[發明專利]一種小型分布式冷熱電聯供系統

有效

• 申請號: 201710618717.6
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107461276B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 羅二倉;朱順敏;吳正民;余國瑤;吳張華;戴巍
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F22B1/18;F22B1/00;F25B41/06;F24D3/02;F24D3/10
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;王蔚

1.一種小型分布式冷熱電聯供系統，所述系統包括：燃燒單元(2)、電力變換單元(3)、蒸汽壓縮節流制冷單元(4)、供熱單元(5)和冷卻水循環單元(6)；其特征在于，所述系統還包括：自由活塞斯特林發電機單元(1)；所述燃燒單元(2)、自由活塞斯特林發電機單元(1)和電力變換單元(3)相連接，用于提供交流電；所述冷卻水循環單元(6)用于提供循環冷卻水，所述循環冷卻水經過自由活塞斯特林發電機單元(1)和燃燒單元(2)進入供熱單元(5)，用于提供生活熱水和冬季供暖；所述冷卻水循環單元(6)與蒸汽壓縮節流制冷單元(4)相連，所述蒸汽壓縮節流制冷單元(4)用于提供制冷量。

2.根據權利要求1所述的小型分布式冷熱電聯供系統，其特征在于，所述自由活塞斯特林發電機單元(1)包括：自由活塞斯特林發動機(11)和直線發電機(12)，所述自由活塞斯特林發動機(11)通過斯特林循環把熱能轉化為聲能，所述直線發電機(12)把聲能轉化為電能；所述自由活塞斯特林發動機(11)包括膨脹腔(111)、排出器(112)、高溫換熱器(113)、回熱器(114)、冷卻器(115)和排出器底座(116)；所述排出器(112)與外殼形成膨脹腔(111)，所述高溫換熱器113一端與膨脹腔(111)相連，另一端與回熱器(114)相連；所述冷卻器(115)一端與壓縮腔(117)相連，另一端與回熱器(114)相連；所述直線發電機(12)包括動力活塞(121)、發電機動子(122)、發電機定子(123)和板簧(124)，所述動力活塞(121)設置在壓縮腔(117)與板簧(124)之間，所述排出器(112)的一端連接膨脹腔(111)，另一端穿過壓縮腔(117)與板簧(124)連接；所述動力活塞(121)套設于排出器(112)上，用以驅動發電機動子(122)往復運動。

3.根據權利要求2所述的小型分布式冷熱電聯供系統，其特征在于，所述燃燒單元(2)包括空氣入口鼓風機(21)、空氣預熱器(22)、第一燃氣控制閥(23)、第二燃氣控制閥(24)、一級燃燒器(25)、二級燃燒器(26)、第一換熱器(27)和煙氣出口鼓風機(28)；所述高溫換熱器(113)與一級燃燒器(25)相連接；外界空氣經空氣入口鼓風機(21)吹入空氣預熱器(22)，在空氣預熱器(22)中與一級燃燒器(25)排出的高溫煙氣換熱，使得空氣溫度升高；隨后空氣在一級燃燒器(25)中與燃氣混合燃燒，加熱自由活塞斯特林發動機(11)的高溫換熱器(113)；一級燃燒器(25)排出的余熱煙氣經空氣預熱器(22)與空氣換熱后，進入二級燃燒器(25)進行二次燃燒，排出的高溫煙氣在第一換熱器(27)中加熱冷卻水后經煙氣出口鼓風機(28)排放至外界大氣。

4.根據權利要求3所述的小型分布式冷熱電聯供系統，其特征在于，所述電力轉換單元(3)包括依次相連的整流橋(31)、控制變換器(32)、蓄電池(33)和逆變器(34)；所述直線發電機(12)與整流橋(31)相連接，所述整流橋(31)用于將直線發電機(12)輸出的交流電轉換為直流電，所述控制變換器(32)用于將整流橋(31)轉換的直流電變換成恒定直流電，所述蓄電池(33)用于儲存直流電，所述逆變器(34)用于將恒定直流電變換成交流電。

5.根據權利要求4所述的小型分布式冷熱電聯供系統，其特征在于，所述蒸汽壓縮節流制冷單元(4)包括通過管道依次相連的壓縮機(41)、冷凝器(42)、膨脹閥(43)和蒸發器(44)；所述蒸汽壓縮節流制冷單元4還包括通過管道依次相連的風機盤管系統(45)、冷凍泵(46)和節流閥(47)。

6.根據權利要求5所述的小型分布式冷熱電聯供系統，其特征在于，所述壓縮機(41)為活塞式制冷壓縮機、轉子式制冷壓縮機或渦旋式制冷壓縮機。