CN210977771U - 一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统 - Google Patents
一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210977771U CN210977771U CN201922068490.XU CN201922068490U CN210977771U CN 210977771 U CN210977771 U CN 210977771U CN 201922068490 U CN201922068490 U CN 201922068490U CN 210977771 U CN210977771 U CN 210977771U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- working medium
- cold
- generator
- sea water
- pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title claims description 13
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 12
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 abstract 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000014102 seafood Nutrition 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本实用新型属于冷电联产技术领域，涉及一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统。以海洋表层温海水作为主要热源，对从引射器出来的低沸点工质加热到饱和或过饱和气态，气体工质进入膨胀机并推动膨胀机做功，膨胀机带动发电机组输出电能，从膨胀机排出的乏汽由深层冷海水在冷凝器中将其冷凝为液态并流入分流器，分流器将液态工质分为两路，一路经过工质泵加压后作为引射流进入引射器，另一路工质经过膨胀阀降压进入蒸发器吸热后作为被引射流进入引射器，从引射器出来的工质进入发生器从而完成一次循环过程。本实用新型实现了对海洋温差能的充分利用，可以同时输出电能和冷量，且可以通过调节分流器调控产生冷量多少。
Description
技术领域
本实用新型属于冷电联产技术领域，涉及一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统，是一种利用海洋温差能进行发电和制冷的循环系统。
背景技术
能源是人类生存发展的重要物质基础，全球各地都在力求获得充足的能源。煤炭、石油和天然气等传统化石燃料作为不可再生能源，随着人类的不断开采，终将会被消耗殆尽，并且这些化石燃料在使用后，对全球的环境也带来了严峻的挑战。到达地球的太阳能大都被海洋所吸收，海洋是地球上巨大的储热体，海洋温差能储量巨大。同时由于海洋温差能的开发不会产生温室气体等，既是环境友好型能源又是可再生能源，对应对全球气候变化、减轻我国温室气体排放具有重大意义，所以海洋温差能被认为是最具有开发利用价值和潜力的海洋能资源。
基于有机朗肯循环的海洋温差能发电技术，是利用海洋表层温海水与深层冷海水之间的温度差驱动循环系统进行做功。我国南海地区属于热带气候，太阳能资源十分充足，海洋表层温海水全年都在25℃以上，而在500-800米以下的深海，其水温在5℃左右，其温度差可达20℃以上，蕴藏着十分丰富的温差能资源。基于有机朗肯循环的海洋温差能发电循环虽然具有设备简单，维护方便等优点，但是其热效率较低，因此该技术市场竞争力不足，一直以来很难实现商业化。
目前冰箱、空调等制冷设备的能效比大都低于4，我国南方地区高温持续时间较长，尤其夏季对空调的依赖程度很高，每年夏季空调的耗电量占总耗电量的比例很大；我国南部沿海地区渔业资源丰富，从海洋中打捞上来的海鲜需要及时放入冷库中进行保存，防止其腐烂。因此，建立大型的低运行成本的冷库是我国南海渔业储存行业的一个发展趋势。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统，其利用海洋温差能这种环境友好的可再生能源，驱动R123、R134a或者R600a等低沸点工质进行冷电联供循环；该循环系统仅需要海洋温差能作为驱动，不需要太阳能、废热等其他能源就可以独立实现运转做功。
本实用新型的技术方案是：
一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统，包括温海水泵1、发生器2、冷海水泵3、膨胀机4、冷凝器5、发电机6、蒸发器7、需要冷量的场所8、膨胀阀9、可调节流量分流器10、工质泵11和引射器12。
所述的温海水泵1通过温海水输送管道与发生器2的温海水入口端相连，发生器2的温海水出口端与温海水排水管连接，发生器2的工质出口端与膨胀机4的工质入口端相连，膨胀机4与发电机6连接，将输出功传递给发电机6，驱动发电机6发电，且发电机6与温海水泵1、冷海水泵3以及工质泵11相连，对设备进行供电；膨胀机4的工质出口端与冷凝器5的工质入口端相连，冷海水泵3通过冷海水输送管道与冷凝器5的冷海水入口端相连，冷凝器5的冷海水出口端与冷海水排水管相连，冷凝器5的工质出口端与可调节流量分流器10的入口端相连；可调节流量分流器10的两个出口端分别与工质泵11的工质入口端和膨胀阀9的工质入口端相连，膨胀阀9的工质出口端与蒸发器7的工质入口端相连，蒸发器7的冷量输出端与需要冷量的场所8相连，蒸发器7的工质出口端与引射器12的被引射流端相连；工质泵11的工质出口端与引射器12的引射流端相连，引射器12的工质出口端与发生器2的工质入口端相连。
所述的需要冷量的场所8为冷库。
所述的可调节流量分流器10通过自动控制或者人为的方式调节两个出口端流量大小。
所述的工质为氨、R123、R134a、R32、R152a或者R600a制冷剂。
