CN207377711U - 持续制冷式冷量运输车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种持续制冷式冷量运输车，包括封闭式车厢、冷量生成系统和冷量储蓄装置，车厢上设有进风口和出风口，车厢内依次设置的风力发电机组、空气压缩机、储气罐、透平膨胀机和转子发电机；风力发电机组的输出端与空气压缩机连接，空气压缩机的排气口与储气罐连通，储气罐经与透平膨胀机的进气口连通，透平膨胀机的动力输出端与转子发电机相连，车厢上设有插座电源输出口，电源输出口与转子发电机的输出端连接，透平膨胀机的冷量输出端与冷量储蓄装置可拆卸地连接。将不稳定的电能转化成压缩空气存储，然后通过透平膨胀机产生稳定的输出电压以及大量冷量，然后再存储利用，提高了风能和光伏能利用效率，满足不同区域冷量供给需求。

Description

持续制冷式冷量运输车

技术领域

本实用新型属于清洁能源利用领域，具体涉及一种持续制冷式冷量运输车。

背景技术

随着现代社会的高速发展，电能成为最重要的资源，而目前日常所用的电能还是主要依靠水能、核能和煤炭燃烧，这些的投入成本都比较大，并且核能和煤炭总会带来一定的污染，故如风电，太阳电等清洁能源的发展已经成为发展趋势，通过电能来获取冷量也成为一种主要手段，但是通常风电的发电峰值在晚上，并且能够产生大量风电的地方比较偏僻，本来电压就不稳定，不方便直接供给用电设备，其传输损耗也比较大，不利于风电的高效利用，特别是在拉美地区，风能和光伏能比较充足，然而却不好利用其产生能量快速转化成冷源满足不同区域需要。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种持续制冷式冷量运输车，通过车载式的风力发电系统及制冷系统，可快速将风电转化为冷量存储，然后运输到需要的地方利用，从而提高使用效率。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种持续制冷式冷量运输车，其关键在于，包括呈封闭式结构的车厢、冷量生成系统和冷量储蓄装置，所述车厢上设有进风口和出风口，冷量生成系统包括在车厢内依次设置的风力发电机组、空气压缩机、储气罐、透平膨胀机和转子发电机；

所述风力发电机组的输出端与空气压缩机连接，空气压缩机的排气口与储气罐连通，储气罐经第一两通阀与透平膨胀机的进气口连通，透平膨胀机的动力输出端与转子发电机相连，所述车厢上设有电源输出口，电源输出口与转子发电机的输出端连接，透平膨胀机的冷量输出端与冷量储蓄装置可拆卸地连接。

采用以上方案，在风力充足的时候通过风力发电机可将风力快速转化成电能，然后由电能通过压缩机转化成压缩空气存储，当需要用电或冷源的时候，则通过透平膨胀机和转子电机，再将压缩空气转化成冷量和稳定电能，并由冷量储蓄装置进行冷量存储，方便供给利用。

作为优选：所述冷量生成系统还包括光伏蓄电组，所述光伏蓄电组的输出端与空气压缩机连接，所述光伏蓄电组包括设置在车厢顶部的光伏板。采用以上结构，提高清洁能源的利用率，保证装置的供给的能量，因为风力发电机一般白天处于谷值，而光伏蓄电白天处于峰值，这样可以刚好相互弥补，保证系统的正常运行。

作为优选：所述转子发电机的输出端经第一开关与空气压缩机连接。采用以上结构，可将电能供给空气压缩机继续工作，为储气罐持续供气，而使透平膨胀机持续工作，提高了压缩空气的利用效率，进一步提高能量的利用率。

作为优选：所述透平膨胀机的冷量输出端经第二两通阀连接至转子发电机的壳体。采用以上结构，可直接利用透平膨胀机产生的冷量对转子发电机进行降温，有利于降低转子发电机周围的环境温度，保证空气压缩机和储气罐的工作环境安全。

