CN215268154U - 一种模块化综合能源设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种模块化综合能源设备，包括箱体、日光斯特林发电机组、升降平台、太阳能光伏板、光伏板支撑杆、检修门、烟囱、平台伸缩支撑柱、蓄冷单元、控制主机、显示屏、伸缩门、电路逆变及控制装置组、电池组、斯特林发电机组、蒸汽发电机组、蓄热单元、生物质锅炉、烟尘过滤装置、抽拉式燃烧槽、风机组、制储氢单元；将光能发电、生物质燃烧发电、供蓄电、供蓄冷、供蓄热、供蓄氢融为一体，本实用新型解决了，如何合理利用可再生能源及综合能源代替传统能源，提高能源的利用率、灵活性、环保性的问题。

Description

一种模块化综合能源设备
技术领域：
本实用新型涉及机械、能源领域，特别涉及的是一种模块化综合能源设备。
背景技术：
随着社会经济和科技的发展，能源成为当前的焦灼点，如何合理利用可再生能源及综合能源代替传统能源，提高能源的利用率、灵活性、环保性成为当今的主要课题。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种模块化综合能源设备，以解决上述背景技术中提出的如何合理利用可再生能源及综合能源代替传统能源，提高能源的利用率、灵活性、环保性的问题。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种模块化综合能源设备，包括箱体、日光斯特林发电机组、升降平台、太阳能光伏板、光伏板支撑杆、检修门、烟囱、平台伸缩支撑柱、蓄冷单元、控制主机、显示屏、伸缩门、电路逆变及控制装置组、电池组、斯特林发电机组、蒸汽发电机组、蓄热单元、生物质锅炉、烟尘过滤装置、抽拉式燃烧槽、风机组、制储氢单元；所述箱体上部前端设有日光斯特林发电机组，其底部安装于升降平台上，所述箱体上部及四周设有太阳能光伏板，上部后端设有烟囱，长边两侧的太阳能光伏板由光伏板支撑杆牢固支撑，所述箱体长边两侧设有若干个检修门，所述升降平台下部设有平台伸缩支撑柱，且数量为四个，所述平台伸缩支撑柱下部设有蓄冷单元，所述蓄冷单元后端设有控制主机和显示屏，且显示屏数量为两个，所述电池组位于箱体内中部，其上部设有电路逆变及控制装置组，所述电路逆变及控制装置组上部设有伸缩门，所述电池组后端下部设有蓄热单元，其上部设有蒸汽发电机组，所述蒸汽发电机组上部设有斯特林发电机组，后端设有生物质锅炉，所述生物质锅炉内，上部设有烟尘过滤装置，中部设有斯特林发电机组和蒸汽发电机组的加热端，底部设有抽拉式燃烧槽，所述生物质锅炉下部设有风机组。
所述的一种模块化综合能源设备，控制主机为智能自动型主机，可操控所有装置，并通过显示屏显示运行状态、详细信息、故障报警、控制系统等，也可通过显示屏进行操控，并依托4G或5G无线信号或架设专属天线传输通信及远程控制。
所述的一种模块化综合能源设备，日光斯特林发电机组由聚光透镜、光热斯特林发电机、旋转盘、旋转支架、旋转控制机构组成，所述聚光透镜与旋转支架牢固安装，且旋转支架前端可伸缩，可垂直往复近360度旋转，所述光热斯特林发电机安装于旋转盘上，其受热端设有聚热涂层，所述旋转盘可水平往复360度旋转，所述旋转盘和旋转支架由旋转控制机构控制及驱动；由控制主机依据追日系统通过旋转控制机构调整旋转支架的角度及旋转盘的位置将聚光透镜聚集的光斑射在光热斯特林发电机的受热端上，使其受热后由始动装置引动工作，带动其上的发电机发电。
所述的一种模块化综合能源设备，升降平台由下部平台伸缩支撑柱支撑及升降，由控制主机依据程序或天气状况，将日光斯特林发电机组，收入箱体内或升出。
