮19.1和电机19.2；为了减少热量损失，上述储热容器及储热管道均设置有保温层。使用时，光伏发电系统1从外部向电能-热能转换机构输入电能，热泵型冷热分离机4工作，使高温流体池2中的流体温度升高，低温流体池3中的流体温度降低；之后，开启第一输送泵5和第二输送泵7，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电/热能‑动势能可逆转换的储能装置，其特征在于：包括竖直设置的环形管，所述环形管内壁上滑动设置有环形链条，所述环形链条通过位于环形管顶部的开口与驱动发电机组运行的链轮相啮合，且环形链条上间隔设置有吸附工质对组件；环形管的左侧竖管段与第一C形管相连组成高温工质循环管路，且所述左侧竖管段的下部通过第一热量传输控制元件与高温流体保温储槽相连；环形管的右侧竖管段与第二C形管组成低温工质循环管路，且所述右侧竖管段的上部通过第二热量传输控制元件与低温流体保温储槽相连；所述高温流体保温储槽、低温流体保温储槽与高低温热源发生系统相连。

【技术特征摘要】
1.一种电/热能-动势能可逆转换的储能装置，其特征在于：包括竖直设置的环形管，所述环形管内壁上滑动设置有环形链条，所述环形链条通过位于环形管顶部的开口与驱动发电机组运行的链轮相啮合，且环形链条上间隔设置有吸附工质对组件；环形管的左侧竖管段与第一C形管相连组成高温工质循环管路，且所述左侧竖管段的下部通过第一热量传输控制元件与高温流体保温储槽相连；环形管的右侧竖管段与第二C形管组成低温工质循环管路，且所述右侧竖管段的上部通过第二热量传输控制元件与低温流体保温储槽相连；所述高温流体保温储槽、低温流体保温储槽与高低温热源发生系统相连。2.根据权利要求1所述的电/热能-动势能可逆转换的储能装置，其特征在于：所述吸附工质对组件包括与环形链条相连的气体-吸附剂盒体，所述气体-吸附剂盒体外部包裹有气囊。3.根据权利要求1所述的电/热能-动势能可逆转换的储能装置，其特征在于：所述高低温热源发生系统包括与新能源发电系统相连的冷热分离机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大楼，
申请(专利权)人：杨大楼，
类型：发明
国别省市：河南,41