CN201037449Y - 太阳能二氧化碳动力压缩空气蓄能装置 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能二氧化碳动力压缩空气蓄能装置，涉及太阳能蓄存利用、气动机械技术领域，为以压缩空气技术解决太阳能的储存而设计。太阳能集热器1、循环泵2、机油室4闭环连接，其中充满机油，构成太阳能采集装置；储液罐9中充满液态二氧化碳，机油室4环汽化室5安装，高压喷嘴6安装在汽化室5上，喷口开向汽化室5中，汽化室5的气体喷口与叶轮机构13相连，空气压缩机22同轴安装在叶轮机构13的动力输出轴上，其排气端通过单向阀26与储气罐23相连，构成压缩空气蓄存装置；储气罐23经气动输出调速阀24及其管路与气动输出叶轮机构25相连，构成压缩空气动力输出装置。本实用新型适用于太阳能的转换蓄存，用于无阳光时驱动负载。

Description

太阳能二氧化碳动力压缩空气蓄能装置
技术领域：本实用新型涉及一种太阳能二氧化碳动力压缩空气蓄能装置，属太阳能储存利用、气动机械技术领域。
背景技术：在太阳能利用中，为解决夜间和阴雨天等无阳光时能继续对太阳能的利用，一般都是将太阳能转换成电能，将电能用蓄电池组储存起来备用，不但成本高，而且蓄电池的使用寿命也有一定的局限，在太阳能蓄能运行中不断增加置换蓄电池的成本投入。
发明内容：本实用新型的目的是提供一种太阳能二氧化碳动力压缩空气蓄能装置，要解决的问题是：将太阳能通过二氧化碳动力输出装置转换成压缩空气能蓄存起来，以备无阳光时使用。它由太阳能采集装置、液态二氧化碳储存装置、液—气转化装置、二氧化碳气动输出装置、气体回收装置、气—液转化装置、压缩空气蓄存装置、压缩空气动力输出装置和辅助电源系统所组成：太阳能集热器1、循环泵2、机油室4及其管路成闭环连接，机油室4的腔体环汽化室5安装，其外壁装有保温层7，太阳能集热器1的一端通过管路与机油室4相连，另一端通过管路与循环泵2的输入端相连，循环泵2的输出端通过管路与机油室4相连，组成太阳能采集装置；储液罐9上装有单向阀10，构成液态二氧化碳储存装置；储液罐9通过调速阀8及其管路与高压喷嘴6相连，高压喷嘴6安装在汽化室5上，其喷口开向汽化室5中，构成液—气转化装置；汽化室5的气体喷口与叶轮机构13的进气端相连，构成二氧化碳气动输出装置；叶轮机构13的排气端通过管路与第一冷却罐14相连，第一冷却罐14和第二冷却罐15之间通过管路连通，半导体温差制冷组件18贴装在第一冷却罐14上，半导体温差制冷组件19贴装在第二冷却罐15上，第二冷却罐15通过管路与压缩机11的进气端相连，构成气体回收装置；压缩机11的排气端通过单向阀10及其管路与储液罐9相连，构成气—液转化装置；空气压缩机22同轴安装在叶轮机构13的动力输出轴上，其排气端通过单向阀26及其管路与储气罐23相连，构成压缩空气蓄存装置；储气罐23通过气动输出调速阀24与气动输出叶轮机构25相连，构成压缩空气动力输出装置；压缩机电机12与压缩机11同轴安装，循环泵电机3与循环泵2同轴安装，发电机16同轴或通过传动机构安装在叶轮机构13的动力输出轴上，压力开关21安装在储气罐23上，发电机16的输出端与电源调节电路17电连接，电源调节电路17一端与蓄电池20电连接，另一端通过压力开关21分别与压缩机电机12、循环泵电机3、半导体温差制冷组件18、19电连接，组成辅助电源系统。
本实用新型是以太阳能二氧化碳动力输出装置为动力，驱动空气压缩机对储气罐充气蓄能，以压缩空气蓄能的方式，解决太阳能利用在无阳光时的能量储存问题，其整体设施结构简单，无有害排放，适用于太阳能的利用和开发。
附图说明：
附图为本实用新型原理图。
图中：1、太阳能集热器，2、循环泵，3、循环泵电机，4、机油室，5、汽化室，6、高压喷嘴，7、保温层，8、调速阀，9、储液罐，10、单向阀，11、压缩机，12、压缩机电机，13、叶轮机构，14、第一冷却罐，15、第二冷却罐，16、发电机，17、电源调节电路，18、半导体温差制冷组件，19、半导体温差制冷组件，20、蓄电池，21、压力开关，22、空气压缩机，23、储气罐，24、气动输出调速阀，25、气动输出叶轮机构，26、单向阀。
具体实施方式：
结合附图说明本实用新型的结构和实施方式：储液罐9经调速阀8及其管路与高压喷嘴6相连，高压喷嘴6安装在汽化室5上，其喷口开向汽化室5中，储液罐9中充满液态二氧化碳。本实用新型启动后，打开调速阀8，储液罐9内自身的压力，使液态二氧化碳经调速阀8，由高压喷嘴6喷入汽化室5中。
机油室4环汽化室5安装，其外壁装有保温层7，一端管路与太阳能集热器1相连，另一端通过循环泵2及其管路与太阳能集热器1相连，太阳能集热器1、机油室4及其管路中充满高号机油，太阳能集热器1将光能转换为热能，对机油进行加热，通过循环泵2的循环，将热交换到机油室4中，对高压喷嘴6喷入汽化室5中的二氧化碳进行加热，使其气化。汽化室5的气体喷口与叶轮机构13的进气端相连，迅速膨胀的气态二氧化碳推动叶轮机构13的叶轮旋转作功，驱动空气压缩机22运转。
叶轮机构13的排气端通过管路与第一冷却罐14相连，第一冷却罐14与第二冷却罐15之间通过管路连通，半导体温差制冷组件18贴装在第一冷却罐14上，半导体温差制冷组件19贴装在第二冷却罐15上，压缩机11的进气端通过管路与第二冷却罐15相连，排气端通过单向阀10及其管路与储液罐9相连。作功后的二氧化碳气体从叶轮机构13排出，经管路进入第一冷却罐14进行冷却降温，再进入第二冷却罐15进一步冷却降温后，由压缩机11从第二冷却罐15中抽出，经单向阀10压入储液罐9中进行液化还原。
空气压缩机22同轴安装在叶轮机构13的动力输出轴上，其排气端经单向阀26及其管路与储气罐23相连，当叶轮机构13运转后，驱动空气压缩机22运转，对储气罐23充气蓄能。压力开关21安装在储气罐23上，其触点的闭合与打开，取决于储气罐23内的压力，储气罐23中的压力达额定值时，其触点打开，断开压缩机电机12、循环泵电机3和半导体温差制冷组件18、19与电源的通路。反之，如储气罐23中的压力未达额定值时，其触点闭合，接通压缩机电机12、循环泵电机3、半导体温差制冷组件18、19的供电电源。储气罐23通过气动输出调速阀24及其管路与气动输出叶轮机构25相连，当储气罐23中充有足值的压缩空气后，打开气动输出调速阀24，压缩空气便可推动气动输出叶轮机构25旋转作功，驱动负载。
发电机16同轴或通过传动机构安装在叶轮机构13的动力输出轴上，压力开关21安装在储气罐23上，发电机16的输出端与电源调节电路17电连接，电源调节电路17一端与蓄电池20电连接，另一端通过压力开关21与压缩机电机12、循环泵电机3、半导体温差制冷组件18、19电连接。本实用新型启动时，压缩机电机12、循环泵电机3、半导体温差制冷组件18、19由蓄电池20供电。叶轮机构13运转驱动发电机16发电后，对压缩机电机12、循环泵电机3、半导体温差制冷组件18、19供电，同时通过电源调节电路17，对蓄电池20充电，当蓄电池20的电能补足后，电源调节电路17切断蓄电池20与发电机16、压缩机电机12、循环泵电机3、半导体温差制冷组件18、19的通路。