所述的一种模块化综合能源设备，太阳能光伏板由控制主机依据追日系统通过控制光伏板支撑杆调整长边两侧的太阳能光伏板的伸展角度，扩大受光面积，利用光能发电，通过电路逆变及控制装置组为电池组辅助供电。
所述的一种模块化综合能源设备，电池组由若干块锂电池板组成，其可为所有装置、设备及外接单元供电，所述电池组由控制主机通过电路逆变及控制装置组控制其输入、输出的电压、电流、功率、频率及充电控制、过载保护、电池状态监测、电量监测、低电量保护、异常警报等，并可通过显示屏显示或处理相关功能及信息。
所述的一种模块化综合能源设备，蓄冷单元由制冷机组和蓄冷箱组成，由控制主机通过电路逆变及控制装置组管理控制制冷机组由发电机组或电池组供电及工作，以及向蓄冷箱蓄冷或接入单体供冷，所述蓄冷箱内存储蓄冷介质(如：制冷剂、乙二醇溶液、共晶盐等)，可在制冷机组不工作时向接入单体供冷，形成24小时连续供冷。
所述的一种模块化综合能源设备，蓄热单元由蒸汽换热机组和蓄热箱组成，当使用生物质锅炉蓄能时，由控制主机控制蒸汽换热机组将蒸汽转换为热能向蓄热箱蓄热或接入单体供热，所述蓄热箱内存储蓄热介质(如：熔盐、导热油、固态混凝土等)，可在不使用生物质锅炉蓄能时，向接入单体供热，形成24小时连续供热。
所述的一种模块化综合能源设备，制储氢单元为外接独立模块，由配电控制装置、纯水装置、电解制氢装置、储氢罐、外输接口组成；可由控制主机通过外接线缆连接配电控制装置控制其工作，通过纯水装置将加入的水制成纯水后，输送至电解制氢装置，在直流电作用下分解为氢与氧，并经过分离、洗涤、冷却、过滤后，将氢气输送至储氢罐储存，经缓冲减压后由外输接口输出使用。
本实用新型有以下优点：本实用新型一种模块化综合能源设备，设计独特、功能齐全、便于运输；将光能发电、生物质燃烧发电、供蓄电、供蓄冷、供蓄热、供蓄氢融为一体，由智能型控制主机控制运行，也可通过4G或5G无线信号或架设专属天线传输通信及远程控制，设有日光斯特林发电机组、生物质锅炉、斯特林发电机组、蒸汽发电机组，在最大获取能源的同时更加环保，设有烟尘过滤装置且与蒸汽发电机组的蒸汽外排结合更为有效的降尘环保。
附图说明：
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图3检修门布置示意图。
图4日光斯特林发电机组结构示意图。
图5制储氢单元结构示意图。
图中各部件说明：1.箱体；2.日光斯特林发电机组；2-1.聚光透镜；2-2.光热斯特林发电机；2-3.旋转盘；2-4.旋转支架；2-5.旋转控制机构；3.升降平台；4.太阳能光伏板；5.光伏板支撑杆；6.检修门； 7.烟囱；8.平台伸缩支撑柱；9.蓄冷单元；10.控制主机；11.显示屏；12.伸缩门；13.电路逆变及控制装置组；14.电池组；15.斯特林发电机组；16.蒸汽发电机组；17.蓄热单元；18.生物质锅炉；19.烟尘过滤装置；20.抽拉式燃烧槽；21.风机组；22.制储氢单元；22-1.配电控制装置；22-2.纯水装置；22-3.电解制氢装置；22-4.储氢罐；22-5.外输接口。
具体实施方式：
以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于更好描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例
