空气能发电系统中介质温度与压力控制方法与流程

    专利查询2025-12-06  13


    本发明涉及空气能发电系统,特别涉及一种空气能发电系统中介质温度与压力控制方法。


    背景技术:

    1、随着化石能源日益紧张,以太阳能、风能、水能、生物质能等为代表的新能源发电技术迅猛发展。在诸多新能源技术中,太阳能、风能和水能利用技术相对较为成熟,但是,存在瓶颈,例如太阳能受限于天气、电池本身转换效率等问题不能大规模推广使用,风能容易受地区、天气等因素影响等。近年来,空气能使用受到了人们的广泛关注。

    2、空气能利用了热泵的原理,空气能的cop制热效比,是大于3的,就是给它1000瓦的电能,它能产生3000瓦至5000瓦以的热能。以2匹空气能为例,它最大耗电量1860瓦时,它能产生7600的热能,因为它不光电能产生内能并且可以通过介质搬运空气中的热,不停的跟水箱中的水进行热交换,达到压缩机所压缩搬运的最高温度。压缩机就相当于一个搬运工,而不是电能直接转换成热能。如果直转换那就违反能量守恒定律,而空气能是电能使压缩机产生机械能,让蒸发器与冷凝器产生一个强大的压力差,蒸发器的介质不停抽到冷凝器。这时蒸发器介质蒸发,蒸发是吸热的,这时蒸发器温度立马下降,就与环境形式一个大的温度差,通过风扇把风吸入蒸发器的翅片,进行热交换,这时吸完热的高温介质气体被压缩机压成高温高压的液体(压力升高,沸点升高,所以是液体)。高温高压的液体传输到水箱的冷凝器,冷凝器跟水有温差,从而与水进行热交换,释放热能水温升高,介质液体的温度、压力变低,以此类推,达到内循环不停的加热水箱的水。

    3、介质的冷凝温度跟压力控制是空气能发电系统的难点,介质的冷凝温度跟压力决定了系统是否能够在每一个温度区间正常的运行。


    技术实现思路

    1、本发明要解决的技术问题是提供一种空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,可以提高电机整体的性能、拥有更大功率、更高速率、更长寿命,同时可以明显的降低电机的厚度。

    2、为了解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:

    3、一种空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,所述方法包括:

    4、采集环境温度,根据所述环境温度确定工作介质的沸点,在压力环境下混合五氟丙烷、六氟丙烷、四氟乙烷得到具有所述沸点的液态工作介质并记录所述工作介质的冷凝压力;

    5、通过空气能热水器对保温水箱内的水进行加热,并通过保温水箱内的热水对注入到高压蒸发箱内的所述工作介质进行加热,得到高压饱和蒸汽;

    6、通过所述高压饱和蒸汽驱动机械活塞,所述机械活塞通过传动增速后驱动发电机工作,所述活塞整个行程耗气量大于等于饱和蒸汽产生的气体量。

    7、进一步的,所述方法还包括:

    8、所述高压饱和蒸汽驱动机械活塞做功之后进入到翅片换热器,重新相变为液体的工作介质进入到冷凝箱,液态工作介质从所述冷凝箱泵回到所述高压蒸发箱,在所述翅片换热器与外部环境进行热交换,使得所述冷凝箱具有预设的温度和压力。

    9、进一步的,所述方法还包括:

    10、所述高压蒸发箱、所述机械活塞、所述翅片换热器、所述冷凝箱之间密闭内循环路径,所述工作介质在所述内循环路径不断地进行液体-气态的相变。

    11、进一步的,所述通过空气能热水器对保温水箱内的水进行加热具体包括:

    12、所述空气能热水器利于外部市电将所述保温水箱内的水加热到50-70℃。

    13、进一步的,所述通过保温水箱内的热水对注入到高压蒸发箱内的所述工作介质进行加热,得到高压饱和蒸汽还包括:

    14、所述高压蒸发箱内对所述工作介质进行加热之后得到湿蒸汽,通过一气液分离器将所述湿蒸汽中的液体分离回流到所述高压蒸发箱,直至得到干燥度达到95%以上的高压饱和蒸汽。

    15、进一步的,所述液态工作介质从所述冷凝箱泵回到所述高压蒸发箱,具体包括:

    16、检测所述冷凝箱内液体工作介质的液体量达到预设值,通过一液体回流泵将液态工作介质泵回到所述高压蒸发箱。

    17、进一步的,所述液态工作介质从所述冷凝箱泵回到所述高压蒸发箱,具体还包括:

    18、所述高压蒸发箱内还具有设置有气体回流泵,当所述冷凝箱内的气压到达预设值时,通过所述气体回流泵将气体工作介质泵回到所述高压蒸发箱。

    19、进一步的,所述通过所述高压饱和蒸汽驱动机械活塞,具体包括:

    20、所述高压饱和蒸汽驱动至少一组机械活塞,所述机械活塞通过连杆带动传动齿轮机构,所述传动齿轮机构通过一赠速箱输出,所述增速箱的增速比大于1:100。

    21、本发明的技术效果:

    22、本发明实施例的空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,通过对五氟丙烷、六氟丙烷,跟四氟乙烷(进行比例混合,得出不同沸点的混合工作介质,从而控制冷凝器中工作介质的冷凝温度跟冷凝压力,从而使得空气能发电系统平稳运行。



    技术特征:

    1.一种空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,其特征在于,所述方法还包括:

    3.根据权利要求1所述的空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,其特征在于,所述方法还包括:

    4.根据权利要求1所述的空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,其特征在于,所述通过空气能热水器对保温水箱内的水进行加热具体包括:

    5.根据权利要求1所述的空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,其特征在于,所述通过保温水箱内的热水对注入到高压蒸发箱内的所述工作介质进行加热,得到高压饱和蒸汽还包括:

    6.根据权利要求1所述的空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,其特征在于,所述液态工作介质从所述冷凝箱泵回到所述高压蒸发箱,具体包括:

    7.根据权利要求6所述的空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,其特征在于,所述液态工作介质从所述冷凝箱泵回到所述高压蒸发箱,具体还包括:

    8.根据权利要求1所述的空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,其特征在于,所述通过所述高压饱和蒸汽驱动机械活塞,具体包括:


    技术总结
    本发明公开了一种空气能发电系统中介质温度与压力控制方法,该方法包括:采集环境温度,根据环境温度确定工作介质的沸点,在压力环境下混合五氟丙烷、六氟丙烷、134a得到具有沸点的液态工作介质并记录工作介质的冷凝压力;通过空气能热水器对保温水箱内的水进行加热,并通过保温水箱内的热水对注入到高压蒸发箱内的工作介质进行加热,得到高压饱和蒸汽;通过高压饱和蒸汽驱动机械活塞,机械活塞通过传动增速后驱动发电机工作,活塞整个行程耗气量大于等于饱和蒸汽产生的气体量。通过对五氟丙烷、六氟丙烷,跟四氟乙烷进行比例混合,得出不同沸点的混合介质,从而控制冷凝器中工作介质的冷凝温度跟冷凝压力,从而使得空气能发电系统平稳运行。

    技术研发人员:李武强,苏春
    受保护的技术使用者:深圳市泓强科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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