[實用新型]一種空氣能發電裝置

有效

• 申請號: 201720563386.6
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN207048826U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 李小紅
• 申請（專利權）人: 貴州索爾科技有限公司
• 主分類號: F01K25/00
• 分類號: F01K25/00;H02S40/38
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙)50217
• 代理人: 黃書凱

技術領域

本實用新型屬于新能源發電技術領域，具體涉及以一種空氣能發電裝置。

背景技術

隨著經濟的發展，資源環境問題日益突出。近年來“節能減排”、“大氣污染治理”工作已經成為國家政府的工作重點，低碳環保將是城鎮發展的必須堅持的原則，在發展經濟的同時大力發展清潔能源和可再生能源、調整能源結構將是我國今后相當長一段時間內的主要任務。

空氣能熱泵就是利用空氣中的能量來產生熱能，其超高的能效比受到人們的青睞，空氣能熱泵技術現今已在我國得到廣泛應用，目前正向更大型化、更高的能效比和更低的環境使用溫度等方向上發展。

空氣能熱泵技術是目前比較先進的新能源技術，其原理是利用電能帶動氣體壓縮機工作，來驅動冷媒進行逆卡諾循環，逆卡諾循環低溫時做功吸熱，高溫時做負功放熱，將功轉換為熱，包括4個步驟：絕熱膨脹，在這個過程中系統對環境作功，降溫； 等溫膨脹，在這個過程中系統從低溫環境中吸收熱量，同時對環境做與該熱量等量的功； 絕熱壓縮，在這個過程中系統對環境作負功，升溫； 等溫壓縮，系統恢復原來狀態，在這個過程中系統向高溫環境中放出熱量，同時環境向系統做與該熱量等量的功，即負功。

空氣能熱泵技術的代表如空氣能熱水器，包括熱泵循環系統，所述熱泵循環系統包括通過管道依次連接的蒸發器、冷凝器、壓縮機和工質泵，工質泵連通蒸發器，通過蒸發器將空氣中大量的低品位熱能（空氣中的熱量）通過壓縮機和冷媒，轉變為高品位的熱能（很容易利用的熱量，例如：熱水、燃料燃燒發出的熱量等），其能效比至少達到1:4以上，目前，公知的空氣能熱水器采用熱泵系統富集空氣、 水中的低溫，再用于供給熱水器。空氣能熱水器初始狀態時需要與市電連接啟動，且該空氣能熱水器中的蒸發器易結霜，需要耗費大量的能量來除霜，同時也只能利用其來生產熱水，不能解決當前能源日益缺乏的問題，也不能夠達到資源利用的最大化。

實用新型內容

本實用新型意在提供一種空氣能發電裝置，以解決現有技術的空氣能熱泵技術的蒸發器易結霜，且需要市電提供動力，同時功能較為單一的問題。

本方案中的一種空氣能發電裝置，包括熱泵循環系統，所述熱泵循環系統包括通過管道依次連接的蒸發器、冷凝器、壓縮機和工質泵，所述工質泵連通蒸發器；發電裝置還包括太陽能供電系統和膨脹發電機組，所述太陽能供電系統包括光伏太陽能板和并網逆變器，所述光伏太陽能板通過線纜連接并網逆變器，所述并網逆變器電連接有主控板，所述主控板連接有蓄電池，所述主控板還連接在壓縮機上；所述膨脹發電機組設置在蒸發器和工質泵之間的管道上，所述蒸發器的外壁套設有干燥網。

本實用新型的工作原理：一種空氣能發電裝置，包括熱泵循環系統、太陽能供電系統和膨脹發電機組，工質泵內流通氮氣或其它混合冷媒工質，光伏太陽能板吸收太陽能，將其轉換成電能，通過并網逆變器轉變壓力后送主控板和市電網，主控板連接蓄電池和壓縮機，蓄電池的電能用以給壓縮機供能，使壓縮機做工，驅動冷媒工質進行逆卡諾循環，蒸發器將空氣中大量的低品位熱能（空氣中的熱量）通過壓縮機和冷媒介質轉變為高品位的熱能，成為高壓氣態工質，然后高壓氣態工質進入膨脹發電機組膨脹做功發電；膨脹發電機組出口是低溫低壓工質，低溫低壓工質作冷源通過冷凝器進一步吸收空氣中的熱能后流向壓縮機，膨脹發電機組出口壓力由壓縮機的入口壓力決定；經過壓縮機壓縮的高溫高壓工質作熱源流向冷凝器放熱冷凝，膨脹發電機組利用溫差做功發電。而冷凝工質再經工質泵壓入蒸發器，吸收低溫環境流體—空氣中的熱能加熱液態工質成為高壓氣態工質，然后高壓氣態工質又進入膨脹發電機組膨脹做功發電，這樣形成了封閉循環系統。在蒸發器放熱過程中，蒸發器的外壁溫度降低，降低到零攝氏度以下，外界空氣中的水蒸汽遇冷凝結成霜，粘附在蒸發器外殼上，通過設置套設在蒸發器上的干燥網，利用干燥劑等介質吸收蒸發器外部空氣中的水蒸汽，使水蒸汽無法凝結粘附結霜，以此達到無霜的目的，避免還需要花費其他電能用于除霜，以此達到提高能效比的目的。

本實用新型的有益效果是：充分利用太陽能、空氣能熱泵技術和低溫發電技術這3項技術，將光能和空氣能有機結合，很好地解決了現有空氣能熱泵技術及類似技術產品中只是簡單的作為熱源使用，產品用途單一，適用范圍較窄的問題，極大地拓寬了空氣能熱泵技術和的應用領域，為實現節能減排提供了一條有效的途徑；同時將太陽能發電供給壓縮機動力，避免外接電源，采用在蒸發器外部套設干燥網，吸取空氣中的水分，以此避免結霜。