風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，主要解決風(fēng)能、太能利用率低以及單個系統(tǒng)發(fā)電和供應(yīng)熱水的不穩(wěn)定的問題。它包括包括風(fēng)力機、齒輪箱、交流發(fā)電機a、整流器a、逆變器、交流負荷、蓄電池、充放電控制器、輔助電源、直流負荷、整流器b、控制系統(tǒng)、交流發(fā)電機b、汽輪機、蓄熱和熱交換裝置、太陽能集熱器、水泵b、蓄熱水箱b、工質(zhì)循環(huán)泵、凝汽器、供熱水箱、水泵a、蓄熱水箱a、熱交換器、節(jié)流器、過濾器、油箱、油泵。
【專利說明】風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是一種新能源設(shè)備，具體是一種利用風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)的新能源綜合利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會生產(chǎn)的日益發(fā)展，人類對能源的需求也迅速增長。然而工業(yè)排放的二氧化碳正在威脅世界上所有生物的生存，這些是愈發(fā)明顯的事實。化石能源時代日漸衰退，迫切需要我們需求新能源。
[0003]隨著社會生產(chǎn)的日益發(fā)展，人類對能源的需求也迅速增長。然而工業(yè)排放的二氧化碳正在威脅世界上所有生物的生存，這些是愈發(fā)明顯的事實?；茉磿r代日漸衰退，迫切需要我們需求新能源。
[0004]中國擁有世界上最豐富的風(fēng)力資源，其中海上風(fēng)能資源占75%。同時中國也是世界上太陽能資源最為豐富的國家之一。目前的風(fēng)能利用中，主要是風(fēng)力發(fā)電。目前的太陽能利用主要是太陽能發(fā)電、太陽能熱水器。以上的利用都比較單一，風(fēng)能、太陽能利用率不大。如中國專利2012201626682中公布的方案就是將太陽能和風(fēng)能互補供應(yīng)熱水，這種方式實現(xiàn)了風(fēng)能和太陽能綜合利用，但是利用方式單一，能源利用率不高。如中國專利2011102248489中公布的方案是將太陽能實現(xiàn)發(fā)電和熱水供應(yīng)，對太陽能進行了充分利用，但對于太陽能不穩(wěn)定，因而使其整個系統(tǒng)不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的，就是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供了一種風(fēng)能和太陽能綜合利用的技術(shù)方案，該方案解決了風(fēng)能、太陽能單獨作為能源供給效果不穩(wěn)定的問題，并同時用于發(fā)電和熱水供應(yīng)，大大提高了能源的利用率。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，包括風(fēng)力機、齒輪箱、交流發(fā)電機a、整流器a、逆變器、交流負荷、蓄電池、充放電控制器、輔助電源、直流負荷、整流器b、控制系統(tǒng)、交流發(fā)電機b、汽輪機、蓄熱和熱交換裝置、太陽能集熱器、水栗b、蓄熱水箱b、工質(zhì)循環(huán)栗、凝汽器、供熱水箱、水栗a、蓄熱水箱a、熱交換器、節(jié)流器、過濾器、油箱、油栗。
[0007]所述的風(fēng)力機連接所述齒輪箱的輸入軸，其連接為軸連接。
[0008]所述的齒輪箱其中一輸出軸連接交流發(fā)電機a，另一輸出軸連接油栗，其連接為軸連接。
[0009]交流發(fā)電機a連接整流器a，整流器a與充放電控制器連接，其連接為電纜線連接。
[0010]所述油栗連接節(jié)流器，節(jié)流器連接熱交換器，熱交換器連接過濾器，過濾器連接油箱，油箱連接油栗，其連接為油管連接，油栗、節(jié)流器、熱交換器、過濾器和油箱組成一個油路循環(huán)。
[0011 ] 所述的水栗a連接蓄熱水箱a，蓄熱水箱連接熱交換器，熱交換器連接水栗a，其連接為水管連接，水栗a、熱交換器和蓄熱水箱組成一個水路循環(huán)。
[0012]所述的太陽能集熱器連接水栗b，水栗b連接蓄熱水箱b，蓄熱水箱b連接蓄熱和熱交換裝置，蓄熱和熱交換裝置連接太陽能集熱器，其連接為水管連接，太陽能集熱器、水栗b、蓄熱水箱b和蓄熱和熱交換裝置組成一個水路循環(huán)。