作为优选：所述冷量储蓄装置包括移动小车和蓄冷器，所述移动小车上设有用于放置蓄冷器的封闭腔室，该封闭腔室的上端设有开口，并配置有与其相适应的上盖；

所述移动小车的一端设有用于与透平膨胀机的冷量输出端连接的连接管，该连接管与封闭腔室连通。

采用以上结构，方便冷量蓄冷装置移动到不同需要的区域，满足冷量需求，并且也方便蓄冷器的保养和更换。

作为优选：所述移动小车远离连接管的一端设有排风扇，移动小车在对应排风扇的位置设有通风口，移动小车上设有电源接入口，排风扇与电源接入口电导通。采用以上方案，在使用过程中，可快速将内部的冷量通过排风扇带出，提高冷量供应速度，实现快速降温。

作为优选：所述移动小车在对应通风口的位置可拆卸地设有与通风口相适应的挡板。采用以上结构，在进行冷量存储的时候通过挡板将通风口挡住，防止冷量从通风口处散失，提高了冷量存储的效率。

作为优选：所述蓄冷器为相变蓄冷器，所述相变蓄冷器上正对排风扇的位置设有贯穿其两端的通孔。采用以上结构，冷量进入封闭腔室后，进入通孔与，增加与相变材料的接触面积，从而提高相变材料进行冷量存储的速率，也避免冷量温度不足，使相变材料中部难以发生相变实现存储。

作为优选：所述连接管为真空金属波纹管。采用以上结构，提高连接管的抗冻性能，防止透平膨胀机输出冷量过低，对连接管造成破坏，增加不稳定和不安全因素，提高了装置的可靠性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型提供的持续制冷式冷量运输车，将持续利用风能和光伏能产生的电能转化为压缩空气，然后通过压缩空气供给透平膨胀机，产生稳定的输出电压以及大量冷量，然后再存储利用，提高了风能和光伏能利用效率，满足不同区域的冷量供给需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为冷量储蓄装置与透平膨胀机连接结构示意图；

图3为冷量储蓄装置内部结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

参考图1至图3所示的持续制冷式冷量运输车，主要包括呈封闭式结构的车厢1、冷量生成系统和冷量储蓄装置2，其中冷量生成系统安装在车厢1内，冷量储蓄装置2可拆卸地与运输车连接。

冷量生成系统主要包括风力发电机组3、空气压缩机4、储气罐5、透平膨胀机6、转子发电机7和光伏蓄电组，如图所示，风力发电机组3的塔座位于车厢1内，并向上延伸穿出车厢1的顶部，风力发电机组3的叶片处于塔座的顶端。

空气压缩机4、储气罐5、透平膨胀机6和转子发电机7均固定安装在车厢1内部，为保证车厢1内的透气性和空气压缩机4及透平膨胀机6的正常工作，车厢1上进风口和出风口，光伏蓄电组的光伏板8安装在车厢1的顶壁上，并通过铰接杆支撑，可根据需要调整支撑角度，适应阳光方向。

参考图1，风力发电机组3和光伏蓄电组的输出端均与空气压缩机4相连，即二者均可向空气压缩机4供电，使其工作进行空气压缩，为了实现大量压缩空气存储，本实施例中直接将空气压缩机4的压缩气体引出通过存入加大的储气罐5中，可以提高储气量，且空气压缩机4经管线与储气罐5靠近上部的位置连通，能更方便压缩空气进入储气罐5中。

储气罐5靠近下端的位置经第一两通阀50与透平膨胀机6连接，即第一两通阀50打开时，储气罐5的高压气体可进入透平膨胀机6内对其做功，使透平膨胀机6内部叶片发生转动，可以传递出转动动能，同时压缩空气在透平膨胀机6内做功会吸热产生大量冷量。

