[发明专利]风力发电系统供电的空气源热泵热水机

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电系统供电的空气源热泵热水机，属于清洁能源应用技术领域。

背景技术

近年来，中国许多城市的天气预报中，既预报雾，又预报霾，也有将雾霾一起预报的。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。霾使大气浑浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍被称为霾。形成霾的主要原因有：一、燃煤时向空气中排放大量烟尘，大量的颗粒物在空气中充当了凝结核的作用。二、汽车尾气排放大量污染物。三、工业排放产生大量的硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳，有害颗粒物等。

中国长三角地区三省一市严重雾霾的发生的主要根源是该地区以煤炭燃烧为核心的工业制造能力，燃烧煤炭产生的硫酸盐对大气能见度造成的损害相当大，国家能源局相关负责人表示，长三角地区雾霾的主要成因是由于煤炭消耗过多造成的，造成空气质量中的PM2.5数值高的首要祸因是燃煤过多。

2014年2月11日环境保护部副部长翟青在新闻发布会上说，环保部会同有关部门细化分解梳理了防治大气污染的22项政策措施，其中要求长三角地区削减20%的PM2.5。

长三角地区削减20%的PM2.5，首先必须大量减少燃烧煤炭。长三角地区人民在生产和生活中每天都需要使用大量的热水。目前依赖供电网供电的空气源热泵热水机，，由于供电网中的电力百分之八十来自燃煤发电产生的电力，不能做到控制燃煤总量，不利于减轻雾霾和保护生态环境。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供风力发电系统供电的空气源热泵热水机。

风能是清洁的、有潜力的新能源，地球上的风能比地球上可开发利用的水能总量大10倍。中国的风能丰富区包括东南沿海、山东、辽东沿海及其海上岛屿，内蒙古北部，松花江下游。这些地区全年风速＞3米/秒的小时数在5000小时以上，十分适合安装风力发电系统。近年来，中国制造风力发电机的技术水平大大提高，不仅能制造适合风速6—9米/秒的大、中型风力发电机，而且能制造适合风速3米/秒的小型风力发电机，如何高效率利用风力发电机产生的电力来节能减排呢？由于空气源热泵热水机比起普通的电热水器节省用电量75%，在风能丰富区和风能较丰富区适合制造和推广风力发电系统供电的空气源热泵热水机来产生大量的热水。

风力吹动叶片旋转、带动风力发电机产生电流，从风力发电机输出的电流通过导电线输入控制器进行调整，从控制器输出的电流通过导电线输入储能电池储存电能，从控制器输出的电流通过导电线输入空气源热泵热水机外壳体内的压缩器，向压缩器提供电能作为动力，在压缩器内电能转换成机械能，压缩器的运转使冷媒在系统中循环，环保冷媒R134A或 R415A或R415B或R417A在系统中不断循环，冷媒在蒸发器中，无论白天、晚上、阴天 、雨雪天都能从空气中吸收低温热能来提高温度，从液态冷媒变成气态冷媒，气态冷媒经过循环进入冷凝器后释放出高温热能加热水，气态冷媒在冷凝器中被冷却并变成为液态冷媒，冷媒在不断的循环中用空气中的低温热能转变为高温热能将水温加热至35℃—65℃。空气源热泵热水机只消耗驱动压缩器运转的电能，冷媒在冷凝器中不断释放取自空气的热能，加热水得到的能量大于热泵消耗的能量，能源的利用效率显著提高，加热同等体积、同样温度的水的用电量只有普通电热水器的四分之一。

除去风速过大的台风和风速过小的静风，长三角地区上海市、江苏省、浙江省、安徽省三省一市在一年中的大部分日子的白天和黑夜都有合适的风力来推动风力发电机的运转，制造并推广风力发电系统供电的空气源热泵热水机能大量减少煤炭消耗量，有利于长三角地区减轻雾霾的危害。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由叶片1、风力发电机2、风电支柱3、导电线4、风电控制器5、储能电池6、空气源热泵热水机外壳体7、压缩器8、冷凝器9、蒸发器10、膨胀阀11、过滤器12、储液器13、底座14、循环水管15、保温水箱16、冷水进水管17、热水出水管18共同组成风力发电系统供电的空气源热泵热水机；