[发明专利]一种以空气为介质的能量存储、释放的风力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，提供了一种在风电领域充分利用风能作为输入能源，经过本系统转化为平稳动力直接带动发电机平稳发电的风力发电系统。 

背景技术

由于风力受到自然条件的限制，其作为能源输入非常不稳定，而目前世界上的作为原动力输入发电设备一般要求比较平稳。目前，世界上现有的风电是在风能中提取出部分能量作为原动力，不能最大限度的利用风能。 

另外，利用空气发电的储能装置只是将空气压缩储存，储气罐体积过大，并且热能损失大，降低了能量转换效率。 

发明内容

本发明的目的是提供一种以空气为介质的能量存储、释放的风力发电系统，它通过将风能超过发电机需要的能量储存，低于发电机需要由储能补偿达到能量平稳输出；采用两种方式储能，一种是热能储存；一种是势能储存。热能储能是利用水作为储存介质，与空压机、势能存储进行热交换，达到热能的储存和释放。势能储存是利用空气作为存储介质，通过压缩、冷却、加热等物理现象在临界状态下将空气液化、汽化进行能量储存和释放。 

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案： 

一种以空气为介质的能量存储、释放的风力发电系统，它包括：动力传输系统、势能储存系统、热交换系统、控制系统； 

所述的动力传输系统包括：风车叶片动力输出装置、空压机、换热室、高温储气罐、蒸汽机、发电机，该风车叶片动力输出装置通过动力输出轴连接空压机，将动能传递给空压机，空压机压缩经空气净化器净化过的空气通过气管进入换热室，再通过气管输出进入单向阀，单向阀输出气管连接高温储气罐，高温储气罐内经过压缩的空气，通过稳压阀稳压后的气体进入蒸汽机内做功，蒸汽机将平稳动力输送给发电机； 

所述的势能储存系统包括：高温储气罐、保温箱体、低温储液罐，该低温储液罐设置在保温箱体内，该低温储液罐的进、出气管通过单向阀与高温储气罐形成串联连接，在低温储液罐上连接有排气限压阀，在保温箱体上设有与大气相通的排气孔，在高温储气罐内和低温储液罐内分别设置有换热器，两个换热器的进出水管连接形成串联连接，保温水槽的出水管通过截止阀、单向阀与两个换热器一端的连接水管连接，保温水槽的进水管通过单向阀与两个换热器另一端的连接水管连接，形成保温水槽的进出水管与两个换热器的进出水管形成并联连接； 

所述的热交换系统包括：保温水槽、换热室，在换热室内设置有换热器，该换热器两端的进、出水管分别与保温水槽、空压机连接，保温水槽与空压机之间连接水管，形成保温水槽、空压机与换热室内的换热器形成串联循环换热连接；空压机压缩空气产生的热量，通过换热室内的换热器使保温水槽内的水温上升存储热能，通过开启截止阀，将保温水槽内的水输入低温储液罐内的换热器和高温储气罐内的换热器，降温释放热能，形成了热交换； 

所述的控制系统包括：换热室与高温储气罐之间气管上连接的单向阀，高温储气罐与蒸汽机之间气管上连接的稳压阀，高温储气罐与低温储液罐之间循环水管上连接的单向阀，保温水槽出水口与低温储液罐、高温储气罐内的两换热器并联一端之间水管上连接的截止阀、单向阀，保温水槽入水口与低温储液罐、高温储气罐内的两换热器并联另一端之间水管上连接的单向阀。 

在高温储气罐与低温储液罐、高温储气罐内的两换热器并联一端进水管的单向阀出水端之间通过气管连接有排水阀。 

所述的空压机上连接有空气净化器。 

本发明的有益效果是：通过将风能超过发电机需要的能量储存，低于发电机需要由储能补偿达到能量平稳输出。 

附图说明

图1是本发明的示意图。 

附图标号：

1-风车叶片动力输出装置；2-空气净化器；3-空压机； 

4-保温水槽；5-换热器；6-换热室；7-单向阀； 

8-高温储气罐；9-稳压阀；10-蒸汽机；11-发电机； 

12-单向阀；13-排气孔；14-保温腔体；15-限压阀； 

16-换热器；17-换热器；18-低温储液罐；19-单向阀； 

20-排水阀；21-单向阀；22-单向阀；23-截止阀。 

具体实施方式

参见图1所示：一种以空气为介质的能量存储、释放的风力发电系统，它包括：动力传输系统、势能储存系统、热交换系统、控制系统；