CN101403363B - 水电资源共生的生态利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水电资源共生的生态利用系统，包括能源收集设备以及发电装置，能源收集设备输出端设置有能源转换储存设施，其包括空气压缩装置和储能装置，能源转换储存设施上设有气动冷凝器。使用时，利用能源收集设备将海浪能和风能的自然能源收集后，再经驱动空气压缩装置将其转换成压缩气体能储存于储能装置内部，以供发电装置将其转化成高质量的电力能源。同时，压缩气体能源在传输过程中经过气动冷凝器时，气动冷凝器将其气体中水分凝结起到气水分离，从而达到完成提取淡水的功能。基于上述，将自然资源转化成电力、水力资源，不需要再利用非再生资源，从而达到避免污染周围的环境。与现有单一获取能源的方式相比，本发明可达到降低生产成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种生态利用系统，具体是指一种用于电力资源、水资源以及环保领域的水电资源共生的生态利用系统。
【背景技术】
随着社会不断向前发展和进行，伴随着工业化不断向前发展和进步，导致其对水力资源及电力能源的需要量也不断日益增加。例如：在沿海地区，的企业比较集中、人口比较多，导致其在沿海地区日益增加的水力资和电力的资源也随着增加。然而目前用于提供水力资源和电力资源大部分分别是由非再生资源经过处理后而取之，例如：用于煤炭发电、用于化学物质进行发电以及地下非再生资源开发。在上述资源开发过程中，因所述的资源属于非再生资源开发利用，容易使其破坏或污染周围环境。同时也容易使得生产成本高。
【发明内容】
本发明的技术目的是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种不仅避免破坏或污染周围环境，而且还降低生产成本的水电资源的生态利用系统。
为了实现上述技术问题，本发明所提供一种水电资源共生的生态利用系统，包括设置于海平面上下的用于收集海浪能和风能的能源收集设备以及用于利用收集后能源进行发电的发电装置，在能源收集设备的输出端设置有能源转换储存设施，能源转换储存设施上设置有气动冷凝器。
依据上述主要技术特征，所述的能源转换储存设施包括与能源收集设备相连接的空气压缩装置以及设置于空气压缩装置的输出端上的与发电装置连接的储能装置；所述气动冷凝器分别与上述的空气压缩装置、储能装置连接。
依据上述主要技术特征，所述的空气压缩装置是由气体压缩设备构成的。
依据上述主要技术特征，所述能源收集设备包括风能设施、海洋能设施。
依据上述主要技术特征，气动冷凝器与空气压缩装置之间和气动冷凝器与储能装置之间分别设置有压缩气体管阀，气动冷凝器与储能装置之间设置有冷凝动力管阀。
依据上述主要技术特征，所述的储能装置的底部设置有集水槽，集水槽底部设置有输水管，该输水管上设置有输水管阀；该储能装置上还安装有发电装置，该发电装置与储能装置之间安装有气能输出管阀
本发明的有益技术效果：因在能源收集设备的输出端设置有能源转换储存设施，能源转换储存设施上设置有气动冷凝器，所述的能源转换储存设施包括空气压缩装置以及储能装置，使用时，利用能源收集设备将海浪能和风能的自然能源收集后，驱动空气压缩装置将其转换成压缩气体能储存于储能装置内部，以供发电装置将其转化成高质量的电力能源。同时，所述的压缩气体能源在传输过程中经过气动冷凝器时，所述的气动冷凝器将其气体中水分凝结而达到气水分离的目的，从而达到完成提取淡水的功能。基于上述，将所述自然资源转化成电力、水力资源，不需要再利用非再生资源，从而达到避免污染周围的环境，即可达到环保的目的。与现有单一获取能源的方式相比较，本发明还可以降低生产成本的目的。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1是本发明中水电资源共生的生态利用系统的方框原理流程图；
图2是本发明中水电资源共生的生态利用系统的结构原理图。
【具体实施方式】
请参考图1及图2所示，下面结合具体实施例来说明本发明中所提供一种水电资源共生的生态利用系统，包括能源收集设备1、空气压缩装置2、储能装置3、发电装置4以及气动冷凝器5。
所述能源收集设备1包括风能设施、海洋能设施。在本实施例中所述的风能设施或者海洋能设施可包括设置于海水底部的用于储存海浪能和气动能的气动室21、与该气动室21连接的另一端的风轮23。空气压缩装置2包括各类气体压缩设备。储能装置3的底部设置有集水槽6，集水槽6底部设置有输气水管7，该输水管7上设置有输水管阀8；该储能装置3上还安装有发电装置4，该发电装置4与储能装置3之间安装有气能输出管阀9。气动冷凝器5与空气压缩装置2之间和气动冷凝器5与储能装置3之间分别设置有压缩气体管阀10，气动冷凝器5与储能装置3之间设置有冷凝气动管阀11。