所述的基于海洋温差能的冷电联产循环系统为岸式或浮式。
工作原理如下：
温海水泵1与温海水管连接将温海水送入发生器2中，温海水在发生器2中将热量传递给从引射器12中流过来的工质；发生器2的工质出口端与膨胀机4入口端相连，经过加热后的工质变为饱和或过饱和蒸汽并进入膨胀机4中推动膨胀机4做功，膨胀机4输出的机械能带动发电机6发电，其中发出的电量一部分用于工质泵11、温海水泵2以及冷海水泵3的运转，剩余电量可以输送给用户使用；膨胀机4的工质出口与冷凝器5的工质入口端相连，从膨胀机4中出来的乏汽进入冷凝器5中，将热量传递给冷海水后变为液态工质，冷海水泵3通过冷海水管与冷凝器5的冷海水入口端相连，冷海水由冷海水泵3从深海中抽取并送入冷凝器5中。
可调节流量分流器10与冷凝器5相连，工质从冷凝器5出来后进入可调节流量分流器10进行分流，通过可调节流量分流器10控制工质进入膨胀阀9和工质泵11中的流量，进而控制整个系统制冷量的多少。
工质从膨胀阀9降压流出后进入蒸发器7吸收热量，产生冷量，从蒸发器7中出来的工质作为被引射流流入引射器12，另一部分从可调节流量分流器10中出来的工质经工质泵11加压后作为引射流进入引射器12，从引射器12中出来的工质流入发生器2，从而完成循环过程。
本实用新型的有益效果：
1、利用海洋温差能进行冷电联产，海洋温差能利用率得以提高，提高了
效率；
2、由于将从蒸发器中流出的工质中所携带的热量作为发电循环中的一部分热量而不是将这部分热量排出，即工质流经蒸发器，不仅为冷库提供了冷量，冷库也在此循环中作为了次要热源，为工质的后续蒸发提供了部分热量，减少了温海水的抽取量；
3、由于工质被冷海水冷却，使得该循环制冷的能效比远高于传统的利用环境温度进行冷却的压缩蒸汽制冷循环；
4、采用引射器代替传统制冷循环中的压缩机，使得循环的发电厂内耗电量降低；
5、采用可调节流量分流器，使得循环输出的制冷量可以通过调节分流器进行调节；
6、本实用新型不仅可以用温海水作为热源，也可以利用太阳能、废热、余热等其他热源。
附图说明
图1是本实用新型的一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统的结构示意图。
图中：1温海水泵、2发生器、3冷海水泵、4膨胀机、5冷凝器、6发电机、7蒸发器、8需要冷量的场所、9膨胀阀、10可调节流量分流器、11工质泵、12引射器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
如图1所示，一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统包括：温海水泵1、发生器2、冷海水泵3、膨胀机4、冷凝器5、发电机6、蒸发器7、需要冷量的场所8、膨胀阀9、可调节流量分流器10、工质泵11、引射器12。
温海水泵1从海洋表层抽取温海水作为本实用新型的基于海洋温差能的冷电联产循环的热源，为循环源源不断提供热量，发生器2作为一个换热器，使得温海水的热量可以高效地传递给流经发生器2的工质，并使工质完全汽化，释放热量后的温海水从发生器2中排出；从发生器2中出来的气体工质进入膨胀机4推动膨胀机4做功，膨胀机4带动发电机6转动，使得发电机6可以发电，发电机6发出的电量中，除供应温海水泵1、冷海水泵3以及工质泵11使用外，其余电量可以输出给用户，从膨胀机4中出来的工质的压力应大于或者等于工质在冷凝器5中冷凝后的饱和压力，以使得工质从冷凝器5中出来后可以完全液化，冷海水泵3将从海洋深处抽取的冷海水作为本实用新型的基于海洋温差能的冷电联产循环的冷源输送到冷凝器5中，使得流经冷凝器5的工质在此处释放热量给冷海水并完全液化，冷海水从冷凝器5中吸收热量后流出，从冷凝器5出来后的液态工质流入可调节流量分流器10，通过自动控制系统或者人工控制的方式调节可调节流量分流器10，从而调节从可调节流量分流器10中出来后进入膨胀阀9中和工质泵11中的工质流量大小；进入膨胀阀9后的工质由于压力降低使得温度也降低，工质在膨胀阀9中降低的压力取决于需要冷量的场所8需要的温度，保证降压后的工质温度要小于等于需要冷量的场所8需要的温度，所以工质降压后的压力应该小于等于工质在需要冷量的场所8需要保持的温度下所对应的饱和压力；从膨胀阀9中出来的低温低压的工质进入蒸发器7中吸收热量，从而使得需要冷量的场所8可以保持低温环境，从蒸发器7吸热后的工质进入引射器12的被引射流端；从可调节流量分流器10另一工质出口端中出来的工质进入工质泵11中进行加压，加压后的工质进入引射器12的引射流端作为引射流在引射器12中与从被引射流端进入的工质混合，从引射器12中出来的工质的压力应该小于等于工质在发生器2中的蒸发压力，以保证工质流经发生器2后可以完全汽化，从引射器12中出来的工质流入发生器2，从而完成循环过程。
Claims (5)
1.一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统，其特征在于，所述的基于海洋温差能的冷电联产循环系统包括温海水泵(1)、发生器(2)、冷海水泵(3)、膨胀机(4)、冷凝器(5)、发电机(6)、蒸发器(7)、需要冷量的场所(8)、膨胀阀(9)、可调节流量分流器(10)、工质泵(11)和引射器(12)；
所述的温海水泵(1)通过温海水输送管道与发生器(2)的温海水入口端相连，发生器(2)的温海水出口端与温海水排水管连接，发生器(2)的工质出口端与膨胀机(4)的工质入口端相连，膨胀机(4)与发电机(6)连接，将输出功传递给发电机(6)，驱动发电机(6)发电，且发电机(6)与温海水泵(1)、冷海水泵(3)以及工质泵(11)相连，对设备进行供电；膨胀机(4)的工质出口端与冷凝器(5)的工质入口端相连，冷海水泵(3)通过冷海水输送管道与冷凝器(5)的冷海水入口端相连，冷凝器(5)的冷海水出口端与冷海水排水管相连，冷凝器(5)的工质出口端与可调节流量分流器(10)的入口端相连；可调节流量分流器(10)的两个出口端分别与工质泵(11)的工质入口端和膨胀阀(9)的工质入口端相连，膨胀阀(9)的工质出口端与蒸发器(7)的工质入口端相连，蒸发器(7)的冷量输出端与需要冷量的场所(8)相连，蒸发器(7)的工质出口端与引射器(12)的被引射流端相连；工质泵(11)的工质出口端与引射器(12)的引射流端相连，引射器(12)的工质出口端与发生器(2)的工质入口端相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统，其特征在于，所述的需要冷量的场所(8)为冷库。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统，其特征在于，所述的可调节流量分流器(10)通过自动控制或者人为的方式调节两个出口端流量大小。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统，其特征在于，所述的工质为氨、R123、R134a、R32、R152a或者R600a制冷剂。