如图1至图5所示，本实用新型一种模块化综合能源设备，包括箱体1、日光斯特林发电机组 2、升降平台3、太阳能光伏板4、光伏板支撑杆5、检修门6、烟囱7、平台伸缩支撑柱8、蓄冷单元9、控制主机10、显示屏11、伸缩门12、电路逆变及控制装置组13、电池组14、斯特林发电机组15、蒸汽发电机组16、蓄热单元17、生物质锅炉18、烟尘过滤装置19、抽拉式燃烧槽20、风机组21、制储氢单元22；箱体1上部前端设有日光斯特林发电机组2，其底部安装于升降平台3上，箱体1上部及四周设有太阳能光伏板4，上部后端设有烟囱7，长边两侧的太阳能光伏板4由光伏板支撑杆5牢固支撑，箱体1 长边两侧设有若干个检修门6，升降平台3下部设有平台伸缩支撑柱8，且数量为四个，平台伸缩支撑柱8 下部设有蓄冷单元9，蓄冷单元9后端设有控制主机10和显示屏11，且显示屏11数量为两个，电池组14 位于箱体1内中部，其上部设有电路逆变及控制装置组13，电路逆变及控制装置组13上部设有伸缩门12，电池组14后端下部设有蓄热单元17，其上部设有蒸汽发电机组16，蒸汽发电机组16上部设有斯特林发电机组15，后端设有生物质锅炉18，生物质锅炉18内，上部设有烟尘过滤装置19，中部设有斯特林发电机组15和蒸汽发电机组16的加热端，底部设有抽拉式燃烧槽20，生物质锅炉18下部设有风机组21。
控制主机10为智能自动型主机，可操控所有装置，并通过显示屏11显示运行状态、详细信息、故障报警、控制系统等，也可通过显示屏11进行操控，并依托4G或5G无线信号或架设专属天线传输通信及远程控制。
日光斯特林发电机组2由聚光透镜2-1、光热斯特林发电机2-2、旋转盘2-3、旋转支架2-4、旋转控制机构2-5组成，聚光透镜2-1与旋转支架2-4牢固安装，且旋转支架2-4前端可伸缩，可垂直往复近360 度旋转，光热斯特林发电机2-2安装于旋转盘2-3上，其受热端设有聚热涂层，旋转盘2-3可水平往复360 度旋转，旋转盘2-3和旋转支架2-4由旋转控制机构2-5控制及驱动；由控制主机10依据追日系统通过旋转控制机构2-5调整旋转支架2-4的角度及旋转盘2-3的位置将聚光透镜2-1聚集的光斑射在光热斯特林发电机2-2的受热端上，使其受热后由始动装置引动工作，带动其上的发电机发电。
升降平台3由下部平台伸缩支撑柱8支撑及升降，由控制主机10依据程序或天气状况，将日光斯特林发电机组2，收入箱体1内或升出。
太阳能光伏板4由控制主机10依据追日系统通过控制光伏板支撑杆5调整长边两侧的太阳能光伏板4 的伸展角度，扩大受光面积，利用光能发电，通过电路逆变及控制装置组13为电池组14辅助供电。
电池组14由若干块锂电池板组成，其可为所有装置、设备及外接单元供电，所述电池组14由控制主机10通过电路逆变及控制装置组13控制其输入、输出的电压、电流、功率、频率及充电控制、过载保护、电池状态监测、电量监测、低电量保护、异常警报等，并可通过显示屏11显示或处理相关功能及信息。
蓄冷单元9由制冷机组和蓄冷箱组成，由控制主机10通过电路逆变及控制装置组13管理控制制冷机组由发电机组或电池组14供电及工作，以及向蓄冷箱蓄冷或接入单体供冷，蓄冷箱内存储蓄冷介质(如：制冷剂、乙二醇溶液、共晶盐等)，可在制冷机组不工作时向接入单体供冷，形成24小时连续供冷。
蓄热单元17由蒸汽换热机组和蓄热箱组成，当使用生物质锅炉18蓄能时，由控制主机10控制蒸汽换热机组将蒸汽转换为热能向蓄热箱蓄热或接入单体供热，蓄热箱内存储蓄热介质(如：熔盐、导热油、固态混凝土等)，可在不使用生物质锅炉蓄能时，向接入单体供热，形成24小时连续供热。
