CN206771505U - 一种风能供暖系统 - Google Patents

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曹春旺
闫洪宁
王芙蓉
朱玉洁
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Abstract

本实用新型涉及新能源供暖技术领域，具体涉及一种风能供暖系统，包括风力机、液压泵、第一液压马达、第二液压马达、液体式压缩机、液体式膨胀机、高压储气罐、低压储气罐、热泵和油箱，本系统完全基于风能为用户提供供暖，具有无污染、效率高、可靠性好等优点，同时该系统代替了目前的气动驱动方式，使效率更高，具备多种工况，节约了能源。

Description

一种风能供暖系统
技术领域
本实用新型涉及新能源供暖技术领域，具体涉及一种风能供暖系统。
背景技术
风能作为一种清洁的再生能源具有可挖掘潜力大、分布广、无污染的特点，使目前在绳能源技术中相对成熟，并且具有规模化开发条件的一种清洁能源。近年来，我国城市爆发了严重的雾霾天气，尤其是在冬季供暖期间雾霾频发，现目前主要是采用燃煤进行供暖，但是燃煤是我国冬季雾霾严重的主要原因，因此必须开发一种新型清洁供暖装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效的风能供暖系统，从而利用风能实现了供暖，更加清洁高效。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种风能供暖系统，包括风力机、液压泵、第一液压马达、第二液压马达、液体式压缩机、液体式膨胀机、高压储气罐、低压储气罐、热泵和油箱，所述液体式压缩机包括液体进口、液体出口、低压入口和高压出口，所述液体式膨胀机包括进液口、出液口、高压入口和低压出口，所述风力机带动液压泵进行转动，所述液压泵的进油口与油箱连接，所述液压泵的出油口一路与第一液压马达的进油口的连接，另一路与液体式压缩机的液体进口连接，所述液体式压缩机的高压出口与高压储气罐的进气口连接，所述高压储气罐的出气口与液体式膨胀机的高压入口连接，所述液体式膨胀机的低压出口与低压储气罐的进气口连接，所述低压储气罐的出气口与液体式压缩机的低压入口连接，所述液体式膨胀机的出液口与第二液压马达的进油口的连接，所述第一液压马达的出油口和第二液压马达的出油口均分别与油箱连接，所述第一液压马达和第二液压马达均分别用于驱动热泵运作。
如上所述的一种风能供暖系统，进一步说明为，所述液体式压缩机包括一端开口的缸体、设置在缸体内的活塞、与活塞相连的连杆和端盖，所述端盖设置在缸体的开口端，所述连杆穿过端盖且能相对端盖移动，所述活塞将缸体分为用于储存液压油的第一空间和用于储存气体的第二空间。
如上所述的一种风能供暖系统，进一步说明为，所述液体式膨胀机包括一封闭的壳体，所述壳体为圆筒状，所述液体式膨胀机的高压入口和低压出口均设置在壳体的顶部，所述液体式膨胀机的进液口和出液口均设置在壳体的底部。
如上所述的一种风能供暖系统，进一步说明为，所述液压泵的进油口设有油过滤装置。
本实用新型的有益效果是：本系统完全基于风能为用户提供供暖，具有无污染、效率高、可靠性好等优点，同时该系统代替了目前的气动驱动方式，使效率更高，具备多种工况，节约了能源。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为液体式压缩机结构示意图。
图3为液体式膨胀机结构示意图。
图中：1、风力机；2、液压泵；3、第一液压马达；4、第二液压马达；5、液体式压缩机；501、液体进口；502、液体出口；503、低压入口；504、高压出口；505、缸体；506、活塞；507、连杆；508、端盖；6、液体式膨胀机；601、进液口；602、出液口；603、高压入口；604、低压出口；605、壳体；7、高压储气罐；8、低压储气罐；9、热泵；10、油箱；11、油过滤装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施方式做进一步的阐述。
如图1所示，本实用新型提供的一种风能供暖系统，包括风力机1、液压泵2、第一液压马达3、第二液压马达4、液体式压缩机5、液体式膨胀机6、高压储气罐7、低压储气罐8、热泵9和油箱10。
如图2所示，所述液体式压缩机5包括液体进口501、液体出口502、低压入口503和高压出口504，所述液体式压缩机5包括一端开口的缸体505、设置在缸体内的活塞506、与活塞相连的连杆507和端盖508，所述端盖508设置在缸体505的开口端，所述连杆507穿过端盖508且能相对端盖508移动，所述活塞506将缸体505分为用于储存液压油的第一空间和用于储存气体的第二空间，从而当液体从液体进口501进入时，活塞506向左移动，从而使左侧腔室内的空气进行压缩，完成对空气的增压。
如图3所示，所述液体式膨胀机6包括进液口601、出液口602、高压入口603和低压出口604，所述液体式膨胀机6包括一封闭的壳体605，所述壳体605为圆筒状，所述液体式膨胀机6的高压入口603和低压出口604均设置在壳体605的顶部，所述液体式膨胀机的进液口601和出液口602均设置在壳体605的底部，所述液体式膨胀机6的工作原理为：分为进气膨胀做功和排气两个阶段，所述进气膨胀做功当高压气体从液体式膨胀机6的高压入口603进入壳体605中时，高压空气推动壳体605中的液体从液体式膨胀机6的出液口602排出高压液体，排出的高压液体用于做功，这时液体式膨胀机6的的进液口601和低压出口604关闭，当膨胀过程结束后，这时液体式膨胀机6的的进液口601和低压出口604打开，液体式膨胀机6的出液口602和高压入口603关闭，从低压出口604中排出低压气体，从进液口601中重新填充液体，供下一次使用。
如图1所示，所述风力机1带动液压泵2进行转动，风力机1由外界的风进行驱动旋转，为该系统提供动力来源，从而将风能最终转化为热能，所述液压泵2的进油口与油箱10连接，还可以在所述液压泵2的进油口设有油过滤装置11，从而通过油过滤装置11对液压油进行过滤，保证了油液的清洁，同时也使系统中设备不易损坏，延长了系统的整体寿命。所述液体式膨胀机6液压泵的出油口一路与第一液压马达3的进油口的连接，另一路与液体式压缩机5的液体进口连接，所述液体式压缩机5的高压出口与高压储气罐7的进气口连接，从而液体式压缩机5输出的高压气体储存在高压储气罐7中，所述高压储气罐7的出气口与液体式膨胀机6的高压入口连接，从而高压储气罐7输出的高压气体在液体式膨胀机6中进行膨胀做功，所述液体式膨胀机6的低压出口与低压储气罐8的进气口连接，所述低压储气罐8的出气口与液体式压缩机5的低压入口连接，从而将液体式膨胀机6做过功后的低压气体在重新进行收集利用，节约了能源，提高了该系统效率。
所述液体式膨胀机6的出液口与第二液压马达4的进油口的连接，即液体式膨胀机6输出的高压液体驱动第二液压马达4进行转动，所述第一液压马达3的出油口和第二液压马达4的出油口均分别与油箱10连接，实现油液的回流，所述第一液压马达3和第二液压马达4均分别用于驱动热泵9运作，从而最终转化为热能供用户使用。
该系统的工作原理为：由于风能的间接性和不确定性，不同时刻的风速不是恒定值，该系统可以分为四种工况：
工况1：当风力机1的输出功率等于驱动热泵9的功率时，此时没有储能过程，风能通过风力机1转化为机械能，风力机1通过液压泵2转化为液压油的压力能在通过第一液压马达3转化为机械能驱使热泵9吸收环境中的热能，热泵9将输入的机械能转化成热能供用户使用。
工况2：当风力机1的输出功率大于驱动热泵9的功率时，风力机1输出的机械能一部分通过驱动热泵9为用户提供热能供暖，另一部分通过液体式压缩机5输出高压空气，并储存在高压储气罐7中。
工况3：当风力机1的输出功率大于0且小于驱动热泵9的功率时，驱动热泵9的能源由两部分组成，一部分由风力机1的机械能提供，另一部分由高压储气罐7中的高压空气提供，储存在高压储气罐7内的高压空气进行释放，经液体式膨胀机6和第二液压马达4后驱动热泵为用户供暖。
工况4：当风力机1的输出功率等于0时，驱动热泵9的能量完全由高压储气罐7中的高压空气提供。本系统完全基于风能为用户提供供暖，具有无污染、效率高、可靠性好等优点，同时该系统代替了目前的气动驱动方式，使效率更高，具备多种工况，节约了能源。
本实用新型并不限于上述实例，在本实用新型的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。

