CN103776192A

CN103776192A - 低温余热发电装置

Info

Publication number: CN103776192A
Application number: CN201410061151.8A
Authority: CN
Inventors: 梁兆福
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2014-05-07

Abstract

本发明公开了一种低温余热发电装置，包括制冷组件、换向组件及发电组件，所述的制冷组件、换向组件及发电组件通过管路相互连接；所述的制冷组件包括制冷压缩机、第二四通阀、三通阀、第一换热器、第二换热器及节流装置；所述的换向组件包括第一四通阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第六单向阀、第九单向阀、第一换热管及第二换热管；所述的发电组件包括第一高压储液容器、第二高压储液容器、第一单向阀、第二单向阀、第七单向阀、第八单向阀、电磁阀、流量调节阀及发电装置；本发明结构简单，可通用于大小型的生产设备，自身耗电很小，发电量可并入电网，也可储存供电。

Description

低温余热发电装置

技术领域

本发明涉及一种余热回收发电系统，尤其涉及一种低温余热发电装置。

背景技术

现有的余热回收技术大多用于生产热水，比如热泵余热回收系统，把制冷压缩产生的热量生产出来的热水供用户使用，但是如果这些热水没有及时用掉，那么制冷压缩产生的热量还是得通过换热装置浪费掉。太阳能热水系统也是这样，生产出来的热水没有及时用掉，或者水温达到最高的话，那么这时候太阳能集热器也只能做无用功。还有一些技术用于余热发电，但是这些多应用于工厂中大型的系统，结构复杂，造价高，温度要求也较高，无法满足小型化的使用需求。

发明内容

本发明的目的：提供一种低温余热发电装置，能应用于空调制冷系统、太阳能热水系统以及其它行业领域，生产所产生的低温余热可以回收利用发电。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种低温余热发电装置，包括制冷组件、换向组件及发电组件，所述的制冷组件、换向组件及发电组件通过管路相互连接；所述的制冷组件包括制冷压缩机、第二四通阀、三通阀、第一换热器、第二换热器及节流装置，所述的制冷压缩机设有高压排气口及低压吸气口，所述的三通阀设有第一端口、第二端口及第三端口，所述的第二四通阀设有第四端口、第五端口、第六端口及第七端口，所述的制冷压缩机的高压排气口通过所述的第一端口与所述的三通阀连接，所述的三通阀的第三端口与所述的第二四通阀的第四端口连接，所述的三通阀的第五端口与所述的第一换热器连接，所述的第一换热器通过所述的节流装置与所述的第二换热器连接，所述的三通阀的第七端口与所述的第二换热器连接；所述的换向组件包括第一四通阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第六单向阀、第九单向阀、第一换热管及第二换热管；所述的第一四通阀设有第八端口、第九端口、第十端口及第十一端口，所述的三通阀的第二端口与所述的第一四通阀的第八端口连接，所述的第一四通阀的第十端口与所述的制冷压缩机的低压吸气口连接，所述的第一四通阀的第九端口与所述的第一换热管连接，所述的第一四通阀的第十一端口与所述的第二换热管连接；所述的第二四通阀的第六端口分别与所述的第三单向阀及第六单向阀的一端连接，所述的第三单向阀及第六单向阀的另一端分别与所述的第四单向阀及第五单向阀的一端连接，所述的第四单向阀及第五单向阀的另一端与所述的第九单向阀的一端连接，所述的第九单向阀的另一端与所述的第二四通阀的第四端口连接。

上述的低温余热发电装置，其中，所述的发电组件包括第一高压储液容器、第二高压储液容器、第一单向阀、第二单向阀、第七单向阀、第八单向阀、电磁阀、流量调节阀及发电装置；所述的第一单向阀及第二单向阀分别连接在所述的第一高压储液容器上，所述的第七单向阀及第八单向阀分别连接在所述的第二高压储液容器上，所述的第一单向阀与所述的第七单向阀连接，所述的第二单向阀与所述的第八单向阀连接；所述的第八单向阀通过所述的电磁阀与所述的流量调节阀的一端连接，所述的流量调节阀的另一端与所述的发电装置的一端连接，所述的发电装置的另一端与所述的第一换热器的一端连接，所述的第一单向阀与所述的第一换热器的另一端连接。