本实施例中通过连轴器将透平膨胀机6的动能输出端与转子发电机7相连，这样透平膨胀机6内在压缩空气作用下转动时，可同时带动转子发电机7的转子转动，使其产生稳定电压，车厢1上设有电源输出口10，转子发电机7的输出端分成两条支线，一条支线即输出端直接连接到电源输出口10，通过电源输出口10可持续向外部供给稳定电压，另一条支线即其输出端通过第一开关70与空气压缩机5连接，即是说，当外部不需要供电时，闭合第一开关70，则转子发电机7产生电能可提供给空气压缩机5工作，从而可使空气压缩机5持续为储气罐中补充压缩空气，提高了压缩空气的利用率以及装置可靠性；

而透平膨胀机6的冷量输出端则分流成两条管线，第一条管线即经过第二两通阀60连接到转子发电机7的壳体上，使透平膨胀机6的部分冷量可对转子发电机7进行降温，保证车厢1内的工作环境温度合适，第二条管线则经过管线伸出车厢1的后端侧壁，并安装有第三两通阀61，打开第三两通阀61即可对外需冷装置供冷。

空气压缩机4的供电端设有第二开关40，即是不管是风力发电机组3、还是光伏蓄电组，或者转子发电机7都受到第二开关40的限制，需要空气压缩机4停止工作时，断开第二开关40即可。

参考图1至图3，本实施例中冷量储蓄装置2包括移动小车20和蓄冷器21，如图所示，移动小车20底部设有轮子，方便快速移动，移动小车20上设有中空的封闭腔室200，封闭腔室200的上部设有开口并配置有与其相适应的上盖205，并且为了增加封闭腔室200的封闭性，上盖205与开口处采用迷宫式的配合结构，蓄冷器21可拆卸地放在封闭腔室200内。

移动小车20可以采用拖挂的方式钩挂在车厢1的后端，通过运输车可以连同一起移动，移动小车20靠近车厢1的一端设有连接管201，连接管201的一端与封闭腔室200连通，另一端可以经第三两通阀61与透平膨胀机6的冷量第二输出管线连通，从而可使透平膨胀机6的冷量进入封闭腔室200内部；

本实施例中为了增架连接管201的使用寿命，连接管20采用真空金属波纹管，其前端可通过油壬接头与透平膨胀机6的第二输出管线连接，因为具有一定的形变能量，可以有效减弱在移动过程中的碰撞伤害，同时可以增加其抗冻承受能力，不至于在透平膨胀机6的冷量作用下，发生脆变，相对延长了装置的使用寿命，增加了性能稳定性。

本实施例中蓄冷器21为相变蓄冷器，通过从连接管201传入的冷量，以相变材料为基质，发生相变，进行冷量存储，参考图3，蓄冷器21上正对连接管20的位置设有通孔210，通孔210贯穿蓄冷器21的两端，这样冷量进入后除了与蓄冷器21的外部接触，还可以从中间穿过，相对增加了内部相变材料与冷量的接触面积，从而可提高蓄冷器21的蓄冷效率，实现快速蓄冷。

移动小车20在封闭腔室200靠近前端的位置(远离连接管201的一端)设有排风扇202，而移动小车20上靠近排风扇202的一端在相应的位置设有排风口，移动小车20上设有与排风扇202相连的电源接入口203，则向电源接入口203供电，即可使排风扇202工作，然后将蓄冷器21所存储的冷量吸出，供应外部需求。

而为了防止蓄冷器21蓄冷过程中，冷量因为空间开阔发生散失，故在通风口的位置设有与其相适应的挡板204，挡板204采用从上方插入式的结构。

参考图1至图3，当风能活光伏能充足时或者将运输车开到充足的地方，闭合第二开关40，通过二者产生的电能对空气压缩机4做功，将不稳定的电能转化成压缩空气存储在储气罐5中；