[0013]蓄熱和熱交換裝置連接工質(zhì)循環(huán)栗，工質(zhì)循環(huán)栗連接凝汽器，凝汽器連接汽輪機，其連接為管道連接，汽輪機連接蓄熱和熱交換裝置，蓄熱和熱交換裝置、工質(zhì)循環(huán)栗、凝汽器和汽輪機組成一個循環(huán)路線。
[0014]所述的汽輪機連接交流發(fā)電機b，交流發(fā)電機b連接整流器b，整流器b與充放電控制器連接。其連接為電纜線連接。
[0015]直流負荷直接連接于充放電控制器，交流負荷通過逆變器連接于充放電控制器，輔助電源連接于充放電控制器，在充放電控制器上連接蓄電池，其連接為電纜線連接。
[0016]直流負荷、交流負荷、輔助電源分別連接于控制系統(tǒng)。其連接為信號線連接。
[0017]所述的供熱水箱連接于蓄熱水箱a和蓄熱水箱b。其連接為水管連接。在供熱水箱連接蓄熱水箱a的水管中和供熱水箱連接蓄熱水箱b的水管中分別裝有電磁水閥。
[0018]蓄熱水箱a和蓄熱水箱b通過水管連通。
[0019]所述的蓄熱水箱a和蓄熱水箱b內(nèi)分別裝有溫度傳感器。
[0020]在蓄熱水箱a與水栗a連接的管道中部接入自來水管道，自來水管道中裝有水閥，在蓄熱水箱b與水栗b連接的管道中部接入自來水管道，自來水管道中裝有水閥。
[0021]本方案的有益效果可根據(jù)上述方案的敘述得知:結(jié)構(gòu)新穎；清潔環(huán)保；風(fēng)電和光電系統(tǒng)在蓄電池組和逆變環(huán)節(jié)的通用，使系統(tǒng)成本大大降低；實現(xiàn)較高風(fēng)光互補系統(tǒng)的供電和供熱水穩(wěn)定性和保證率。有力地推動能源生產(chǎn)和利用方式變革。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中:1風(fēng)力機、2齒輪箱、3交流發(fā)電機a、4整流器a、5逆變器、6交流負荷、7蓄電池、8充放電控制器、9輔助電源、10直流負荷、11整流器b、12控制系統(tǒng)、13交流發(fā)電機b、14汽輪機、15蓄熱和熱交換裝置、16太陽能集熱器、17水栗b、18蓄熱水箱b、19工質(zhì)循環(huán)栗、20凝汽器、21供熱水箱、22水栗a、23蓄熱水箱a、24熱交換器、25節(jié)流器、26過濾器、27油箱、28油栗。
【具體實施方式】
[0024]為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過一個【具體實施方式】，并結(jié)合其附圖，對本方案進行闡述。如圖1所示。
[0025]本方案的風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)包括風(fēng)力機1、齒輪箱2、交流發(fā)電機a 3、整流器a 4、逆變器5、交流負荷6、蓄電池7、充放電控制器8、輔助電源9、直流負荷10、整流器b 11、控制系統(tǒng)12、交流發(fā)電機b 13、汽輪機14、蓄熱和熱交換裝置15、太陽能集熱器16、水栗b 17、蓄熱水箱b 18、工質(zhì)循環(huán)栗19、凝汽器20、供熱水箱21、水栗a 22、蓄熱水箱a 23、熱交換器24、節(jié)流器25、過濾器26、油箱27、油栗28。
[0026]所述的風(fēng)力機I連接所述齒輪箱2的輸入軸。[0027]所述的齒輪箱2的其中一輸出軸連接交流發(fā)電機a 3，交流發(fā)電機a 3連接整流器a 4，整流器a 4與充放電控制器8連接。該部分工作方式為:風(fēng)力機I經(jīng)齒輪箱2，驅(qū)動交流發(fā)電機a 3工作，交流發(fā)電機a 3產(chǎn)生的電流經(jīng)過整流器a 4流入充放電控制器8。
[0028]所述的齒輪箱2的另一輸出軸連接油栗28，該油栗28連通油箱27，油箱27與過濾器26連通，過濾器26連接熱交換器24的出油口，熱交換器24的進油口連接節(jié)流器25的出油口 ；所述熱交換器24的進水口與水栗a 22連通，水栗a 22與蓄熱水箱a 23連接的管道中部經(jīng)水閥連接自來水管，水栗a 22連通蓄熱水箱a 23 ;熱交換器24的出水口與蓄熱水箱a 23連通。該部分的工作方式為:風(fēng)力機I經(jīng)過齒輪箱2，驅(qū)動油栗28，其油再流過節(jié)流器26，由于節(jié)流器26內(nèi)管道截面突變狹窄，液體流過時，液體流速增大。則高速液體在垂直流動方向較大速度梯度下，液體相互間，液體與管道內(nèi)壁間摩擦，且在節(jié)流段出口射流條件下，液體流動產(chǎn)生旋渦，脫離。引起分子之間的碰撞及對管壁的沖刷。