CN107489599A - 一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，包括风能压气系统、太阳能压气系统、水能压气系统、地温能压气系统、混合蓄气仓、低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓；所述风能压气系统、太阳能压气系统、水能压气系统和地温能压气系统均包括送气管，且送气管连接至混合蓄气仓，风能压气系统、太阳能供气系统、水能压气系统和地温能压气系统分别通过各自的送气管连通混合蓄气仓，各送气管中部均设置有空气净化系统；所述混合蓄气仓底端设置有气压输入主导管，且气压输入主导管依次贯通低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓。该设备减少了传统式气能开发中存在许多繁琐环节，并节省了无数电机、电缆线的成本投入、和使用马达耗电消费，本设备直接用蓄气能带动各种气动设备做功，充分发挥基于地温贮存的混合蓄气新能源的利用率，更好的造福全人类。

Description

一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体是一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备。

背景技术

随着化石资源的逐渐枯竭，以及环境污染问题逐渐加重，新能源的开发及利用越来越受到人们的重视。在目前的新能源领域，存在以下缺陷，目前最常用的新能源为风能、水能及太阳能，在进行利用时，人们习惯于将这些能源利用发电机转化为电能，再使用电能带动各种电动设备。对于市场上的气动设备而言，无法直接使用气能，还需要利用电能做功产生压缩空气，通过压缩空气来带动这些气动设备，对于气动设备而言，其所用的能量需要经过多次转换，大大降低了气能的利用率。另外风能、水能及太阳能均为间断性的能源，无法持续提供能源，在发电高峰时间，多余的能源被白白浪费，在发电低谷时期，又无法满足需求，造成供电不足。这些缺陷限制了新能源的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，包括风能压气系统、太阳能压气系统、水能压气系统、地温能压气系统、混合蓄气仓、低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓；所述风能压气系统、太阳能压气系统、水能压气系统和地温能压气系统均包括送气管，且送气管连接至混合蓄气仓，送气管的出口端设置有第一防回阀，风能压气系统、太阳能压气系统、水能压气系统和地温能压气系统分别通过各自的送气管连通混合蓄气仓，各送气管上均设置有空气净化系统；所述混合蓄气仓底端设置有气压输入主导管，且气压输入主导管依次贯通低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓，低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓沿竖直方向依次设置，低压蓄气仓内的气压输入主导管管段上设置有第一净化变压防回装置总成；所述中压蓄气仓内的气压输入主导管管段上设置有第二净化变压防回装置总成；所述高压蓄气仓内的气压输入主导管管段上设置有第三净化变压防回装置总成；所述特压蓄气仓内的气压输入主导管管段上设置有第四净化变压防回装置总成；所述低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓上分别设置有低压用途输出接口、中压用途输出接口、高压用途输出接口和特高压用途输出接口；所述混合蓄气仓、低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓上均设置有安全泄气系统。

作为本发明进一步的方案：所述混合蓄气仓安装在地下或者水域底部。

作为本发明再进一步的方案：所述风能压气系统还包括风车、第一气体压缩装置和无级变速系统，第一气体压缩装置为机械式气体压缩装置，其内设置有第一压气活塞，风车通过无级变速系统驱动连接第一气体压缩装置，第一气体压缩装置的出口端经送气管连接至混合蓄气仓。

作为本发明再进一步的方案：所述太阳能压气系统包括太阳能电池板或吸热管。

作为本发明再进一步的方案：所述水能压气系统包括水仓和第二气体压缩装置，水仓内设置有水力设备，水力设备驱动连接第二气体压缩装置，第二气体压缩装置为机械式气体压缩装置，其内设置有第二压气活塞，第二气体压缩装置的出口端经送气管连接至混合蓄气仓。

作为本发明再进一步的方案：所述混合蓄气仓底端设置有第一排渣管，所述低压蓄气仓底端设置有第二排渣管，所述中压蓄气仓底端设置有第三排渣管，所述高压蓄气仓底端设置有第四排渣管，特压蓄气仓底端设置有第五排渣管。

作为本发明再进一步的方案：将气压输入主导管替换为第二主导管，第二主导管与混合蓄气仓之间设置有第五净化变压防回装置总成，且第二主导管与混合蓄气仓之间通过第五净化变压防回装置总成相连，第二主导管分别通过第一净化变压防回装置总成、第二净化变压防回装置总成、第三净化变压防回装置总成和第四净化变压防回装置总成连接至低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓。

作为本发明再进一步的方案：所述混合蓄气仓、低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓沿竖直方向依次设置，所述混合蓄气仓、低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓沿水平方向依次设置，即混合蓄气仓、低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓位于同一水平面上。