制储氢单元22为外接独立模块，由配电控制装置22-1、纯水装置22-2、电解制氢装置22-3、储氢罐 22-4、外输接口22-5组成；可由控制主机10通过外接线缆连接配电控制装置22-1控制其工作，通过纯水装置22-2将加入的水制成纯水后，输送至电解制氢装置22-3，在直流电作用下分解为氢与氧，并经过分离、洗涤、冷却、过滤后，将氢气输送至储氢罐22-4储存，经缓冲减压后由外输接口22-5输出使用。
本实用新型一种模块化综合能源设备工作原理：将设备运至指定地点，唤醒控制主机10，可由人工控制或控制主机10自动运行追日系统，打开伸缩门12，升起平台伸缩支撑柱8，将安装有日光斯特林发电机组2的升降平台3升至与箱体1顶部平齐，通过旋转控制机构2-5调整旋转支架2-4的角度及旋转盘2-3的位置将聚光透镜2-1聚集的光斑射在光热斯特林发电机2-2的受热端上，其受热后由始动装置引动工作，带动其上的发电机发电并通过电路逆变及控制装置组13为电池组14和其他装置供电；同时太阳能光伏板4由控制主机10依据追日系统通过控制光伏板支撑杆5调整长边两侧的太阳能光伏板4的伸展角度，扩大受光面积，利用光能发电，通过电路逆变及控制装置组13为电池组14辅助供电；当天气状况不良或其他情况下，可将生物质燃料装入抽拉式燃烧槽20，在生物质锅炉18中燃烧，加热斯特林发电机组15和蒸汽发电机组16的加热端，使其受热工作发电通过电路逆变及控制装置组13为电池组14和其他装置供电，燃烧后的烟尘由烟尘过滤装置19过滤后与蒸汽发电机组16的外排蒸汽混合经烟囱7排出；可由控制主机10依据程序或指令控制蓄冷单元9和蓄热单元17分别工作，为接入单体提供24小时连续供冷或供热；可由控制主机10依据程序或指令控制制储氢单元22，通过纯水装置22-2将加入的水制成纯水后，输送至电解制氢装置22-3，在直流电作用下分解为氢与氧，并经过分离、洗涤、冷却、过滤后，将氢气输送至储氢罐22-4储存，经缓冲减压后由外输接口22-5输出使用。
以上描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优势，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种模块化综合能源设备，其特征在于：包括箱体(1)、日光斯特林发电机组(2)、升降平台(3)、太阳能光伏板(4)、光伏板支撑杆(5)、检修门(6)、烟囱(7)、平台伸缩支撑柱(8)、蓄冷单元(9)、控制主机(10)、显示屏(11)、伸缩门(12)、电路逆变及控制装置组(13)、电池组(14)、斯特林发电机组(15)、蒸汽发电机组(16)、蓄热单元(17)、生物质锅炉(18)、烟尘过滤装置(19)、抽拉式燃烧槽(20)、风机组(21)、制储氢单元(22)；所述箱体(1)上部前端设有日光斯特林发电机组(2)，其底部安装于升降平台(3)上，所述箱体(1)上部及四周设有太阳能光伏板(4)，上部后端设有烟囱(7)，长边两侧的太阳能光伏板(4)由光伏板支撑杆(5)牢固支撑，所述箱体(1)长边两侧设有若干个检修门(6)，所述升降平台(3)下部设有平台伸缩支撑柱(8)，且数量为四个，所述平台伸缩支撑柱(8)下部设有蓄冷单元(9)，所述蓄冷单元(9)后端设有控制主机(10)和显示屏(11)，且显示屏(11)数量为两个，所述电池组(14)位于箱体(1)内中部，其上部设有电路逆变及控制装置组(13)，所述电路逆变及控制装置组(13)上部设有伸缩门(12)，所述电池组(14)后端下部设有蓄热单元(17)，其上部设有蒸汽发电机组(16)，所述蒸汽发电机组(16)上部设有斯特林发电机组(15)，后端设有生物质锅炉(18)，所述生物质锅炉(18)内，上部设有烟尘过滤装置(19)，中部设有斯特林发电机组(15)和蒸汽发电机组(16)的加热端，底部设有抽拉式燃烧槽(20)，所述生物质锅炉(18)下部设有风机组(21)。