5.根据权利要求3所述的一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统，其特征在于，所述的工质为氨、R123、R134a、R32、R152a或者R600a制冷剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922068490.XU CN210977771U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922068490.XU CN210977771U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210977771U true CN210977771U (zh) | 2020-07-10 |
Family
ID=71446460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922068490.XU Expired - Fee Related CN210977771U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210977771U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110805536A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-18 | 大连理工大学 | 一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统 |
-
2019
- 2019-11-26 CN CN201922068490.XU patent/CN210977771U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110805536A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-18 | 大连理工大学 | 一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wu et al. | An overview of ammonia-based absorption chillers and heat pumps | |
| RU2599697C1 (ru) | Комплементарная тепловая энергосистема с использованием солнечной энергии и биомассы | |
| CN110469835B (zh) | 基于吸收式热泵和蓄热设备的热电解耦系统及运行方法 | |
| CN102563987A (zh) | 有机朗肯循环驱动的蒸气压缩制冷装置及方法 | |
| CN106286170A (zh) | 太阳能、海水源热泵、燃气及超临界二氧化碳船舶联合发电系统 | |
| CN102338051B (zh) | 一种太阳能及地源热一体化电冷热联供装置 | |
| CN102758690A (zh) | 高效高压液态空气储能/释能系统 | |
| CN102758748A (zh) | 高压液态空气储能/释能系统 | |
| CN102213199A (zh) | 一种利用海洋温差发电的方法及装置 | |
| CN110552750B (zh) | 一种非共沸有机朗肯-双喷射冷热电联供系统 | |
| CN109306963A (zh) | 一种压缩空气储能方法及储能系统 | |
| CN103868278A (zh) | 低品位能驱动co2吸收式冷热电联供系统 | |
| CN109306879A (zh) | 一种压缩空气储能系统 | |
| CN113775494A (zh) | 一种海洋温差发电冷海水梯级利用系统 | |
| CN111023623B (zh) | 一种低温热源吸收式热泵循环系统 | |
| CN211116438U (zh) | 一种基于海洋温差能的发电制冷联合循环系统 | |
| CN112178961A (zh) | 基于化学储热的产电供热制冷取水结合的系统及方法 | |
| CN201045334Y (zh) | 温差发电与供热联合装置 | |
| CN210977771U (zh) | 一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统 | |
| CN202501677U (zh) | 有机朗肯循环驱动的蒸气压缩制冷装置 | |
| CN206694190U (zh) | 一种风光储能系统 | |
| CN215809427U (zh) | 基于太阳能辅助的海洋温差能冷热电及淡水多联产系统 | |
| CN110805536A (zh) | 一种基于海洋温差能的冷电联产循环系统 | |
| KR20100125830A (ko) | 저온 냉매 증발 활성화에 의한 폐열 발전시스템 | |
| CN101162014A (zh) | 复合太阳能热发电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200710 Termination date: 20201126 |