因此在已有機械彈性儲能系統(tǒng)方案基礎上,針對蝸簧外端與箱體內壁的襯片連接,建立襯片連接力學模型和有限元模型,開展襯片連接強度分析,探討不同長度下的襯片連接對蝸簧性能的影響。2蝸卷彈簧曲線描述蝸卷彈簧在儲能前的狀態(tài),即初始狀態(tài),其外端固定于蝸簧箱內壁上,內端固定在芯軸上;在蝸簧箱內壁蝸簧互相接觸,形狀符合阿基米德螺旋線的特征,記為AS;芯軸和壓緊的彈簧之間表現為自然狀態(tài),形狀相似于對數螺旋線特征,記為LS,如圖2所示。圖1械彈性儲能系統(tǒng)MechanicalElasticEnergyStorageSystem圖2初始狀態(tài)蝸簧模型SpiralSpringModelofInitialState阿基米德螺線是一個點勻速遠離固定點的同時以固定的角速度繞該固定點轉動形成的軌跡,如圖3所示。其極坐標方程表示:式中:a—其初始極徑;b—控制徑向距離的參數。圖3阿基米德螺旋線ArchimedesSpiral對數螺旋線也叫等角螺旋線,線上任意一點的極徑與該點切線方向的夾角α為定值,且α≠90°,如圖4所示。其極坐標方程表示為:式中:ρ(θ)—在任意角度θ螺旋線的極徑;ρ0—θ為0時的極徑;θ—沿螺旋線所經過的角度;k—線上任一點處的極徑與該點處的切線的夾角的余切,即k=cot(α)在圖2中,設AS的蝸簧長度為L1。MW級儲能箱生產廠家費用?廣東新能源儲能箱生產廠家
所述儲能側板的兩端以及儲能豎板的自由端底部分別設有支撐柱,相變儲能單元通過支撐柱安裝在密封箱空腔內。作為其中一種改進技術方案,所述相變儲能單元上還設有兩個與密封箱外界連通的換液管,所述換液管穿過密封箱和熱傳導骨架與相變儲能材料連通。作為其中一種改進技術方案,所述換液管位于儲能側板的底部。作為其中一種改進技術方案,所述密封箱上設有兩個輸液管,所述輸液管位于密封箱兩對立側面上,一根輸液管位于密封箱側面上部,一根輸液管位于密封箱側面下部。作為其中一種改進技術方案,所述的相變儲能材料為結晶水和鹽類無機儲能材料。作為其中一種改進技術方案,所述密封箱外面還設有一層保溫隔熱層。作為其中一種改進技術方案,所述密封箱外面底部設有萬向輪。作為其中一種改進技術方案,所述萬向輪上設有剎車裝置。與現有技術相比,本實用新型的有益效果為:本實用中將相變儲能單元設計為相互垂直放置的儲能板,側板和豎板一體設置,豎板之間設置間隙,極大限度地增大了儲能單元的接觸表面積,使得相變儲能單元能夠與傳熱液體充分接觸,相變儲能單元采用鋁質外殼,增加熱傳導和儲能效率;相變儲能單元上設置換液管,可以定期對相變進行更換。儲能箱的類型變速儲能箱制造廠家費用?
針對蝸卷彈簧外端與箱體內壁采用襯片固定的連接方式,采用阿基米德螺旋線建立了蝸簧和襯片的數學模型,推導了作用在襯片上的初始彎矩,針對不同長度的襯片建立了襯片連接有限元模型,對比了蝸簧和襯片有限元單元的應力大小及分布統(tǒng)計,得到了不同長度襯片對蝸卷彈簧的影響,確定了合適的襯片連接長度。研究成果可為蝸卷彈簧的安全運行提供有力依據。關鍵詞:彈性儲能;蝸卷彈簧;儲能箱;襯片連接;有限元;應力分析1引言隨著太陽能、風能等間歇性能源的開發(fā)和利用,儲能技術的研究和發(fā)展變得日益重要。機械彈性儲能以平面蝸卷彈簧為關鍵零部件,利用蝸卷彈簧受載時產生彈性變形,將機械能轉化為彈性勢能,卸載后將彈性勢能轉化為機械能的原理進行儲能和釋能,該儲能方式具有儲能大容量、高效率、低成本和無污染等優(yōu)點[1-5]。圖1為機械彈性儲能系統(tǒng)示意圖[6],該系統(tǒng)以蝸卷彈簧儲能箱為中心分為發(fā)電側與儲能側。兩側都通過變頻器連接外部電網;在儲能測,變頻器連接電動機,通過聯軸器連接扭力傳感器與蝸簧箱,完成蝸簧儲能;在發(fā)電側,蝸簧通過聯軸器帶動接扭力傳感器與發(fā)電機,再接上變頻器,完成發(fā)電并網。大型蝸卷彈簧儲能箱由多個單體蝸簧箱通過芯軸并聯而成。
