[发明专利]一种活塞氢能做功系统

说明书

本发明涉及一种活塞氢能做功系统，包括氢反应床单元、氢气压缩单元、氢气膨胀机、发电机、蓄电池和外部电网。氢气压缩单元设有气缸、液压站、液压泵、左液压缸和右液压缸。左推杆一头与左活塞连接另一头与气缸间断性接触，右推杆与右活塞连接另一头与气缸间断性接触。氢反应床单元连接到气缸两头的氢气进口，气缸两头的氢气出口连接到氢气膨胀机的入口，膨胀机出口连接到氢反应床单元。液压站与左液压缸进液口和右液压缸进液口管路连接，左液压缸出液口和右液压缸出液口连接到液压泵，液压泵出口连接到液压站。

技术领域

本发明属于能量综合利用技术领域，涉及一种活塞氢能做功系统。

背景技术

自然界充满着无限的常温能源，空气、海水等无限量的常温能源，具有开发潜力。地球上的能源绝大部分来自于太阳，在能源日益紧缺的今天，新的可再生绿色洁净发电技术日益受到重视。现在新能源中，水能和风能发电技术应用较为普遍，技术也较为成熟。水电开发潜力不大，而风力又过于分散，只能在一些特定区域有用，而且水能和风能发电装置投入很大，占地面积广。空气能已逐步进入人们的视野中，目前空气能热水器也得到了普遍应用，其原理就是利用空气中的热能，通过热泵加热水。但是利用空气能发电的技术非常少，技术不够成熟，难以推广应用。

授权公告号为CN202055876U，授权公告日为2011年11月30日的中国实用新型专利公开了一种新能源太阳能热力超临界低温空气能发电装置。包括吸热器、膨胀发电机组、回热器、冷却器、增压泵、制冷机及其管道附件及检测和控制装置，密闭系统内有氮气或混合工质。工质经吸热器成为高压超临界流体，经膨胀发电机组做功发电成为临界状态工质，经回热器、冷却器冷凝，由增压泵压入回热器换热再进吸热器吸热形成封闭循环发电系统。它也可以用于余热废热地热等中低温热源发电，工质用二氧化碳或混合工质。该实用新型专利能够将空气能转化成推动发电机组转动的动能，但是因冷却器冷凝需要耗能，其系统能量转换率变低，发电机发电量较小，实际推广价值有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种活塞氢能做功系统，以氢气等为循环工质，利用金属储氢材料的吸氢/放氢特性产生的与大气压力之间的压力差，推动膨胀机做功并带动发电机发电或驱动设备，充分利用大自然能量及工业余热，有利于节能减排和创造经济效益。

本发明的技术方案是：

一种活塞氢能做功系统，包括氢反应床单元、至少一套氢气压缩单元、氢气膨胀机、发电机、蓄电池和外部电网，氢气膨胀机与发电机轴连接，所述发电机电路连接到蓄电池和外部电网。所述氢气压缩单元设有气缸、液压站、液压泵、左液压缸和右液压缸。所述气缸内设有活塞，气缸的两头均设有氢气进口和氢气出口。所述左液压缸设有左活塞、左液压缸进液口和左液压缸出液口,所述右液压缸设有右活塞、右液压缸进液口和右液压缸出液口。所述气缸设有左推杆和右推杆，所述左推杆一头与左活塞连接，另一头与气缸内的活塞间断性接触。所述右推杆一头与右活塞连接，另一头与气缸内的活塞间断性接触。所述氢反应床单元通过负压氢气出口管路连接到气缸两头的氢气进口。所述气缸两头的氢气出口通过氢气进口管路连接到氢气膨胀机的入口，所述膨胀机出口通过负压氢气入口管路连接到氢反应床单元。所述液压站分别通过液压站出口阀与左液压缸进液口和右液压缸进液口管路连接，所述左液压缸出液口和右液压缸出液口分别通过液压泵进口阀连接到液压泵，所述液压泵出口连接到液压站。

所述氢反应床单元设有换热中心和至少两台氢反应床，所述换热中心包括高负压循环部分和低负压循环部分，所述高负压循环部分和低负压循环部分通过换热盘管进行间壁换热。所述氢反应床设有负压氢气入口、负压氢气出口、换热氢气入出口和换热氢气出入口，换热氢气出入口通过氢气循环管路经三通阀分为两路，一路出口连接到换热中心的高负压循环部分，一路连接到低负压循环部分。高负压循环部分和低负压循环部分经三通阀和氢气循环管路连接到换热氢气入出口，氢气循环管路设有氢气循环泵。所述氢反应床的负压氢气出口通过负压氢气出口管路连接到氢气压缩单元气缸两头的氢气进口。所述氢反应床的负压氢气入口通过负压氢气入口管路连接到氢气膨胀机的出口。