[實用新型]基于熱泵儲電技術的分布式聯合發電系統

有效

• 申請號: 201920409143.6
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN210106021U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 俞小莉;俞瀟南;王雷;陸奕驥;李智;黃瑞;肖永紅;吳杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學;寧波中策動力機電集團有限公司
• 主分類號: F02G5/00
• 分類號: F02G5/00;F02B63/04;F01P5/02;F01P5/10;F03D9/11;F03D15/00;F03D1/06;F25B30/02;H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種基于熱泵儲電技術的分布式聯合發電系統，其特征在于，該系統包括熱泵儲電系統(S1)、太陽能聚光系統(S2)、柴油機發電機組及其冷卻系統(S3)、儲熱/冷系統(S4)、電力系統(S5)和風電機組(S6)；

其中熱泵儲電系統(S1)的儲熱換熱器(12)和儲熱/冷系統(S4)的儲熱罐(41)里的儲熱介質進行熱交換，熱泵儲電系統(S1)的儲冷換熱器(15)和儲熱/冷系統(S4)的儲冷罐(43)里的儲熱介質進行熱交換；熱泵儲電系統(S1)的活塞式膨脹/壓縮機(11)、電力系統(S5)的發電機B(52)、風電機組(S6)的風機葉輪(61)、電力系統(S5)的發電機A(51)及熱泵儲電系統(S1)的渦輪式膨脹/壓縮機(13)的動力耦合在一起，實現協調運作及多種運行模式的切換；

太陽能聚光系統(S2)將太陽聚光熱能傳遞并儲存在儲熱罐(41)中；

柴油機發電機組及其冷卻系統(S3)的柴油機(31)曲軸和發電機B(52)相連實現發電，柴油機(31)冷卻系統連接有兩條冷卻回路，且可進行切換；

熱泵儲電系統(S1)、太陽能聚光系統(S2)、柴油機發電機組及其冷卻系統(S3)通過儲熱/冷系統(S4)進行熱交換；

電力系統(S5)的發電機A(51)、發電機B(52)通過變電箱(53)與用戶端(54)相連，實現用電供需匹配；

風電機組(S6)由風機葉輪(61)將風能轉化并通過機械傳動進一步將動力耦合進行星齒輪箱(62)中。

2.如權利要求1所述一種基于熱泵儲電技術的分布式聯合發電系統，其特征在于，所述熱泵儲電系統(S1)為進行正逆熱力學循環的子系統，包括活塞式膨脹/壓縮機(11)、儲熱換熱器(12)、渦輪式膨脹/壓縮機(13)、離合器A(14)、儲冷換熱器(15)、離合器B(16)和離合器D(17)；工質在由活塞式膨脹/壓縮機(11)、儲熱換熱器(12)、渦輪式膨脹/壓縮機(13)及儲冷換熱器(15)構成的回路中進行熱力學循環；其中，活塞式膨脹/壓縮機(11)為曲柄連桿式機械，其與氣缸連通的氣道一端接儲冷換熱器(15)，另一端接儲熱換熱器(12)，活塞式膨脹/壓縮機曲軸(111)兩端分別連接離合器B(16)與離合器D(17)，儲熱換熱器(12)兩端分別連接活塞式膨脹/壓縮機(11)與渦輪式膨脹/壓縮機(13)，工質在其中與所述儲熱/冷系統(S4)中的熱流工質進行熱交換；渦輪式膨脹/壓縮機(13)有兩個工質進口/出口分別連接儲熱換熱器(12)和儲冷換熱器(15)，儲冷換熱器(15)兩端分別連接渦輪式膨脹/壓縮機(13)與活塞式膨脹/壓縮機(11)，工質在其中與所述儲熱/冷系統(S4)中的冷流工質進行熱交換；離合器A(14)兩端分別連接渦輪式膨脹/壓縮機(13)和所述電力系統(S5)的發電機A(51)；離合器B(16)兩端分別連接活塞式膨脹/壓縮機(11)和所述電力系統(S5)的發電機B(52)；離合器D(17)兩端分別連接所述風電機組(S6)的行星齒輪箱(62)和活塞式膨脹/壓縮機(11)。

3.如權利要求1所述一種基于熱泵儲電技術的分布式聯合發電系統，其特征在于，所述太陽能聚光系統(S2)為進行太陽聚光熱能收集、轉移的場所，包括太陽能聚光板(21)和聚光儲熱工質泵(22)，太陽輻射在太陽能聚光板(21)上，太陽能聚光板(21)吸收太陽輻射后溫度升高，熱量傳遞到工質中；工質由串聯在工質循環回路中的聚光儲熱工質泵(22)提供動力，流經太陽能聚光板(21)并在所述儲熱/冷系統(S4)的儲熱罐(41)中將熱量儲存下來。

4.如權利要求1所述一種基于熱泵儲電技術的分布式聯合發電系統，其特征在于，所述柴油機發電機組及其冷卻系統(S3)為主力發電部件，包括柴油機(31)、兩個冷卻液流向三通閥(32)、散熱器及冷卻風扇(33)和冷卻液泵(34)；其中柴油機(31)進氣為自然吸氣，尾氣通過管道流經所述儲熱/冷系統(S4)的儲熱罐(41)儲存熱量后排向環境，柴油機(31)曲軸與所述電力系統(S5)的發電機B(52)連接；兩個冷卻液流向三通閥(32)之間的一條支路上設置冷卻液泵(34)、柴油機(31)機體，第二條支路為常規冷卻回路(322)，第三條支路為與儲冷罐(43)換熱的儲冷冷卻回路(321)；常規冷卻回路(322)上串聯有散熱器及冷卻風扇(33)；冷卻液泵(34)由外部的柴油機前端皮帶輪通過帶傳動連接驅動。