Gomis-Bellmuntreviewofenergystoragetechnologiesforwindpowerapplications[J].RenewableandSustainableEnergyReviews,2012,16(4):2154-2171.[3]朱熀秋,湯延祺.飛輪儲能關鍵技術及應用發(fā)展趨勢[J].機械設計與制造,2017(1):265-268.(ZhuYe-qiu,Tangtechnologiesandapplicationtrendsinflywheelenergystoragesystem[J].MachineryDesignamp;Manufactur,2017(1):265-268.)[4]RossiF,CastellaniB,Nicoliniandchallengesofmechanicalspringsystemsforenergystorageapplications[J].EnergyProcedia,2015(82):805-810.[5]段巍,馮恒昌,王璋奇.彈性儲能裝置中平面渦卷彈簧的有限元分析[J].中國工程機械學報,2011(4):493-498.(DuanWei,FengHeng-chang,Wangelementanalysisonflatspiralspringinelasticenergystoragedevice[J].ChineseJournalofConstructionMachinery,2011(4):493-498.)[6]湯敬秋.機械彈性儲能用大型蝸卷彈簧力學特性研究[D].北京:華北電力大學(北京),2016:15-36.。光伏儲能箱價格費用?
儲能裝置的原理是利用裝置內的儲能材料與管道內的液體進行熱交換,使能量在儲能材料內。利用相變材料作為儲熱介質的相變儲能箱具有單位體積蓄能大、儲熱密度高等優(yōu)點,無機相變材料的儲能密度比較大,成本低,對容器的腐蝕性較小,制作簡單。但是現有技術中相變材料的熱交換速率還很大程度上達不到理想要求,從而影響儲能箱儲能效果,想要充分發(fā)揮相變儲能箱良好的儲熱、供冷的效果,需要將進入到相變儲能箱中的熱水與儲能箱內的相變材料充分、均勻的接觸,以進行***高效的熱交換,同時還需要造價低節(jié)約成本,方便維修。技術實現要素:針對背景技術中提到的現實問題,本實用新型提供了一種接觸充分、相變儲能箱。本實用新型的技術方案如下:一種相變儲能箱,包括箱體和箱蓋通過密封圈密封形成的密封箱,所述密封箱內為一空腔,空腔內設置有相變儲能單元,所述相變儲能單元包括儲能側板和儲能豎板,儲能豎板與儲能側板垂直,多個儲能豎板之間具有間隙,儲能側板和儲能豎板為連續(xù)的一個整體,相變儲能單元安裝在密封箱空腔內,其各個面均與空腔內壁不接觸。太陽儲能箱的作用費用?儲能箱的類型
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襯片安裝后與蝸簧相貼合并隨著蝸簧的曲率變化而變化,由于在蝸簧與箱體連接部分蝸簧形狀符合阿基米德螺旋線,因此襯片形狀也符合阿基米德螺旋線。圖5襯片數學模型GasketMathematicModel長度為l的襯片在蝸簧作用下,如圖5所示。由r0到r1轉過的角度記為θa,在垂直方向下彎曲的距離記為w,可以近似的看為:襯片在蝸簧作用下的變形可以視為一懸臂梁受到彎矩Me下的彎曲變形,令垂直方向下彎曲的長度w與彎曲變形撓度wB相等,即可以看出,Me與襯片的長度l有關,不同長度下的襯片連接,蝸簧受到的初始彎矩是不同的。4襯片連接有限元分析在圖1彈性儲能系統(tǒng)方案中,選用10kW實驗用雙饋電機,其額定轉速為1000r/min,**大轉矩為·m,減速器傳動比為3,則作用在蝸簧芯軸上的**大轉矩Mq為·m。襯片使用彈簧鋼,選用65#碳素鋼,其截面是寬度t為120mm、高度h為3mm的矩形;蝸簧材料選用玻璃纖維[11-12],具有更低的材料密度和更高的儲能密度。襯片材料和蝸卷彈簧材料機械性能,如表1所示。蝸簧箱內壁半徑R設計為480mm。阿基米德螺旋蝸的圈數n取10圈,則式1中描述蝸簧形狀的極坐標參數中b=3/2πmm/rad,a=R-2nπb=480-30=450mm。廣東新能源儲能箱生產廠家
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