CN113357719A - 一种能源综合回收利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能源综合回收利用装置，包括排风管道、热能回收单元和能量转化单元，废弃的热源从排风管道一端进入经过所述排风管道内设置的导能组件后通向外部，热能回收单元与所述导能组件连接并将所述导能组件内吸收的热量储蓄二次升温，所述热能回收单元包括固体蓄热器、压缩机及换热器，所述热能回收单元通向所述能量转化单元，且所述能量转化单元包括冷热电三联供，本发明通过回收各耗能设备产生的废弃的热能和各制冷单元换气后排出气体中的冷能，二次转化为其他能量；通过回收的热能和冷能利用温差发电机发电，更加稳定可靠，具有良好的经济效益；通过利用回收的能量对通风系统中的空气进行预冷和预热处理，辅助制暖制冷工作。

Description

一种能源综合回收利用装置
技术领域
本发明涉及能源回收利用技术领域，特别是一种能源综合回收利用装置。
背景技术
在工业化和城市化的现阶段，能源的紧缺、环境的恶化是当前人类共同面对的全球性问题，各种能源在消耗时有一部分会转化成热能，这些热能通常被看作废能排出空气中自然冷却，以致浪费了一部分的能源。
因工业生产排放热量，大量机动车行驶，大量空调排放热量会造成热岛效应，还有热电厂、核电站、炼钢厂等造成的水体温度升高，将这些浪费掉的巨大热能利用起来，将大大缓解能源危机问题，对热能的处理与再利用也是未来的研究发展方向。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有的能源利用中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明其中的一个目的是提供一种能源综合回收利用装置，通过将各排风管道内排出的废气中的热能吸收，转化为其他能量二次使用，对排出的热能或冷能二次利用，对新通入的空气预热或预冷后通入各自需求的环境中，来减少对能源的浪费。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种能源综合回收利用装置，其包括，
排风管道，废弃的热源从排风管道一端进入经过所述排风管道内设置的导能组件后通向外部，
热能回收单元，其与所述导能组件连接并将所述导能组件内吸收的热量储蓄二次升温，所述热能回收单元包括固体蓄热器、压缩机及换热器；以及，
能量转化单元，所述热能回收单元通向所述能量转化单元，且所述能量转化单元包括冷热电三联供。
作为本发明所述能源综合回收利用装置的一种优选方案，其中：所述导能组件包括吸热网及导热件，所述吸热网设置于所述排风管道的管道内部，所述导热件与所述固体蓄热器内部的蓄热部位相连接，且所述固体蓄热器及所述压缩机之间设置有气化介质，所述压缩机连接所述换热器通向所述冷热电三联供。
作为本发明所述能源综合回收利用装置的一种优选方案，其中：所述换热器内部设置有连通外部空气的换热管，所述换热管穿过所述热能回收单元并经过所述换热器吸收热量，通向暖风机或热环境风道，所述换热管送风口处设置有吸风机。
作为本发明所述能源综合回收利用装置的一种优选方案，其中：所述热能回收单元还包括水泵，所述水泵与所述固体蓄热器连接并吸收其内储存的热量，所述水泵的上部设置有入水口及出水口。
作为本发明所述能源综合回收利用装置的一种优选方案，其中：还包括冷源利用单元，其包括预冷舱，流通外部空气的预冷管与所述预冷舱相通，其内的空气吸收所述预冷舱内的冷量，并通向制冷器或冷环境风道，且所述预冷管入口处设置有吸风机。
作为本发明所述能源综合回收利用装置的一种优选方案，其中：所述排风管道分为，
热源管道，所述热源管道接收各散热系统的热源，其经过所述导能组件将热量传导至固体蓄热器内存储；以及，
冷源管道，所述冷源管道接收各制冷单元换气后排出的各冷源，其包括经过所述预冷舱内部的放冷管，且所述放冷管的管道壁采用导热性好的金属材质。