作为本发明再进一步的方案：第五净化变压防回装置总成，所述混合蓄气仓、低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓由一竖向设置的直管通过隔板分割而成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该基于地温贮存的混合蓄气新能源设备对风能、水能、太阳能、地温能进行综合开发利用，以产生压缩空气，用于带动各种气动设备做功，无需使用电动机，减少了传统式气能开发中存在许多繁琐环节，并节省了无数电机、电缆线的成本投入，和使用马达耗电消费，充分发挥基于地温贮存的混合蓄气新能源的利用率，系本发明人一年又一年、一代又一代的刻苦研发出第五代基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，更进一步的地以全零耗，零污染、零排放、零消费的造福于全人类。

2、该基于地温贮存的混合蓄气新能源设备对风能、水能、太阳能、地温能进行综合开发利用，因此即便其中某种能源处于低谷期，也能够通过其他能源进行弥补，能够提供持续的能源供给。

3、该基于地温贮存的混合蓄气新能源设备通过净化变压防回装置总成分别对低压压缩空气存入低压蓄气仓、中压压缩空气存入中压蓄气仓、高压压缩空气存入高压蓄气仓、特高压压缩空气存入特压蓄气仓，供给用户按需使用，适用于各行各业做非电动力。

4、该基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，在混合蓄气仓、低压蓄气仓、中压蓄气仓、高压蓄气仓和特压蓄气仓上均设置有安全泄气系统，在长期使用过程中，能够避免各蓄气仓因在高峰期压力过高而损坏气动设备，为延长和保护各气动设备使用寿命的同时，必需要将混合蓄气仓的气压进行分压稳压，分别为低压、中压、高压和特压，供给人们按需要而使用。

附图说明

图1为实施例1基于地温贮存的混合蓄气新能源设备的结构示意图。

图2为图1的局部结构示意图。

图3为实施例2基于地温贮存的混合蓄气新能源设备的结构示意图。

图4为实施例3基于地温贮存的混合蓄气新能源设备的结构示意图。

图5为实施例4基于地温贮存的混合蓄气新能源设备的结构示意图。

图中：1-风能压气系统、2-太阳能供气系统、3-水能压气系统、4-地温能压气系统、5-安全泄气系统、6-混合蓄气仓、7-总阀、8-第一净化变压防回装置总成、9-低压蓄气仓、10-低压用途输出接口、11-气压输入主导管、12-第二净化变压防回装置总成、13-中压蓄气仓、14-中压用途输出接口、15-第三净化变压防回装置总成、16-高压蓄气仓、17-高压用途输出接口、18-第四净化变压防回装置总成、19-特压蓄气仓、20-特高压用途输出接口、21-风车、22-第一气体压缩装置、23-第一压气活塞、24-送气管、25-第一防回阀、26-太阳能电池板或吸热管、27-水仓、28-第二气体压缩装置、29-第二压气活塞、30-空气净化系统、31-无级变速系统、32-第一排渣管、33-第二排渣管、34-第三排渣管、35-第四排渣管、36-第五排渣管、37-第五净化变压防回装置总成、38-第二主导管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

请参阅图1-2，一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，包括风能压气系统1、太阳能供气系统2、水能压气系统3、地温能压气系统4、混合蓄气仓6、低压蓄气仓9、中压蓄气仓13、高压蓄气仓16和特压蓄气仓19，所述混合蓄气仓6可以安装在地面上，也可以安装在地下或者水域底部，安装在地面上的优点是修建、维修方便，缺点是容易受到外界气候冷热环境的影响，需要占用土地，且暴漏目标容易被外界破坏，安装在地下或水域底部，优点是节约用地，且能够保证混合蓄气仓6长期处于恒温恒压状态，免受外界影响，为用户提供安全稳定的气压贮在地下恒温恒压蓄气仓内带动各种气动设备，包括江、海、水库、河流、河滩等，本实施例中，优选的，所述混合蓄气仓6安装在地下或者水域底部；