這些因素使液體攜帶的動能，壓力能，以及液體流回油箱時攜帶的動能都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，熱能通過熱交換器24，將熱量傳遞給流過熱交換器24的水流。這樣，油栗28、節(jié)流器25、熱交換器24、過濾器26和蓄熱水箱a 23組成一個油路循環(huán)系統(tǒng)，水栗a 22、熱交換器24和蓄熱水箱a 23組成一個水路循環(huán)系統(tǒng)。由于風(fēng)力不斷運作，油栗促使油路不斷循環(huán)，溫度同時不斷升高，將熱量逐步傳遞給水循環(huán)系統(tǒng)，從而使水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)水溫逐步升高。
[0029]所述的太陽能集熱器16的連接水栗b 17，水栗b 17連接蓄熱水箱b 18，水栗b17與蓄熱水箱b 18連接的管道中部經(jīng)水閥連接自來水管，蓄熱水箱b 18連接蓄熱和熱交換裝置15，蓄熱和熱交換裝置15連接太陽能集熱器16，蓄熱和熱交換裝置15連接工質(zhì)循環(huán)栗19，工質(zhì)循環(huán)栗19連接凝汽器20，凝汽器20連接汽輪機14，汽輪機14連接蓄熱和熱交換裝置15。該部分的工作方式是:太陽能集熱器16、水栗b 17、蓄熱水箱b 18和蓄熱和熱交換裝置15組成一個水路循環(huán)系統(tǒng)，汽輪機14、蓄熱和熱交換裝置15、工質(zhì)循環(huán)栗19和凝汽器20組成一個水、汽循環(huán)系統(tǒng)。太陽能集熱器16吸收太陽能，加熱太陽能集熱器16內(nèi)的水，水加熱后將其熱量傳遞給蓄熱和熱交換裝置15，隨后水進入蓄熱水箱b 18中，然后水由水栗b 17進入太陽能集熱器16，完成整個水路循環(huán)，水從凝汽器20流出，經(jīng)工質(zhì)循環(huán)栗19升壓后，流經(jīng)蓄熱和熱交換裝置15被加熱，蓄熱和熱交換裝置15的熱量達到一定溫度后產(chǎn)生過熱蒸汽，經(jīng)汽輪機14做功后被凝汽器20冷凝成水，完成整個水、汽循環(huán)。
[0030]所述汽輪機14對交流發(fā)電機b 13做功，交流發(fā)電機b 13運作發(fā)電，電流經(jīng)整流器b 11流入充放電控制器8。
[0031]所述充放電控制器8上連接直流負荷10，所述充放電控制器8經(jīng)逆變器5連接交流負荷6，所述充放電控制器8連接蓄電池7，交流負荷6連接輔助電源9，交流負荷6、直流負荷10和輔助電源9分別連接控制系統(tǒng)12。該部分的工作方式是:由控制系統(tǒng)12完成系統(tǒng)各部分的連接、組合以及蓄電池充電的自動控制。該控制系統(tǒng)12根據(jù)發(fā)電量多少及負荷的變化，不斷對蓄電池7的工作狀態(tài)進行切換和調(diào)節(jié):一方面把調(diào)整后的電能直接送往直流負荷10或交流負荷6 ;另一方面把多余的電能送往蓄電池7儲存。當(dāng)發(fā)電量不能滿足負荷需要時，控制系統(tǒng)12又把蓄電池7以及輔助電源9的電能送往負荷，使其在充電、放電或浮充電等多種工況下交替運行，從而保證整個發(fā)電系統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
[0032]所述的蓄熱水箱a 23與蓄熱水箱b 18連接，從而兩個水路循環(huán)系統(tǒng)形成并聯(lián)，蓄熱水箱a 23內(nèi)的熱水進入蓄熱水箱b 18內(nèi)，在蓄熱水箱b 18所在的水路循環(huán)內(nèi)循環(huán)加熱蓄熱和熱交換裝置15，從而將風(fēng)力機提供的熱水用于發(fā)電。
[0033]所述的蓄熱水箱a 23和蓄熱水箱b 18分別連接供熱水箱21，在兩者的連接管道上裝有水閥，當(dāng)需要熱水時，開啟水閥，熱水流入供熱水箱21，不需要熱水時，關(guān)閉水閥，熱水用于發(fā)電。開啟水栗a 22與蓄熱水箱a 23連接的管道中部連接自來水管的水閥和水栗b 17與蓄熱水箱b 18連接的管道中部連接自來水管的水閥即可對系統(tǒng)中的水進行補充。