作为本发明所述能源综合回收利用装置的一种优选方案，其中：所述能量转化单元包括发电机，所述换热管穿过所述换热器吸收热量后还通向所述发电机的热温端，所述预冷管吸收所述预冷舱内的冷量后还通向所述发电机的冷温端，所述发电机连接各组耗电设备。
作为本发明所述能源综合回收利用装置的一种优选方案，其中：所述制冷器内设置有冷凝管，经过所述制冷器的所述预冷管通向所述冷热电三联供。
作为本发明所述能源综合回收利用装置的一种优选方案，其中：所述排风管道除放冷管以外的侧壁内均设置有保温层。
作为本发明所述能源综合回收利用装置的一种优选方案，其中：所述冷热电三联供设置有供暖、供冷和供电三个通道分别通向各组产热、制冷及耗电设备。
本发明的有益效果：
1、通过回收各耗能设备产生的废弃的热能和各制冷单元换气后排出气体中的冷能，二次转化为其他能量供自身耗能或其他设备耗能。
2、通过回收的热能和冷能利用温差发电机发电，更加稳定可靠，具有良好的经济效益。
3、通过利用回收的能量对通风系统中的空气进行预冷和预热处理，辅助制暖制冷工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为第一种实施例的立体结构示意图。
图2为第一种实施例的工作示意图。
图3为第二种实施例的工作示意图。
图4为本发明连接所述冷热电三联供的立体示意图。
图5为本发明的整体结构示意图。
图6为第三种实施例的工作示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
因工业生产排放热量，大量机动车行驶，大量空调排放热量会造成热岛效应，还有热电厂、核电站、炼钢厂等造成的水体温度升高，将这些浪费掉的巨大热能利用起来，将大大缓解能源危机问题，对热能的处理与再利用也是未来的研究发展方向。
实施例1
参照图1、2，为本发明的第一种实施例，该实施例提供了一种能源综合回收利用装置，通过将各耗能设备中产生的热量回收二次升温，再转化为其他能量供自有装备或供其他设备使用。
具体的，能源综合回收利用装置包括排风管道100、热能回收单元200和能量转化单元300，废弃的热源从排风管道100入口一端流入，热能回收单元 200吸收其中的热能储蓄备用，经过热能回收单元200处理二次升温后，通向能量转化单元300，转化为其他各能量，如电能、不仅可为本装置提供自身所需电能，同时可为其他耗能设备提供能量。
进一步的，排风管道100一端接收来自各散热系统的热风或其他耗能设备工作中产生的废弃的热源，在热源经过的排风管道100内设置导能组件101，经导能组件101吸收其中的热能并传导至热能回收单元200，被吸收热能后的废气再经过排风管道100通向外部，其中，导能组件101包括吸热网101a及导热件101b，吸热网101a设置于排风管道100的管道内部，导能组件101为导热性能好的金属材质制成。
具体的，热能回收单元200与导能组件101连接，接收导能组件101导出的热量储蓄后二次升温，热能回收单元200包括固体蓄热器201、压缩机202及换热器 203，导能组件101的导热件101b即与固体蓄热器201内部的蓄热部位相连接，固体蓄热器201将热量蓄于其内，且固体蓄热器201及压缩机202之间设置有气化介质，气化介质可为氟介质，压缩机202可为增压式升温空气压缩机，待到使用时，气化后的热能经压缩机202压缩后再次增压升温，升温后的热能经换热器203通入能量转化单元300，对废弃的热能加以利用，避免废弃的热能流入空气中浪费能源，减弱排出的废气带来的热污染。
进一步的，能量转化单元300内可设置有冷热电三联供301，热能回收单元200内经过压缩机202二次升温的热能通向能量转化单元300，经过冷热电三联供301转化为电能、冷能，并传输多余的热能，以供各耗能设备使用。