2.根据权利要求1所述一种模块化综合能源设备，其特征在于控制主机(10)为智能自动型主机，操控所有装置，并通过显示屏(11)显示运行状态、详细信息、故障报警、控制系统，并依托4G或5G无线信号或架设专属天线传输通信及远程控制。
3.根据权利要求1或2所述一种模块化综合能源设备，其特征在于日光斯特林发电机组(2)由聚光透镜(2-1)、光热斯特林发电机(2-2)、旋转盘(2-3)、旋转支架(2-4)、旋转控制机构(2-5)组成，所述聚光透镜(2-1)与旋转支架(2-4)牢固安装，且旋转支架(2-4)前端可伸缩，可垂直往复近360度旋转，所述光热斯特林发电机(2-2)安装于旋转盘(2-3)上，其受热端设有聚热涂层，所述旋转盘(2-3)可水平往复360度旋转，所述旋转盘(2-3)和旋转支架(2-4)由旋转控制机构(2-5)控制及驱动；由控制主机(10)依据追日系统通过旋转控制机构(2-5)调整旋转支架(2-4)的角度及旋转盘(2-3)的位置将聚光透镜(2-1)聚集的光斑射在光热斯特林发电机(2-2)的受热端上，使其受热后由始动装置引动工作，带动其上的发电机发电。
4.根据权利要求1或2所述一种模块化综合能源设备，其特征在于升降平台(3)由下部平台伸缩支撑柱(8)支撑及升降，由控制主机(10)依据程序或天气状况，将日光斯特林发电机组(2)收入箱体(1)内或升出。
5.根据权利要求1或2所述一种模块化综合能源设备，其特征在于太阳能光伏板(4)由控制主机(10)依据追日系统通过控制光伏板支撑杆(5)调整长边两侧的太阳能光伏板(4)的伸展角度，扩大受光面积，利用光能发电，通过电路逆变及控制装置组(13)为电池组(14)辅助供电。
6.根据权利要求1或2所述一种模块化综合能源设备，其特征在于电池组(14)由若干块锂电池板组成，其可为所有装置、设备及外接单元供电，所述电池组(14)由控制主机(10)通过电路逆变及控制装置组(13)控制其输入、输出的电压、电流、功率、频率及充电控制、过载保护、电池状态监测、电量监测、低电量保护、异常警报，并可通过显示屏(11)显示或处理相关功能及信息。
7.根据权利要求1或2所述一种模块化综合能源设备，其特征在于蓄冷单元(9)由制冷机组和蓄冷箱组成，由控制主机(10)通过电路逆变及控制装置组(13)管理控制制冷机组由发电机组或电池组(14)供电及工作，以及向蓄冷箱蓄冷或接入单体供冷，所述蓄冷箱内存储蓄冷介质，可在制冷机组不工作时持续向接入单体供冷。
8.根据权利要求1或2所述一种模块化综合能源设备，其特征在于蓄热单元(17)由蒸汽换热机组和蓄热箱组成，当使用生物质锅炉(18)蓄能时，由控制主机(10)控制蒸汽换热机组将蒸汽转换为热能向蓄热箱蓄热或接入单体供热，所述蓄热箱内存储蓄热介质，可在不使用生物质锅炉(18)蓄能时，持续向接入单体供热。
9.根据权利要求1或2所述一种模块化综合能源设备，其特征在于制储氢单元(22)为外接独立模块，由配电控制装置(22-1)、纯水装置(22-2)、电解制氢装置(22-3)、储氢罐(22-4)、外输接口(22-5)组成；由控制主机(10)通过外接线缆连接配电控制装置(22-1)控制其工作，通过纯水装置(22-2)将加入的水制成纯水后，输送至电解制氢装置(22-3)，在直流电作用下分解为氢与氧，并经过分离、洗涤、冷却、过滤后，将氢气输送至储氢罐(22-4)储存，经缓冲减压后由外输接口(22-5)输出使用。
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