所述风能压气系统1、太阳能压气系统2、水能压气系统3和地温能压气系统4均包括送气管24，且送气管24连接至混合蓄气仓6，送气管24的出口端设置有第一防回阀25，风能压气系统1、太阳能压气系统2、水能压气系统3和地温能压气系统4分别通过各自的送气管24连通混合蓄气仓6，向混合蓄气仓6输送压缩空气，送气管24出口端的第一防回阀25能够避免压缩空气倒流，为了对混合蓄气仓6的进气进行净化处理，各送气管24上均设置有空气净化系统30；所述风能压气系统1还包括风车21、第一气体压缩装置22和无级变速系统31，第一气体压缩装置22为机械式气体压缩装置，其内设置有第一压气活塞23，风车21通过无级变速系统31平稳驱动连接第一气体压缩装置22，第一气体压缩装置22的出口端经送气管24连接至混合蓄气仓6，风车21在风力的推动下运行时，经无级变速系统31平稳带动第一气体压缩装置22运行，对空气进行压缩处理，压缩处理后的空气经送气管24进入混合蓄气仓6内；所述太阳能压气系统2包括太阳能电池板26，太阳能电池板或吸热管26用于吸收太阳热能，以产生压缩空气，将压缩空气经送气管24进入混合蓄气仓6内；所述水能压气系统3包括水仓27和第二气体压缩装置28，水仓27内设置有水力设备，水力设备驱动连接第二气体压缩装置28，第二气体压缩装置28为机械式气体压缩装置，其内设置有第二压气活塞29，第二气体压缩装置28的出口端经送气管24连接至混合蓄气仓6，水仓27内的水力设备在水力的推动下运行时，带动第二气体压缩装置28运行，对空气进行压缩处理，压缩处理后的空气经送气管24进入混合蓄气仓6内；

所述地温能压气系统4通过送气管24连通混合蓄气仓6，地温能压气系统4利用地温能产生压缩空气，压缩空气经送气管24送入混合蓄气仓6内；所述混合蓄气仓6底端设置有气压输入主导管11，且气压输入主导管11依次贯通低压蓄气仓9、中压蓄气仓13、高压蓄气仓16和特压蓄气仓19，低压蓄气仓9、中压蓄气仓13、高压蓄气仓16和特压蓄气仓19沿竖直方向依次设置，低压蓄气仓9内的气压输入主导管11管段上设置有第一净化变压防回装置总成8，第一净化变压防回装置总成8集成了净化、变压和防回功能，混合蓄气仓6内的压缩空气由于压力不稳定，时强时弱，直接使用的话容易损坏各种气动设备，并容易导致事故危险，故此混合气压不能直接使用，要进行分压稳压需通过混合蓄气仓6内的压缩空气在气压输入主导管11内流动，在流经低压蓄气仓9时，气压输入主导管11内的压缩空气经第一净化变压防回装置总成8的净化和变压处理后，送入低压蓄气仓9内，同时第一净化变压防回装置总成8还能避免低压压缩空气倒流；所述中压蓄气仓13内的气压输入主导管11管段上设置有第二净化变压防回装置总成12，第二净化变压防回装置总成12集成了净化、变压和止回功能，混合蓄气仓6内的压缩空气由于压力不稳定，并不能直接使用，混合蓄气仓6内的压缩空气在气压输入主导管11内流动，在流经中压蓄气仓13时，气压输入主导管11内的压缩空气经第二净化变压防回装置总成12的净化和变压处理后，送入中压蓄气仓13内，同时第二净化变压防回装置总成12还能避免中压压缩空气倒流；所述高压蓄气仓16内的气压输入主导管11管段上设置有第三净化变压防回装置总成15，第三净化变压防回装置总成15集成了净化、变压和防回功能，混合蓄气仓6内的压缩空气在气压输入主导管11内流动，在流经高压蓄气仓16时，气压输入主导管11内的压缩空气经第三净化变压防回装置总成15的净化和变压处理后，送入高压蓄气仓16内，同时第三净化变压防回装置总成15还能避免高压压缩空气倒流；所述特压蓄气仓19内的气压输入主导管11管段上设置有第四净化变压防回装置总成18，第四净化变压防回装置总成18集成了净化、变压和防回功能，混合蓄气仓6内的压缩空气在气压输入主导管11内流动，在流经特压蓄气仓19时，气压输入主导管11内的压缩空气经第四净化变压防回装置总成18的净化和变压处理后，送入特压蓄气仓19内，同时第四净化变压防回装置总成18还能避免特高压压缩空气倒流；