Claims (4)

1.一种风能供暖系统，其特征在于：包括风力机、液压泵、第一液压马达、第二液压马达、液体式压缩机、液体式膨胀机、高压储气罐、低压储气罐、热泵和油箱，所述液体式压缩机包括液体进口、液体出口、低压入口和高压出口，所述液体式膨胀机包括进液口、出液口、高压入口和低压出口，所述风力机带动液压泵进行转动，所述液压泵的进油口与油箱连接，所述液压泵的出油口一路与第一液压马达的进油口的连接，另一路与液体式压缩机的液体进口连接，所述液体式压缩机的高压出口与高压储气罐的进气口连接，所述高压储气罐的出气口与液体式膨胀机的高压入口连接，所述液体式膨胀机的低压出口与低压储气罐的进气口连接，所述低压储气罐的出气口与液体式压缩机的低压入口连接，所述液体式膨胀机的出液口与第二液压马达的进油口的连接，所述第一液压马达的出油口和第二液压马达的出油口均分别与油箱连接，所述第一液压马达和第二液压马达均分别用于驱动热泵运作。
2.根据权利要求1所述的一种风能供暖系统，其特征在于：所述液体式压缩机包括一端开口的缸体、设置在缸体内的活塞、与活塞相连的连杆和端盖，所述端盖设置在缸体的开口端，所述连杆穿过端盖且能相对端盖移动，所述活塞将缸体分为用于储存液压油的第一空间和用于储存气体的第二空间。
3.根据权利要求1所述的一种风能供暖系统，其特征在于：所述液体式膨胀机包括一封闭的壳体，所述壳体为圆筒状，所述液体式膨胀机的高压入口和低压出口均设置在壳体的顶部，所述液体式膨胀机的进液口和出液口均设置在壳体的底部。
4.根据权利要求1所述的一种风能供暖系统，其特征在于：所述液压泵的进油口设有油过滤装置。
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CN109959057A (zh) * 2019-03-27 2019-07-02 山东星火科学技术研究院 一种风能和太阳能综合储能供热系统

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