[0034]除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，包括風(fēng)力機、齒輪箱、交流發(fā)電機a、整流器a、逆變器、交流負荷、蓄電池、充放電控制器、輔助電源、直流負荷、整流器b、控制系統(tǒng)、交流發(fā)電機b、汽輪機、蓄熱和熱交換裝置、太陽能集熱器、水栗b、蓄熱水箱b、工質(zhì)循環(huán)栗、凝汽器、供熱水箱、水栗a、蓄熱水箱a、熱交換器、節(jié)流器、過濾器、油箱、油栗；所述的風(fēng)力機連接所述齒輪箱的輸入軸；所述的齒輪箱其中一輸出軸連接交流發(fā)電機a，另一輸出軸連接油栗；交流發(fā)電機a連接整流器a，整流器a與充放電控制器連接；所述油栗連接節(jié)流器，節(jié)流器連接熱交換器，熱交換器連接過濾器，過濾器連接油箱，油箱連接油栗；所述的水栗a連接蓄熱水箱a，蓄熱水箱a連接熱交換器，熱交換器連接水栗a ;所述的太陽能集熱器連接水栗b，水栗b連接蓄熱水箱b，蓄熱水箱b連接蓄熱和熱交換裝置，蓄熱和熱交換裝置連接太陽能集熱器；蓄熱和熱交換裝置連接工質(zhì)循環(huán)栗，工質(zhì)循環(huán)栗連接凝汽器，凝汽器連接汽輪機；所述的汽輪機連接交流發(fā)電機b，交流發(fā)電機b連接整流器b，整流器b與充放電控制器連接；直流負荷直接連接于充放電控制器，交流負荷通過逆變器連接于充放電控制器，輔助電源連接于充放電控制器，在充放電控制器上連接蓄電池；直流負荷、交流負荷、輔助電源分別連接于控制系統(tǒng)；所述的供熱水箱連接于蓄熱水箱a和蓄熱水箱b。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的風(fēng)力機連接所述齒輪箱的輸入軸，其連接為軸連接；所述的齒輪箱其中一輸出軸連接交流發(fā)電機a，另一輸出軸連接油栗，其連接為軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:交流發(fā)電機a連接整流器a，整流器a與充放電控制器連接，其連接為電纜線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述油栗連接節(jié)流器，節(jié)流器連接熱交換器，熱交換器連接過濾器，過濾器連接油箱，油箱連接油栗，其連接為油管連接，油栗、節(jié)流器、熱交換器、過濾器和油箱組成一個油路循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的水栗a連接蓄熱水箱a，蓄熱水箱a連接熱交換器，熱交換器連接水栗a，其連接為水管連接，水栗a、熱交換器和蓄熱水箱a組成一個水路循環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的太陽能集熱器連接水栗b，水栗b連接蓄熱水箱b，蓄熱水箱b連接蓄熱和熱交換裝置，蓄熱和熱交換裝置連接太陽能集熱器，其連接為水管連接，太陽能集熱器、水栗b、蓄熱水箱b和蓄熱和熱交換裝置組成一個水路循環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:蓄熱和熱交換裝置連接工質(zhì)循環(huán)栗，工質(zhì)循環(huán)栗連接凝汽器，凝汽器連接汽輪機，汽輪機連接蓄熱和熱交換裝置，其連接為管道連接；蓄熱和熱交換裝置、工質(zhì)循環(huán)栗、凝氣器和汽輪機組成一個水、汽循環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的汽輪機連接交流發(fā)電機b，交流發(fā)電機b連接整流器b，整流器b與充放電控制器連接，其連接為電纜線連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:直流負荷直接連接于充放電 控制器，交流負荷通過逆變器連接于充放電控制器，輔助電源連接于充放電控制器，在充放電控制器上連接蓄電池，其連接為電纜線連接；直流負荷、交流負荷、輔助電源分別連接于控制系統(tǒng)，其連接為信號線連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能和太陽能發(fā)電與熱水供應(yīng)綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的供熱水箱連接于蓄熱水箱a和蓄熱水箱b，其連接為水管連接；蓄熱水箱a和蓄熱水箱b使用水管連通；在蓄熱水箱a與水栗a連接的管道中部連接自來水管道，在蓄熱水箱b與水栗b連接的管道中部連接自來水管道。
【文檔編號】F24J2/34GK203605494SQ201320629080
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】鄧永紅, 劉桑娜, 李棟, 高娟, 李世建, 白楊, 楊桓 申請人:濟南大學(xué)