而后当外部需要稳定供电或需要冷源时，连接管201与透平膨胀机6的第二输出管线连接好，并用挡板204封住移动小车20的通风口，打开第二两通阀60和第三两通阀61，然后打开第一两通阀50，使储气罐5中的压缩空气对透平膨胀机6做功，透平膨胀机6内叶片转动带动转子发电机7转动发电，其产生的稳定电压则输出到电源输出口10，外部用电设备直接连接到电源输出口10即可；如果外部用电设备用电量较少，则可闭合第一开关70，使其与空气压缩机4电路连通，可对其供电，使其可为储气罐5中持续输入压缩空气，提高原始能量的使用效率。

透平膨胀机6工作产生的冷量则分成两部分，一部分进入封闭腔室200中对蓄冷器21发生作用，蓄冷器21吸收冷量通过发生相变进行冷量存储，而另一部分则对转子发电机7进行降温，降低工作环境温度，有利于设备稳定运行。

当蓄冷器21蓄冷完成之后，则可断开连接管201，将整个冷量储蓄装置2移动到不同需要的地方，使用时，将挡板204取出，并将电源接入口203与电源连通，使排风扇202工作，在温差及风流作用下，蓄冷器21内的相变材料发生逆向相变，从而吸热将冷量散出，并通过排风扇202供应到更大的区域，实现快速降温。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种持续制冷式冷量运输车，其特征在于：包括呈封闭式结构的车厢(1)、冷量生成系统和冷量储蓄装置(2)，所述车厢(1)上设有进风口和出风口，冷量生成系统包括在车厢(1)内依次设置的风力发电机组(3)、空气压缩机(4)、储气罐(5)、透平膨胀机(6)和转子发电机(7)；

所述风力发电机组(3)的输出端与空气压缩机(4)连接，空气压缩机(4)的排气口与储气罐(5)连通，储气罐(5)经第一两通阀(50)与透平膨胀机(6)的进气口连通，透平膨胀机(6)的动力输出端与转子发电机(7)相连，所述车厢(1)上设有插座电源输出口(10)，电源输出口(10)与转子发电机(7)的输出端连接，透平膨胀机(6)的冷量输出端与冷量储蓄装置(2)可拆卸地连接。

2.根据权利要求1所述的持续制冷式冷量运输车，其特征在于：所述冷量生成系统还包括光伏蓄电组，所述光伏蓄电组的输出端与空气压缩机(4)连接，所述光伏蓄电组包括设置在车厢(1)顶部的光伏板(8)。

3.根据权利要求1所述的持续制冷式冷量运输车，其特征在于：所述转子发电机(7)的输出端经第一开关(70)与空气压缩机(4)连接。

4.根据权利要求1所述的持续制冷式冷量运输车，其特征在于：所述透平膨胀机(6)的冷量输出端经第二两通阀(60)连接至转子发电机(7)的壳体。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的持续制冷式冷量运输车，其特征在于：所述冷量储蓄装置(2)包括移动小车(20)和蓄冷器(21)，所述移动小车(20)上设有用于放置蓄冷器(21)的封闭腔室(200)，该封闭腔室(200)的上端设有开口，并配置有与其相适应的上盖(205)；

所述移动小车(20)的一端设有用于与透平膨胀机(6)的冷量输出端连接的连接管(201)，该连接管(201)与封闭腔室(200)连通。

6.根据权利要求5所述的持续制冷式冷量运输车，其特征在于：所述移动小车(20)远离连接管(201)的一端设有排风扇(202)，移动小车(20)在对应排风扇(202)的位置设有通风口，移动小车(20)上设有电源接入口(203)，排风扇(202)与电源接入口(203)电导通。

7.根据权利要求6所述的持续制冷式冷量运输车，其特征在于：所述移动小车(20)在对应通风口的位置可拆卸地设有与通风口相适应的挡板(204)。

8.根据权利要求5所述的持续制冷式冷量运输车，其特征在于：所述蓄冷器(21)为相变蓄冷器，所述相变蓄冷器上正对排风扇(202)的位置设有贯穿其两端的通孔(210)。

9.根据权利要求6所述的持续制冷式冷量运输车，其特征在于：所述连接管(201)为真空金属波纹管。