为了应对不同的使用需求，可以分别对低压压缩空气、中压压缩空气、高压压缩空气和特高压压缩贮存的空气，供给用户按需要额定的气压而使用，所述低压蓄气仓9上设置有低压用途输出接口10、低压用途额定气压为0.1≤1.6Mpa，所述中压蓄气仓13上设置有中压用途输出接口14、中压用途额定气压为1.6≤10Mpa，所述高压蓄气仓16上设置有高压用途输出接口17、高压用途额定气压为10≤100Mpa，所述特压蓄气仓19上设置有特高压用途输出接口20、特高压用途额定气压为p≥100Mpa；所述混合蓄气仓6底端设置有第一排渣管32，用于排出冷凝水和沉淀废渣，所述低压蓄气仓9底端设置有第二排渣管33，所述中压蓄气仓13底端设置有第三排渣管34，所述高压蓄气仓16底端设置有第四排渣管35，特压蓄气仓19底端设置有第五排渣管36；在长期使用过程中，为了避免各蓄气仓因压力过高而损坏，所述混合蓄气仓6上设置有安全泄气系统5，同样，所述低压蓄气仓9、中压蓄气仓13、高压蓄气仓16和特压蓄气仓19上均设置有安全泄气系统5。本实施例为串联竖式混合蓄气系统。

本发明的工作原理是：所述基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，运行时，风能压气系统1的风车21在风力的推动下运行，带动第一气体压缩装置22运行，对空气进行压缩处理，压缩处理后的空气经送气管24进入混合蓄气仓6内。太阳能压气系统2的太阳能电池板或吸热管26吸收太阳能，吸收的太阳能被转化为热能，用热能压缩空气经送气管24进入混合蓄气仓6内。水能压气系统3中水仓27内的水力设备在水力的推动下运行，带动第二气体压缩装置28运行，对空气进行压缩处理，压缩处理后的空气经送气管24进入混合蓄气仓6内。地温能压气系统4利用地温能产生压缩空气，压缩空气经送气管24送入混合蓄气仓6内。混合蓄气仓6内的压缩空气由于压力不稳定，并不能直接使用，混合蓄气仓6内的压缩空气在气压输入主导管11内流动，在流经低压蓄气仓9时，气压输入主导管11内的压缩空气经第一净化变压防回装置总成8的净化和变压处理后，送入低压蓄气仓9内，同时第一净化变压防回装置总成8还能避免低压压缩空气倒流，通过低压蓄气仓9上的低压用途输出接口10能够对低压蓄气仓9内的低压压缩空气进行取用。同样，通过中压用途输出接口14、高压用途输出接口17和特高压用途输出接口20能够分别对中压蓄气仓13、高压蓄气仓16和特压蓄气仓19内的压缩空气进行取用。

实施例2

请参阅图3，本实施例中一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，与实施例1相比，将气压输入主导管11替换为第二主导管38，第二主导管38与混合蓄气仓6之间设置有第五净化变压防回装置总成37，且第二主导管38与混合蓄气仓6之间通过第五净化变压防回装置总成37相连，第二主导管38分别通过第一净化变压防回装置总成8、第二净化变压防回装置总成12、第三净化变压防回装置总成15和第四净化变压防回装置总成18连接至低压蓄气仓9、中压蓄气仓13、高压蓄气仓16和特压蓄气仓19，其他与实施例1相同。本实施例为分体并联混合蓄气系统。

实施例3

请参阅图4，本实施例中一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，与实施例2相比，所述混合蓄气仓6、低压蓄气仓9、中压蓄气仓13、高压蓄气仓16和特压蓄气仓19沿竖直方向依次设置更改为所述混合蓄气仓6、低压蓄气仓9、中压蓄气仓13、高压蓄气仓16和特压蓄气仓19沿水平方向依次设置，即混合蓄气仓6、低压蓄气仓9、中压蓄气仓13、高压蓄气仓16和特压蓄气仓19位于同一水平面上，其他与实施例2相同，如此设置，以便应用于难以深挖的状况。本实施例为并联卧式混合蓄气系统。

