CN106894941A - 一种波浪能直驱式蒸汽压缩机组 - Google Patents

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杨绍辉
何宏舟
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Abstract

本发明公开了一种波浪能直驱式蒸汽压缩机组，包括振荡浮子、浮子臂、机械传动装置、机械储能装置、储能控制组件、联轴器和压缩机；振荡浮子与浮子臂连接，通过机械传动装置将采集到的波浪能输送到机械储能装置中，压缩机由储能控制组件控制机械储能装置驱动。本发明波浪能直驱式蒸气压缩机组采用振荡浮子采集波浪能直接驱动蒸汽压缩机组运行，可以有效减少能量转换中间过程的损失，提高波浪能利用效率；通过储能控制组件控制机械储能装置的蓄能和放能过程，可以克服波浪能的波动性和不稳定性问题，提高系统运行可靠度。

Description

一种波浪能直驱式蒸汽压缩机组
技术领域
本发明涉及波浪能利用和空调技术领域，具体涉及一种波浪能直驱式蒸汽压缩机组。
背景技术
现有的波浪能利用技术大部分是将波浪能转化为机械能，再由机械能转化为电能输出，输出的电能再根据需要转化为其他能量利用形式。但是这种能源转化形式中间转化过程较多，增加设备成本的同时又降低了综合能量利用效率；另一方面由于我国电源以火电为主，调峰能力相对较差，波浪能发电并网会影响电网的稳定性，因此较好的方法是将输出的电能不接入电网就地使用。因此，对于蒸气压缩机组这类能量利用形式为机械能的用能设备，采用将波浪能转化为机械能，利用机械能驱动蒸汽压缩机组运行的方式，能大大减少能量中间转换过程的能量转换损失，提高了波浪能的能源转化效率。
发明内容
本发明提供了一种波浪能直驱式蒸汽压缩机组，以克服波浪能能源密度具有间歇性、波动性、非周期性的问题以及现有波浪能利用装置电能输出利用效率较低的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种波浪能直驱式蒸汽压缩机组，其包括：振荡浮子、浮子臂、机械传动装置、机械储能装置、储能控制组件、联轴器和压缩机，其中：振荡浮子作为波浪能能量采集装置，与浮子臂连接后，将能量以机械能的形式通过机械传动装置传输到机械储能装置中。
进一步的，所述压缩机为制冷或热泵压缩机，内部工质为制冷剂。
进一步的，所述压缩机的转动部件与联轴器相连，并由所述机械储能装置驱动其运行。
进一步的，所述机械储能装置采用发条机械储能装置。
进一步的，所述储能控制组件包括储能传感器、负荷传感器和动作控制器，与机械储能装置和压缩机相连。
进一步的，所述储能控制组件的控制方法为：所述控制组件检测机械储能装置的储能情况和压缩机的负荷变化情况，根据检测结果控制机械储能装置的驱动输出功率。
本发明与现有技术相比的优点在于：
本发明所述一种波浪能直驱式蒸汽压缩机组，采用振荡浮子收集波浪能并将其存储起来后直接驱动制冷或热泵压缩机运行，可以有效减少机械能-电能-机械能中间转换过程的能量转换损失，提高波浪能的综合利用效率，而且机械储能装置及控制装置的引入既可以解决波浪能能源密度不稳定的问题，又能根据压缩机的负荷情况和储能装置的储能情况控制压缩机的运行功率，达到提高系统运行效率和运行可靠性的目的。
附图说明
图1为本发明一种波浪能直驱式蒸汽压缩机组的示意图；
附图中各数字含义为：
1、振荡浮子 2、浮子臂
3、机械传动装置 4、机械储能装置
5、储能控制组件 6、联轴器
7、压缩机。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。
参见图1，一种波浪能直驱式蒸汽压缩机组包括：振荡浮子1、浮子臂2、机械传动装置3、机械储能装置4、储能控制组件5、联轴器6和压缩机7。其中，振荡浮子1作为波浪能能量采集装置，与浮子臂2连接后，将能量以机械能的形式通过机械传动装置3传输到机械储能装置4中，机械储能装置4经过联轴器6与压缩机7相连，由储能控制组件5控制机械储能装置4驱动压缩机7运行。压缩机为制冷或热泵压缩机，内部工质为制冷剂。压缩机的转动部件与联轴器相连，并由所述机械储能装置驱动其运行。机械储能装置采用发条机械储能装置。储能控制组件包括储能传感器、负荷传感器和动作控制器，与机械储能装置和压缩机相连。
本发明波浪能直驱式蒸汽压缩机组的运行包括储能阶段和压缩运行阶段。储能阶段由振荡浮子1、浮子臂2、机械传动装置3和机械储能装置4完成，振荡浮子1收集波浪能动能后带动浮子臂2运动，浮子臂2运动所携带的机械能经过机械传动装置3后储存在机械储能装置4中，解决波浪能能源密度不稳定的问题。压缩运行阶段由机械储能装置4、储能控制组件5、联轴器6和压缩机7完成，储能控制组件5监测压缩机7的负荷情况和机械储能装置4的储能情况，根据监测结果控制机械储能装置4经联轴器6驱动压缩机7运行，并控制压缩机7的运行功率，减少中间能量转换过程的能量转换损失，提高波浪能利用效率和系统运行可靠性。
本发明波浪能直驱式蒸汽压缩机组适用的机型有：离心机、螺杆机、模块机、水源热泵机组、多联机组等空调热泵机组，机组可用于单独制冷、单独制热或制冷兼制热。
本发明采用波浪能产生的机械能直接驱动压缩机组，尽可能地使采集到的波浪能与压缩机组消耗的机械能相等，不经过机械能到电能、电能再到机械能的多次转化，减少能量转换损失；本发明通过储能控制组件监测、控制压缩机和机械储能装置的运行，实现系统的高效、稳定运行。
本发明未详细阐述部分属于本领域的公知技术，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种波浪能直驱式蒸汽压缩机组，其特征在于：包括振荡浮子、浮子臂、机械传动装置、机械储能装置、储能控制组件、联轴器和压缩机；所述振荡浮子作为波浪能能量采集装置，与浮子臂连接后，将能量以机械能的形式通过机械传动装置传输到机械储能装置中。
2.根据权利要求1所述的波浪能直驱式蒸汽压缩机组，其特征在于：所述压缩机为制冷或热泵压缩机，内部工质为制冷剂。
3.根据权利要求1所述的波浪能直驱式蒸汽压缩机组，其特征在于：所述压缩机的转动部件与联轴器相连，并由所述机械储能装置驱动其运行。
4.根据权利要求1所述的波浪能直驱式蒸汽压缩机组，其特征在于：所述机械储能装置采用发条机械储能装置。
5.根据权利要求1所述的波浪能直驱式蒸汽压缩机组，其特征在于：所述储能控制组件包括储能传感器、负荷传感器和动作控制器，与机械储能装置和压缩机相连。
6.根据权利要求1所述的波浪能直驱式蒸汽压缩机组中储能控制组件的控制方法，其特征在于：所述储能控制组件检测机械储能装置的储能情况和压缩机的负荷变化情况，根据检测结果控制机械储能装置的驱动输出功率。
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