上述的低温余热发电装置，其中，所述的发电装置包括发电机及气动马达，所述的发电机与所述的气动马达连接。

上述的低温余热发电装置，其中，所述的第一换热管及第二换热管分别位于所述的第一高压储液容器及第二高压储液容器内；所述的第一高压储液容器及第二高压储液容器内分别设有低沸点介质。

本发明结构简单，可通用于大小型的生产设备，自身耗电很小，发电量可并入电网，也可储存供电。

附图说明

图1是本发明低温余热发电装置的连接图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

请参见附图1所示，一种低温余热发电装置，包括制冷组件、换向组件及发电组件，所述的制冷组件、换向组件及发电组件通过管路相互连接；所述的制冷组件包括制冷压缩机1、第二四通阀3、三通阀4、第一换热器15、第二换热器16及节流装置17，所述的制冷压缩机1设有高压排气口101及低压吸气口102，所述的三通阀4设有第一端口a、第二端口b及第三端口c，所述的第二四通阀3设有第四端口d、第五端口e、第六端口f及第七端口g，所述的制冷压缩机1的高压排气口101通过所述的第一端口a与所述的三通阀4连接，所述的三通阀4的第三端口c与所述的第二四通阀3的第四端口d连接，所述的三通阀4的第五端口e与所述的第一换热器15连接，所述的第一换热器15通过所述的节流装置17与所述的第二换热器16连接，所述的三通阀4的第七端口g与所述的第二换热器16连接；所述的换向组件包括第一四通阀2、第三单向阀7、第四单向阀8、第五单向阀9、第六单向阀10、第九单向阀13、第一换热管20及第二换热管21；所述的第一四通阀2设有第八端口h、第九端口i、第十端口j及第十一端口k，所述的三通阀4的第二端口b与所述的第一四通阀2的第八端口h连接，所述的第一四通阀2的第十端口j与所述的制冷压缩机1的低压吸气口102连接，所述的第一四通阀2的第九端口i与所述的第一换热管20连接，所述的第一四通阀2的第十一端口k与所述的第二换热管21连接；所述的第二四通阀3的第六端口f分别与所述的第三单向阀7及第六单向阀10的一端连接，所述的第三单向阀7及第六单向阀10的另一端分别与所述的第四单向阀8及第五单向阀9的一端连接，所述的第四单向阀8及第五单向阀9的另一端与所述的第九单向阀13的一端连接，所述的第九单向阀13的另一端与所述的第二四通阀3的第四端口d连接。

所述的发电组件包括第一高压储液容器A、第二高压储液容器B、第一单向阀5、第二单向阀6、第七单向阀11、第八单向阀12、电磁阀14、流量调节阀18及发电装置19；所述的第一单向阀5及第二单向阀6分别连接在所述的第一高压储液容器A上，所述的第七单向阀11及第八单向阀12分别连接在所述的第二高压储液容器B上，所述的第一单向阀5与所述的第七单向阀11连接，所述的第二单向阀6与所述的第八单向阀12连接；所述的第八单向阀12通过所述的电磁阀14与所述的流量调节阀18的一端连接，所述的流量调节阀18的另一端与所述的发电装置19的一端连接，所述的发电装置19的另一端与所述的第一换热器15的一端连接，所述的第一单向阀5与所述的第一换热器15的另一端连接。