Claims (2)

1.一种太阳能二氧化碳动力压缩空气蓄能装置，由太阳能采集装置、液态二氧化碳储存装置、液-气转化装置、二氧化碳气动输出装置、气体回收装置、气-液转化装置、压缩空气蓄存装置、压缩空气动力输出装置和辅助电源系统所组成，其特征是：太阳能集热器(1)、循环泵(2)、机油室(4)及其管路成闭环连接，机油室(4)的腔体环汽化室(5)安装，其外壁装有保温层(7)，太阳能集热器(1)的一端通过管路与机油室(4)相连，另一端通过管路与循环泵(2)的输入端相连，循环泵(2)的输出端通过管路与机油室(4)相连，组成太阳能采集装置；储液罐(9)上安装有单向阀(10)，构成液态二氧化碳储存装置；储液罐(9)通过调速阀(8)及其管路与高压喷嘴(6)相连，高压喷嘴(6)安装在汽化室(5)上，其喷口开向汽化室(5)中，构成液-气转化装置；汽化室(5)的气体喷口与叶轮机构(13)的进气端相连，构成二氧化碳气动输出装置；叶轮机构(13)的排气端通过管路与第一冷却罐(14)相连，第一冷却罐(14)和第二冷却罐(15)之间通过管路连通，半导体温差制冷组件(18)贴装在第一冷却罐(14)上，半导体温差制冷组件19贴装在第二冷却罐(15)上，第二冷却罐(15)通过管路与压缩机(11)的进气端相连，构成气体回收装置；压缩机(11)的排气端通过单向阀(10)及其管路与储液罐(9)相连，构成气一液转化装置；空气压缩机(22)同轴安装在叶轮机构(13)的动力输出轴上，其排气端通过单向阀(26)及其管路与储气罐(23)相连，构成压缩空气蓄存装置；储气罐(23)通过气动输出调速阀(24)与气动输出叶轮机构(25)相连，构成压缩空气动力输出装置；压缩机电机(12)与压缩机(11)同轴安装，循环泵电机(3)与循环泵(2)同轴安装，发电机(16)同轴安装在叶轮机构(13)的动力输出轴上，压力开关(21)安装在储气罐(23)上，发电机(16)的输出端与电源调节电路(17)电连接，电源调节电路(17)一端与蓄电池(20)电连接，另一端通过压力开关(21)分别与压缩机电机(12)、循环泵电机(3)、半导体温差制冷组件(18)、半导体温差制冷组件(19)电连接，组成辅助电源系统。
2.根据权利要求1所述的太阳能二氧化碳动力压缩空气蓄能装置，其特征在于：储液罐(9)中充满液态二氧化碳；太阳能集热器(1)、循环泵(2)、机油室(4)及其管路所构成的闭环回路中充满高号机油。
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