[发明专利]低温空气能热泵发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新能源发电装置，尤其是一种低温空气能热泵发电装置。

背景技术

电能绝大部分都来源于太阳，不管风能、水能、生物能还是化石能源--煤炭、石油、天然气、可燃冰。在能源日益紧张的今天，新的可再生绿色洁净电能利用技术日益受到重视。现在，新能源中，水力、风力等太阳能动力发电技术以及太阳光发电的直接利用技术—光电池、镜面聚热发电技术已相当成熟；水力发电开发潜力已不大；而风力、太阳光太过分散，使得风力、太阳光发电的直接利用占地面积庞大、一次性投资极高。地球大气每天都在重复吸收并发散太阳辐射的能量，而吸收太阳光热能的环境流体—空气中的太阳热能每天更新，几乎取之不尽用之不竭。因而人们都在加紧研究新的间接利用太阳能热能的环境流体—空气中的热力发电技术。其中低温太阳能热力发电技术是最有潜力前途的高新技术。目前，公知的热泵式低温空气能发电装置采用热泵系统富集空气中的低温太阳热能再采用朗肯循环系统发电。其中热泵系统主要包括压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器；朗肯循环发电系统主要包括冷凝器、循环泵、蒸发器、膨胀发电机组。该热泵式低温太阳能热力发电技术不仅热泵运行需消耗能量，而且朗肯循环发电系统的冷凝器所耗损的大量热量会流出发电系统不被有效利用。它结构复杂、投资高、尤其热效率低。

发明内容

为了克服现有的热泵式低温空气能发电装置结构复杂、投资高、尤其热效率低的不足, 本发明提供一种低温空气能热泵发电装置，该低温空气能热泵发电装置无需体系外冷源，热效率高、结构简单、投资低、成本低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该低温空气能热泵发电装置主要包括吸热器、压缩机、斯特林发电机组、节流阀；它还包括系统内相连接的管道、附件及检测和控制装置，密闭系统内有工质。工质经吸热器能吸收低温环境流体—空气中的热能由压缩机压缩成为高温高压气态工质，高温高压工质作热源流入斯特林发电机组放热冷凝；而冷凝工质再经节流阀节流作冷源进入斯特林发电机组吸热蒸发，斯特林发电机组利用温差做功发电；工质再进入吸热器进一步吸收低温环境流体—空气中的热能并由压缩机压缩成为高温高压气态工质，然后又作热源流入斯特林发电机组放热冷凝，这样形成了封闭循环系统。该低温空气能热泵发电装置的压缩机也可以是多级压缩机组。该低温空气能热泵发电装置吸热器是高效热管换热器。该低温空气能热泵发电装置斯特林发电机组主轴和压缩机主轴之间也可以相连接。该低温空气能热泵发电装置也可以安装于车船及其他机械设备作为直接动力装置或充电装置。该低温空气能热泵发电装置副产冷气。

本发明的有益效果是，该低温空气能热泵发电装置无需体系外冷源，热效率高、结构简单、投资低、成本低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图是本发明实施例的工作流程示意图。

图中 1.吸热器   2.压缩机   3.斯特林发电机组   4.节流阀。

具体实施方式

在附图所示实施例中，该低温空气能热泵发电装置主要包括吸热器（1）、压缩机（2）、斯特林发电机组（3）、节流阀（4）；它还包括系统内相连接的管道、附件及检测和控制装置，密闭系统内有工质。吸热器（1）能吸收低温环境流体—空气中的热能由压缩机（2）压缩成为高温高压气态工质，高温高压工质作热源流入斯特林发电机组（3）放热冷凝；而冷凝工质再经节流阀（4）节流后作冷源进入斯特林发电机组（3）吸热蒸发，斯特林发电机组（3）利用温差做功发电；工质再进入吸热器（1）进一步吸收低温环境流体—空气中的热能由压缩机（2）压缩成为高温高压气态工质， 然后高温高压气态工质又作热源流入斯特林发电机组（3）放热冷凝，这样形成了封闭循环系统。该低温空气能热泵发电装置吸热器（1）是高效热管换热器。该低温空气能热泵发电装置斯特林发电机组（3）主轴和压缩机（2）主轴之间也可以相连接。