所述的发电装置19包括发电机191及气动马达192，所述的发电机191与所述的气动马达192连接。

所述的第一换热管20及第二换热管21分别位于所述的第一高压储液容器A及第二高压储液容器B内；所述的第一高压储液容器A及第二高压储液容器B内分别设有低沸点介质。

本发明的具体工作流程如下：

制冷时三通阀4、第一四通阀2及第二四通阀3断电，制冷压缩机1通电开始制冷压缩循环，制冷压缩机1的高压排气口101排出高温高压气体通过管路进入三通阀4，由第一端口a进第二端口b端出，经由管道连接到第一四通阀2，由第八端口h进第九端口i出，经由管道连接到第一换热管20，热量通过第一换热管20将第一高压储液容器A内的介质升温升压，第三单向阀7和第五单向阀9由于压力作用关闭，高温高压气体从第一换热管20出来后通过管路依次经由第二单向阀8及第九单向阀13进入，第二四通阀3由第四端口d进第五端口e出，再经由管路进入到第一换热器15，通过风冷或水冷进行散热冷凝，经散热后高温高压气体冷凝为中温高压液体，液体从第一换热器15出来通过管路连接到节流装置17，通过节流装置17节流降压后通过管路进入到第二换热器16，蒸发制冷变为低温低压气体通过管路进入到第二四通阀3，由第七端口g进第六端口f出，再通过管路经由第六单向阀10进入到第二换热管21，通过第二换热管21给第二高压储液容器B内的介质降温降压，低温低压气体从第二换热管21出来后通过管路进入到第一四通阀2，由第十一端口k进第十端口j出，通过管路进入到制冷压缩机1的低压吸气口102，如此循环压缩制冷。

以上循环制冷分别将第一高压储液容器A内的介质升温升压和第二高压储液容器B内的介质降温降压，如此一来当第一高压储液容器A内的压力大于第二高压储液容器B内的压力一定值时，电磁阀14通电打开，第一单向阀5和第八单向阀12由于压力作用关闭，第一高压储液容器A内的介质汽化为高压气体通过管路经由第二单向阀6、电磁阀14、流量调节阀18进入到发电装置19内的气动马达192，在发电装置19内高压气体带动气动马达192转动，继而带动发动机191转动发电，高压气体再由气动马达192排出进入到发电装置19的全封闭的外壳内，高压气体再由与发电装置19出口相连接的管道进入到第一换热器15，以风冷或水冷冷却方式将高压气体冷凝为液态介质，液态介质再由第一换热器15出口通过管路经由第七单向阀11进入到第二高压储液容器B，再通过第二换热管21换热降温降压。

当第一高压储液容器A内介质减少到一定量，第二高压储液容器B内介质增加到一定量时，电磁阀14断电关闭，第一四通阀2通电打开，制冷压缩机1排出高温高压气体通过管路进入三通阀4，由第一端口a进第二端口b端出，经由管道连接到第一四通阀2，由第八端口h进第十一端口k出，经由管道连接到第二换热管21，热量通过第二换热管21将第二高压储液容器B内的介质升温升压，第四单向阀8和第六单向阀10由于压力作用关闭，高温高压气体从第二换热管21出来后通过管路依次经由第五单向阀9和第九单向阀13进入第二四通阀3，由第四端口d进第五端口e出，再经由管路进入到第一换热器15，通过风冷或水冷进行散热冷凝，经散热后高温高压气体冷凝为中温高压液体，液体从第一换热器15出来通过管路连接到节流装置17，通过节流装置17节流降压后通过管路进入到第二换热器16，蒸发制冷变为低温低压气体通过管路进入到第二四通阀3，由第七端口g进第六端口f出，再通过管路经由第三单向阀7进入到第一换热管20，通过第一换热管20给第一高压储液容器A内的介质降温降压，低温低压气体从第二换热管21出来后通过管路进入到第一四通阀2，由第九端口i进第十端口j出，通过管路进入到制冷压缩机1的低压吸气口102，如此循环压缩制冷。

以上循环制冷分别将第二高压储液容器B内的介质升温升压和第一高压储液容器A内的介质降温降压，如此一来当第二高压储液容器B内的压力大于第一高压储液容器A内的压力一定值时，电磁阀14通电打开，第二单向阀6、第七单向阀11由于压力作用关闭，第二高压储液容器B内的介质汽化为高压气体通过管路经由第八单向阀12、电磁阀14、流量调节阀18进入到发电装置19内的气动马达192，在发电装置19内高压气体带动气动马达192转动，继而带动发动机191转动，发电高压气体再由气动马达192排出进入到发电装置19的全封闭的外壳内，高压气体再由与发电装置19出口相连接的管道进入到第一换热器15，以风冷或水冷冷却方式将高压气体冷凝为液态介质，液态介质再由第一换热器15出口通过管路经由第一单向阀5进入到第一高压储液容器A ，再通过第一换热管20换热降温降压，如此第一高压储液容器A、第二高压储液容器B交替升温升压，降温降压，循环发电。