具体工作过程：如图2，各耗能设备产生的废弃的热源从排风管道100入口一端流入，吸热网101a吸收流过的废气中的热量后经导热件101b传导至固体蓄热器201内部的蓄热部位存储，待到使用时，经气化后的热能经压缩机202 压缩后再次增压升温，升温后的热能经换热器203通入能量转化单元300，经过冷热电三联供301转化为电能、冷能，并传输多余的热能，以供各耗能设备使用，对废弃的热能加以利用，避免废弃的热能流入空气中浪费能源，减弱排出的废气带来的热污染。
需要注意的是，该装置中所述的排风管道100为接收废弃的气体热源的管道，同样的，在废弃的液体中也会存在未被利用浪费的热能，因此，排风管道 100可换为排水管道，同样是经过导能组件101将热量吸收后传导至热能回收单元200中回收升温再利用。
实施例2
参照图3，为本发明的第二种实施例，与上一个实施例不同的是，该实施例利用热能回收单元200内的热量将通风管道内的空气预热，在冬季或其他需要维持一定高温度时，可以提高室内初始温度，缩短了制暖器工作的时间，降低了耗能。
具体的，换热器203内部设置有换热管204，外部的空气经通风管道流入室内，将换热管204接于通风管道后，换热管204穿过热能回收单元200，通向热环境风道205，或通向暖风机制暖，换热管204经过换热器203吸收一定热量，为加速空气循环，换热管204送风口处还可设置有吸风机，将外部的空气在流入室内的过程中，提前进行预热处理，以辅助制暖工作。
进一步的，除了暖气，也可对水源进行热处理，在热能回收单元200内设置水泵206，水泵206抽取水流通过热能回收单元200内的热能加热，水泵206 置于换热器203内，水泵206的上部设置有入水口206a及出水口206b以接通水源，水泵206与固体蓄热器201连接，利用固体蓄热器201内储存的热能给水流预热，使流通的水流温度不至于过低，另外，为了获得更高温度的水流，水泵206可安装于换热器203前部，经换热器203处理后对水泵206内温度加热到需求值。
基上所述，可另外设置水泵206，也可在换热管204内通水流，换热管204 通向热水管以提供热水，与通气的换热管204工作原理相同。
具体工作过程：如图3所示，在室内供暖工作时，热能回收单元200与上述实施例工作流程相同，在此不再赘述，吸风机吸取外部的空气经通风管道流入换热管204，在换热管204内经过换热器203吸收一定热量，对换热管204 内空气进行预热处理，预热后的空气流入热环境风道205进入室内或流入暖风机辅助制暖工作。
在热水供应过程中，水泵206抽取水流经入水口206a流入，利用固体蓄热器201内储存的热能给水流预热，经出水口206b流出，使流通的水流温度不至于过低，水流经换热器203处理后，温度可加热到更高的需求温度。
实施例3
参照图4～6，为本发明的第三种实施例，与上一个实施例不同的是，该实施例还包括冷源利用单元400，适用于夏季室内或其他温度低的环境内的空气置换，以辅助制冷工作。
具体的，冷源利用单元400包括预冷舱401和与预冷舱401相通的预冷管402，同时，排风管道100分为热源管道102和冷源管道103，冷源管道103包括经过预冷舱401内部的放冷管103a，各制冷单元换气后排出的各冷气流流入冷源管道103，经过放冷管103a，同时外部空气经预冷管402流入预冷舱401，此时预冷舱401内的温度高于放冷管103a内的温度，放冷管103a的管道壁采用导热性好的金属材质，放冷管103a内的气体吸收预冷舱401内的热量，则预冷舱401内的气体温度降低，降温后的气体经预冷管402通入冷环境风道404 或制冷器403。
进一步的，预冷管402与换热管204同样接于通风管道后，预冷管402入口处设置有吸风机吸取通风管道内的空气，预冷管402穿过冷源利用单元400，通向冷环境风道404，可将通风管道内的空气预冷，在夏季以提供更舒适的自然环境，或通向制冷器403，以辅助制冷工作，制冷器403内设置有冷凝管403a，经过制冷器403的预冷管402通向冷热电三联供301，冷热电三联供301设置有供暖301a、供冷301b和供电301c三个通道，分别通向各组产热、制冷及耗电设备。