所述的能源收集设备1安装于海水底部。气动冷凝器5的一端通过压缩气体管阀10与空气压缩装置2连接，其另一端通过压缩气体管阀10与储能装置3连接，储能装置3上还安装有发电装置4，该发电装置4与储能装置3之间安装有气能输出管阀9。在气动冷凝器5与空气压缩装置2之间安装有压缩气体管阀10，而在气动冷凝器5与储能装置3之间安装有另一压缩气体管阀10，在气动冷凝器5上的另一接口装置通过冷凝气动管阀11与储能装置3连接，其能量驱动气动冷凝器5降低输气管阀10所在的一段输气管内的气体温度，使气体中的水分凝结达到汽水分离的目的，储能装置3的底部安装有集水槽6，该集水槽6的底部安装有输水管阀8。
能源收集设备1将海洋上海浪能和风能等各种自然能量收集一起后，并将其转换成压缩气体能储在储能装置3内部，使其平滑冗余，以满足发电站所必须的动力能条件，再通过发电装置4将其转化为高质量的电力能源向用户输出。同时，当风能或海浪能的自然能量转换为压缩气体能，在输送过程中降低输气管阀10所在的一段输气管内的气体温度，使气体中的水分凝结达到气水分离目的，并提取淡水。在上述转换过程中，电能源全部由自然能量转换而成，实现水、电资源共生功能，以保证本技术的绿色生态利用目的，从而达到避免污染周围环境的目的。
基于上述，能源收集设备1收集海波浪产生的机械能和空气动力能，并将能量转换为压缩气能，送入储能装置3内进行平滑冗余处理。同时，气动冷凝器5冷冻被压缩的空气，使空气中的水分子凝结，并提取淡水。而存储的压缩空气经过平滑冗余处理之后，可提供稳定可靠的电力能和淡水资源，其效率比传统系统高出20％左右。在自然能量(风能或海洋能)的利用过程中，可生产出大量的电力和水资源。以压缩气体储能形式代替蓄电池，有益于防止污染，降低运行成本，提高电能转化效率和系统使用寿命。在能量存储转换的过程中，充分利用了气体的介质性和资源性。
当海平面上下波动时，能量收集设备1对空气压缩装置2做功，空气压缩装置2将压缩空气通过压缩气体管阀10储入储能装置3内完成能量平滑和冗余处理。储能装置3的压缩气能通过冷凝气动管阀11驱动气动冷凝器5降低压缩气体管阀10中的温度，使气体中的水分子凝结，淡水落入储能装置3下部的集水槽6内，并通过输水管阀8输出淡水。同时储能装置3储存的气能通过气能输出管阀9，将稳定可调的气动能通过发电装置4转化为电能，实现风能或海洋能转换为水，电资源的能量转换功能。
综上所述，因能源收集设备1的输出端设置有能源转换储存装置，该能源装换储存装置包括与能源收集设备相互连接的空气压缩装置2，该空气压缩装置2的输出端上设置与发电装置4连接的储能装置3；分别同时连接储能装置3、空气压缩装置2的气动冷凝器5，使用时，利用能源收集设备1将海浪能和风能的自然能源收集后，再经空气压缩装置2将其转换成压缩气体能储存于储能装置3内部，以供发电装置4将其转化成高质量的电力能源。同时，所述的压缩气体能源在传输过程中经过气动冷凝器5时，所述的气动冷凝器5将其气体中水分子凝结成水分而达到气水分离的目的，从而达到完成提取淡水功能。基于上述，将所述自然资源转化成电力、水力资源，不需要再利用非再生资源，从而达到避免污染周围的环境，即可达到环保的目的。与现有单一获取能源的方式相比较，本发明还可以降低生产成本的目的。
Claims (5)
1.水电资源共生的生态利用系统，包括多套设置于海平面上下的用于收集海浪能和风能的能源收集设备及用于利用收集后能源进行发电的发电装置；所述能源收集设备的输出端设置有能源转换存储设施，能源转换存储设施上设置有气动冷凝器；其特征在于：所述的能源转换存储设施包括与能源收集设备相连接的空气压缩装置以及设置于空气压缩装置的输出端上的与发电装置连接的储能装置；所述气动冷凝器分别与上述的空气压缩装置、储能装置连接。
2.根据权利要求1所述的水电资源共生的生态利用系统，其特征在于：所述的空气压缩装置是由气体压缩设备构成的。
3.根据权利要求1所述的水电资源共生的生态利用系统，其特征在于：所述能源收集设备包括风能设施、海洋能设施。
4.根据权利要求1所述的水电资源共生的生态利用系统，其特征在于：气动冷凝器与空气压缩装置之间和气动冷凝器与储能装置之间分别设置有压缩气体管阀，气动冷凝器与储能装置之间设置有冷凝动力管阀。
5.根据权利要求1所述的水电资源共生的生态利用系统，其特征在于：储能装置的底部设置有集水槽，集水槽底部设置有输水管，该输水管上设置有输水管阀；该储能装置上还安装有发电装置，该发电装置与储能装置之间安装有气能输出管阀。
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