[發(fā)明專利]一種利用彈簧彈性勢(shì)能的抽水蓄能系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111482099.X
• 申請(qǐng)日: 2021-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN114198242A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝永慧;黃丞明;張荻;孫磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F03B13/06
• 分類號(hào): F03B13/06;F03B13/00;F03B11/00;F03G1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種利用彈簧彈性勢(shì)能的抽水蓄能系統(tǒng)，其特征在于，包括蓄水池、水泵、儲(chǔ)能罐、水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)；

蓄水池的出口與水泵的進(jìn)口相連，水泵的出口與儲(chǔ)能罐的進(jìn)口相連，儲(chǔ)能罐的出口與水輪機(jī)的進(jìn)口相連，水輪機(jī)的主軸與發(fā)電機(jī)相連，水輪機(jī)的出口與蓄水池的進(jìn)口相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用彈簧彈性勢(shì)能的抽水蓄能系統(tǒng)，其特征在于，儲(chǔ)能罐包括彈簧、罐體、配重和活塞，彈簧一端與罐體的頂部相連，罐體的頂部開孔與大氣相連通，彈簧的另一端與配重相連，配重置于活塞之上，活塞置于罐體內(nèi)底層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用彈簧彈性勢(shì)能的抽水蓄能系統(tǒng)，其特征在于，活塞周向上設(shè)置有密封圈，密封圈與罐體過盈配合連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用彈簧彈性勢(shì)能的抽水蓄能系統(tǒng)，其特征在于，活塞和配重整體采用鋼筋混凝土制作而成，且活塞與水面接觸的底部采用耐高壓耐水腐蝕的混凝土，活塞與密封圈之間通過橡膠墊圈固定連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用彈簧彈性勢(shì)能的抽水蓄能系統(tǒng)，其特征在于，水泵的出口與第一控制閥的進(jìn)口相連，第一控制閥的出口與儲(chǔ)能罐的進(jìn)口相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用彈簧彈性勢(shì)能的抽水蓄能系統(tǒng)，其特征在于，儲(chǔ)能罐的出口與第二控制閥的進(jìn)口相連，第二控制閥的出口與水輪機(jī)的進(jìn)口相連。

7.一種利用彈簧彈性勢(shì)能的抽水蓄能方法，其特征在于，該方法基于權(quán)利要求6所述的一種利用彈簧彈性勢(shì)能的抽水蓄能系統(tǒng)，包括：

初始狀態(tài)下，所有控制閥為關(guān)閉狀態(tài)；

當(dāng)用戶處于用電低谷時(shí)，打開第一控制閥，水泵經(jīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，將蓄水池中的水抽至儲(chǔ)能罐中，在儲(chǔ)能罐中，加壓后的水將活塞頂起存儲(chǔ)勢(shì)能，同時(shí)在彈簧和配重的作用下，存儲(chǔ)的勢(shì)能增加，當(dāng)存儲(chǔ)能量達(dá)到預(yù)設(shè)值后，關(guān)閉水泵與第一控制閥，完成儲(chǔ)能過程。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用彈簧彈性勢(shì)能的抽水蓄能方法，其特征在于，當(dāng)用戶處于用電高峰時(shí)，打開第二控制閥，存儲(chǔ)在儲(chǔ)能罐中的水在彈簧、配重和活塞的勢(shì)能作用下排入水輪機(jī)中做功，水輪機(jī)的主軸與發(fā)電機(jī)相連，以驅(qū)動(dòng)其發(fā)電，由此實(shí)現(xiàn)了勢(shì)能向電能的轉(zhuǎn)化，做功后的水由水輪機(jī)排入蓄水池，實(shí)現(xiàn)了水的循環(huán)利用，完成釋能過程。