具体的，热源管道102接收各散热系统的热源，其经过导能组件101将热量传导至热能回收单元200，排风管道100除放冷管103a以外的侧壁内均设置有保温层。
为了更好的提高热能的能源转化效率，进一步的，能量转化单元300内还可单独设置发电机302，换热管204穿过换热器203吸收热量后还通向发电机 302的热温端302a，预冷管402内的空气释放热量，被预冷舱401内的气体吸收后，还通向发电机302的冷温端302b，发电机302利用温差发电技术，更加可靠稳定，具有良好的经济效益，发电机302连接各组耗电设备提供电能。
具体工作过程：在室内供冷工作时，各制冷单元换气后排出的各冷气流流入冷源管道103，经过放冷管103a，同时外部空气在吸风机的作用下经预冷管 402流入预冷舱401，此时预冷舱401内的温度高于放冷管103a内的温度，放冷管103a内的气体吸收预冷舱401内的热量，则预冷舱401内的气体温度降低，降温后的气体经预冷管402通入冷环境风道404，如图5，在夏季以提供更舒适的自然环境；或通向制冷器403，以辅助制冷工作，经过制冷器403的预冷管402通向冷热电三联供301，如图4，冷热电三联供301设置有供暖301a、供冷301b和供电301c三个通道，分别通向各组产热、制冷及耗电设备。
为了更便于提高热能的能源转化，如图6，放冷管103a内降温后的气体还可通向发电机302的冷温端302b，换热管204穿过热能回收单元200的换热器 203吸收热量后还通向发电机302的热温端302a，发电机302利用温差发电技术，发电机302连接各组耗电设备提供电能，更加可靠稳定，具有良好的经济效益。
具体原理为：在吸收废气中的热能进行回收利用转化为其他能量的过程中，各耗能设备产生的废弃的热源从热源管道102入口一端流入，吸热网101a 吸收流过的废气中的热量后经导热件101b传导至固体蓄热器201内部的蓄热部位存储，待到使用时，经气化后的热能经压缩机202压缩后再次增压升温，各制冷单元换气后排出的各冷气流流入冷源管道103，经过放冷管103a，同时外部空气在吸风机的作用下经预冷管402流入预冷舱401，此时预冷舱401内的温度高于放冷管103a内的温度，放冷管103a内的气体吸收预冷舱401内的热量，则预冷舱401内的气体温度降低，经换热器203升温后的热能以及预冷管402内降温后的气体分别通入能量转化单元300，如图4，经过冷热电三联供301互相转化为电能、冷能和热能，以供各耗能设备使用。
为了更便于提高热能的能源转化，放冷管103a内降温后的气体还可通向发电机302的冷温端302b，换热管204穿过热能回收单元200的换热器203吸收热量后还通向发电机302的热温端302a，如图6所示，发电机302利用温差发电技术，发电机302连接各组耗电设备提供电能，更加可靠稳定，具有良好的经济效益。
在夏季或者冬季的室内，外部的空气经通风管道流入换热管204或预冷管 402，换热管204内的空气经换热器203升温后通入热环境风道205进入室内，或流入暖风机辅助制暖工作，预冷管402内的空气经预冷舱401降温后通入冷环境风道404进入室内，在夏季以提供更舒适的自然环境，或通向制冷器403，以辅助制冷工作。
在热水供应过程中，如图3所示，水泵206抽取水流经入水口206a流入，利用固体蓄热器201内储存的热能给水流预热，经出水口206b流出，使流通的水流温度不至于过低，水流经换热器203处理后，温度可加热到更高的需求温度。
