[發明專利]一種消納棄風棄光的供蓄熱系統

有效

• 申請號: 202110350590.0
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112923431B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 王興;王偉鋒;趙杰;張朋飛;薛志恒
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F24D15/02
• 分類號: F24D15/02;F24D11/00;F24D19/00;F24S20/40;F03D9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種消納棄風棄光的供蓄熱系統，包括太陽能集熱裝置等；太陽能集熱裝置用于將太陽能吸收并轉化為集熱工質的熱能，集熱工質吸熱升溫后沿管道循環流動，與熱網循環水冷水管道中的冷水進行熱交換；風力機制熱裝置用于將風能轉化為電能，進而將旋轉的機械能轉化為攪拌工質的熱能，使攪拌工質升溫后與熱網循環水冷水管道中的冷水進行熱交換，過剩的熱網循環水熱水可通過蓄熱水罐儲存，并通過熱網循環水熱水管道引出。本發明采用棄風、棄光能源，能量轉化形式為太陽能——熱能，風能——機械能——熱能，能量轉化效率更高，設備成本較低，投資回收期較短。本發明具有廣泛適用性，能夠大范圍推廣使用，系統靈活高效，供、蓄熱兼備，綠色環保。

技術領域

本發明屬于新能源應用技術領域，具體涉及一種消納棄風棄光的供蓄熱系統。

背景技術

風能、太陽能作為清潔的可再生能源，近年來在我國電力行業發展迅速，應用廣泛。目前，我國風電、光電的裝機總量均已成為世界第一。然而，受到多方面因素制約，風電、光電存在著嚴重的浪費現象，尤其北方地區棄風、棄光最為嚴重，大量風電、光電機組停機。

目前也有個別消納棄風、棄光用于供熱的設計方案，如申請公布日為2016年10月8日，申請公布號為CN106322822A的中國專利中，公開了消納棄風棄光的冷熱聯供系統及方法。該發明先將風能、太陽能轉換成電能，再利用電鍋爐生產熱能，并配合地源熱泵輔助。這種設計的缺陷主要有：首先，風能、太陽能先轉換成電能，再轉換成熱能，二次轉換大大降低了能源轉化效率；其次，長期使用地源熱泵會在一定程度上改變當地土壤的溫度，不利于該地區生態穩定發展；再者，該系統設計過于復雜，新增設備較多，成本增加明顯，投資回收期將大大延長。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的上述問題，提供一種用于消納棄風、棄光資源，且結構簡單、成本較低的消納棄風棄光的供蓄熱系統。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種消納棄風棄光的供蓄熱系統，包括太陽能集熱裝置、風力機制熱裝置、蓄熱水罐和熱網循環水冷水、熱水管道；

太陽能集熱裝置用于將太陽能吸收并轉化為集熱工質的熱能，集熱工質吸熱升溫后沿管道循環流動，與熱網循環水冷水管道中的冷水進行熱交換；

風力機制熱裝置用于將風能轉化為電能，進而將旋轉的機械能轉化為攪拌工質的熱能，使攪拌工質升溫后與熱網循環水冷水管道中的冷水進行熱交換，熱網循環水熱水通過蓄熱水罐收集，并通過熱網循環水熱水管道引出。

本發明進一步的改進在于，風力機制熱裝置包括依次連接的垂直軸風力機、自動變速箱、轉向傳動裝置和攪拌制熱器。

本發明進一步的改進在于，垂直軸風力機用于將廢棄的風能轉換為風力機的機械能，帶動風力機轉軸沿豎直方面旋轉；自動變速箱安裝在垂直軸風力機的底部，能夠根據風力機轉軸轉速的大小，切換不同的速比，用于維持轉向傳動裝置和攪拌制熱器勻速平穩運行。

本發明進一步的改進在于，轉向傳動裝置一端與攪拌制熱器在水平方向連接，另一端與自動變速器在豎直方向連接。

本發明進一步的改進在于，攪拌制熱器中安裝有葉片組并充滿攪拌工質，攪拌工質常為氣態或液態。

本發明進一步的改進在于，蓄熱水罐的進出口處分別設置有蓄熱罐進水閥門和蓄熱罐出水閥門。

本發明進一步的改進在于，蓄熱水罐為立式罐，罐頂部為進水口，底部為出水口，罐體外殼附有保溫層。

本發明進一步的改進在于，熱網循環水冷水管道上依次設置有循環水泵前閥門、循環水泵、循環水泵后閥門、第一換熱器和第二換熱器。