制冷系统制热时不向发电组件供热，发电组件停止工作，制热时第二四通阀3、三通阀4通电工作，电磁阀14、第一四通阀2断电停止工作，此时制冷压缩机2高压排气进入到三通阀4，由第一端口a进第三端口c出，进入到第二四通阀3，由第四端口d进第七端口g出，第九单向阀13高压顶死关闭，高压排气经第二换热器16制热、节流装置17节流降压、第一换热器15进入第二四通阀3，由第五端口e进第六端口f出，经第六单向阀10、第二换热管21进入第一四通阀2，由第十一端口k进第十端口j出，进入到制冷压缩机1的低压吸气口102，如此循环压缩制热。

综上所述，本发明结构简单，可通用于大小型的生产设备，自身耗电很小，发电量可并入电网，也可储存供电。

Claims

1.一种低温余热发电装置，其特征在于：包括制冷组件、换向组件及发电组件，所述的制冷组件、换向组件及发电组件通过管路相互连接；所述的制冷组件包括制冷压缩机、第二四通阀、三通阀、第一换热器、第二换热器及节流装置，所述的制冷压缩机设有高压排气口及低压吸气口，所述的三通阀设有第一端口、第二端口及第三端口，所述的第二四通阀设有第四端口、第五端口、第六端口及第七端口，所述的制冷压缩机的高压排气口通过所述的第一端口与所述的三通阀连接，所述的三通阀的第三端口与所述的第二四通阀的第四端口连接，所述的三通阀的第五端口与所述的第一换热器连接，所述的第一换热器通过所述的节流装置与所述的第二换热器连接，所述的三通阀的第七端口与所述的第二换热器连接；所述的换向组件包括第一四通阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第六单向阀、第九单向阀、第一换热管及第二换热管；所述的第一四通阀设有第八端口、第九端口、第十端口及第十一端口，所述的三通阀的第二端口与所述的第一四通阀的第八端口连接，所述的第一四通阀的第十端口与所述的制冷压缩机的低压吸气口连接，所述的第一四通阀的第九端口与所述的第一换热管连接，所述的第一四通阀的第十一端口与所述的第二换热管连接；所述的第二四通阀的第六端口分别与所述的第三单向阀及第六单向阀的一端连接，所述的第三单向阀及第六单向阀的另一端分别与所述的第四单向阀及第五单向阀的一端连接，所述的第四单向阀及第五单向阀的另一端与所述的第九单向阀的一端连接，所述的第九单向阀的另一端与所述的第二四通阀的第四端口连接。

2.根据权利要求1所述的低温余热发电装置，其特征在于：所述的发电组件包括第一高压储液容器、第二高压储液容器、第一单向阀、第二单向阀、第七单向阀、第八单向阀、电磁阀、流量调节阀及发电装置；所述的第一单向阀及第二单向阀分别连接在所述的第一高压储液容器上，所述的第七单向阀及第八单向阀分别连接在所述的第二高压储液容器上，所述的第一单向阀与所述的第七单向阀连接，所述的第二单向阀与所述的第八单向阀连接；所述的第八单向阀通过所述的电磁阀与所述的流量调节阀的一端连接，所述的流量调节阀的另一端与所述的发电装置的一端连接，所述的发电装置的另一端与所述的第一换热器的一端连接，所述的第一单向阀与所述的第一换热器的另一端连接。

3.根据权利要求2所述的低温余热发电装置，其特征在于：所述的发电装置包括发电机及气动马达，所述的发电机与所述的气动马达连接。

4.根据权利要求2所述的低温余热发电装置，其特征在于：所述的第一换热管及第二换热管分别位于所述的第一高压储液容器及第二高压储液容器内；所述的第一高压储液容器及第二高压储液容器内分别设有低沸点介质。