综上所述，通过回收各耗能设备产生的废弃的热能和各制冷单元换气后排出气体中的冷能，二次转化为其他能量；通过回收的热能和冷能利用温差发电机发电，更加稳定可靠，具有良好的经济效益；通过利用回收的能量对通风系统中的空气进行预冷和预热处理，辅助制暖制冷工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种能源综合回收利用装置，其特征在于：包括，
排风管道(100)，废弃的热源从排风管道(100)一端进入经过所述排风管道(100)内设置的导能组件(101)后通向外部，
热能回收单元(200)，其与所述导能组件(101)连接并将所述导能组件(101)内吸收的热量储蓄二次升温，所述热能回收单元(200)包括固体蓄热器(201)、压缩机(202)及换热器(203)；以及，
能量转化单元(300)，所述热能回收单元(200)通向所述能量转化单元(300)，且所述能量转化单元(300)包括冷热电三联供(301)。
2.如权利要求1所述的能源综合回收利用装置，其特征在于：所述导能组件(101)包括吸热网(101a)及导热件(101b)，所述吸热网(101a)设置于所述排风管道(100)的管道内部，所述导热件(101b)与所述固体蓄热器(201)内部的蓄热部位相连接，且所述固体蓄热器(201)及所述压缩机(202)之间设置有气化介质，所述压缩机(202)连接所述换热器(203)通向所述冷热电三联供(301)。
3.如权利要求1所述的能源综合回收利用装置，其特征在于：所述换热器(203)内部设置有连通外部空气的换热管(204)，所述换热管(204)穿过所述热能回收单元(200)并经过所述换热器(203)吸收热量，通向暖风机或热环境风道(205)，所述换热管(204)送风口处设置有吸风机。
4.如权利要求2所述的能源综合回收利用装置，其特征在于：所述热能回收单元(200)还包括水泵(206)，所述水泵(206)与所述固体蓄热器(201)连接并吸收其内储存的热量，所述水泵(206)的上部设置有入水口(206a)及出水口(206b)。
5.如权利要求1所述的能源综合回收利用装置，其特征在于：还包括冷源利用单元(400)，其包括预冷舱(401)，流通外部空气的预冷管(402)与所述预冷舱(401)相通，其内的空气吸收所述预冷舱(401)内的冷量，并通向制冷器(403)或冷环境风道(404)，且所述预冷管(402)入口处设置有吸风机。
6.如权利要求5所述的能源综合回收利用装置，其特征在于：所述排风管道(100)分为，
热源管道(102)，所述热源管道(102)接收各散热系统的热源，其经过所述导能组件(101)将热量传导至固体蓄热器(201)内存储；以及，
冷源管道(103)，所述冷源管道(103)接收各制冷单元换气后排出的各冷源，其包括经过所述预冷舱(401)内部的放冷管(103a)，且所述放冷管(103a)的管道壁采用导热性好的金属材质。
7.如权利要求3或6所述的能源综合回收利用装置，其特征在于：所述能量转化单元(300)包括发电机(302)，所述换热管(204)穿过所述换热器(203)吸收热量后还通向所述发电机(302)的热温端(302a)，所述预冷管(402)吸收所述预冷舱(401)内的冷量后还通向所述发电机(302)的冷温端(302b)，所述发电机(302)连接各组耗电设备。
8.如权利要求6所述的能源综合回收利用装置，其特征在于：所述制冷器(403)内设置有冷凝管(403a)，经过所述制冷器(403)的所述预冷管(402)通向所述冷热电三联供(301)。
9.如权利要求6所述的能源综合回收利用装置，其特征在于：所述排风管道(100)除放冷管(103a)以外的侧壁内均设置有保温层。
10.如权利要求2或8所述的能源综合回收利用装置，其特征在于：所述冷热电三联供(301)设置有供暖(301a)、供冷(301b)和供电(301c)三个通道分别通向各组产热、制冷及耗电设备。
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