实施例4

请参阅图5，本实施例中一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，与实施例2相比，第五净化变压防回装置总成37，所述混合蓄气仓6、低压蓄气仓9、中压蓄气仓13、高压蓄气仓16和特压蓄气仓19由一竖向设置的直管通过隔板分割而成，其他与实施例2相同。如此设置，有利于降低建造各个蓄气仓的成本。本实施例为整体并联混合蓄气系统。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，其特征在于，包括风能压气系统(1)、太阳能压气系统(2)、水能压气系统(3)、地温能压气系统(4)、混合蓄气仓(6)、低压蓄气仓(9)、中压蓄气仓(13)、高压蓄气仓(16)和特压蓄气仓(19)；所述风能压气系统(1)、太阳能压气系统(2)、水能压气系统(3)和地温能压气系统(4)均包括送气管(24)，且送气管(24)连接至混合蓄气仓(6)，送气管(24)的出口端设置有第一防回阀(25)，风能压气系统(1)、太阳能压气系统(2)、水能压气系统(3)和地温能压气系统(4)分别通过各自的送气管(24)连通混合蓄气仓(6)，各送气管(24)上均设置有空气净化系统(30)；所述混合蓄气仓(6)底端设置有气压输入主导管(11)，且气压输入主导管(11)依次贯通低压蓄气仓(9)、中压蓄气仓(13)、高压蓄气仓(16)和特压蓄气仓(19)，低压蓄气仓(9)、中压蓄气仓(13)、高压蓄气仓(16)和特压蓄气仓(19)沿竖直方向依次设置，低压蓄气仓(9)内的气压输入主导管(11)管段上设置有第一净化变压防回装置总成(8)；所述中压蓄气仓(13)内的气压输入主导管(11)管段上设置有第二净化变压防回装置总成(12)；所述高压蓄气仓(16)内的气压输入主导管(11)管段上设置有第三净化变压防回装置总成(15)；所述特压蓄气仓(19)内的气压输入主导管(11)管段上设置有第四净化变压防回装置总成(18)；所述低压蓄气仓(9)、中压蓄气仓(13)、高压蓄气仓(16)和特压蓄气仓(19)上分别设置有低压用途输出接口(10)、中压用途输出接口(14)、高压用途输出接口(17)和特高压用途输出接口(20)；所述混合蓄气仓(6)、低压蓄气仓(9)、中压蓄气仓(13)、高压蓄气仓(16)和特压蓄气仓(19)上均设置有安全泄气系统(5)。

2.根据权利要求1所述的基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，其特征在于，所述混合蓄气仓(6)安装在地下或者水域底部。

3.根据权利要求1或2所述的基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，其特征在于，所述风能压气系统(1)还包括风车(21)、第一气体压缩装置(22)和无级变速系统(31)，第一气体压缩装置(22)为机械式气体压缩装置，其内设置有第一压气活塞(23)，风车(21)通过无级变速系统(31)驱动连接第一气体压缩装置(22)，第一气体压缩装置(22)的出口端经送气管(24)连接至混合蓄气仓(6)。

4.根据权利要求3所述的基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，其特征在于，所述太阳能供气系统(2)包括太阳能电子板或吸热管(26)。

5.根据权利要求4所述的基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，其特征在于，所述水能压气系统(3)包括水仓(27)和第二气体压缩装置(28)，水仓(27)内设置有水力设备，水力设备驱动连接第二气体压缩装置(28)，第二气体压缩装置(28)为机械式气体压缩装置，其内设置有第二压气活塞(29)，第二气体压缩装置(28)的出口端经送气管(24)连接至混合蓄气仓(6)。

6.根据权利要求5所述的基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，其特征在于，所述混合蓄气仓(6)底端设置有第一排渣管(32)，所述低压蓄气仓(9)底端设置有第二排渣管(33)，所述中压蓄气仓(13)底端设置有第三排渣管(34)，所述高压蓄气仓(16)底端设置有第四排渣管(35)，特压蓄气仓(19)底端设置有第五排渣管(36)。

7.根据权利要求6所述的基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，其特征在于，将气压输入主导管(11)替换为第二主导管(38)，第二主导管(38)与混合蓄气仓(6)之间设置有第五净化变压防回装置总成(37)，且第二主导管(38)与混合蓄气仓(6)之间通过第五净化变压防回装置总成(37)相连，第二主导管(38)分别通过第一净化变压防回装置总成(8)、第二净化变压防回装置总成(12)、第三净化变压防回装置总成(15)和第四净化变压防回装置总成(18)连接至低压蓄气仓(9)、中压蓄气仓(13)、高压蓄气仓(16)和特压蓄气仓(19)。

8.根据权利要求7所述的基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，其特征在于，所述混合蓄气仓(6)、低压蓄气仓(9)、中压蓄气仓(13)、高压蓄气仓(16)和特压蓄气仓(19)沿竖直方向依次设置为所述混合蓄气仓(6)、低压蓄气仓(9)、中压蓄气仓(13)、高压蓄气仓(16)和特压蓄气仓(19)沿水平方向依次设置，即混合蓄气仓(6)、低压蓄气仓(9)、中压蓄气仓(13)、高压蓄气仓(16)和特压蓄气仓(19)位于同一水平面上。

9.根据权利要求8所述的基于地温贮存的混合蓄气新能源设备，其特征在于，所述低压蓄气仓(9)额定气压为0.1≤1.6Mpa、中压蓄气仓(13)额定气压为1.6≤10Mpa、高压蓄气仓(16)额定气压为10≤100Mpa、特压蓄气仓(19)额定气压为p≥100Mpa，各仓气压限在额定范内使用。