[发明专利]无运动部件的冷热电联供系统

权利要求书

1.一种无运动部件的冷热电联供系统，其特征在于，包括至少一个热声发动机核心单元、至少一摩擦发电机和至少一个热声制冷机核心单元；所述热声发动机核心单元用于将热能转化为声波形式的机械能；所述摩擦发电机连接于所述热声发动机核心单元的一侧并用于将经过摩擦发电机的声波形式的机械能的其中一部分转化为电能；所述热声制冷机核心单元连接于所述热声发动机核心单元的一侧并用于将经过摩擦发电机后的声波形式的机械能用于制冷；

还包括燃烧单元、冷却水循环单元和载冷剂循环单元；所述燃烧单元包括空气入口鼓风机、空气预热器、一级燃烧器、二级燃烧器、第一换热器、烟气出口鼓风机、第一燃气控制阀和第二燃气控制阀；外界空气经空气入口鼓风机吹入空气预热器，在空气预热器中与经高温端换热器排出的高温烟气换热，使得空气温度升高，随后预热的空气在一级燃烧器中与燃气混合燃烧，产生的高温烟气流经热声发动机核心单元的高温端换热器从而加热高温换热器中的气体工质，一级燃烧器排出的高温烟气经空气预热器与空气换热后，进入二级燃烧器进行二次燃烧，排出的高温烟气在第一换热器中加热冷却水后经烟气出口鼓风机排放至外界大气；所述冷却水循环单元包括通过水管依次相连的第二换热器、缓冲罐、冷却水泵、冷却水节流阀、第二室温端换热器、第一室温端换热器、第一换热器；循环冷却水经第二室温端换热器、第一室温端换热器、第一换热器三次换热后温度升高，在第二换热器中将热量传递给供热系统的回水；载冷剂循环单元包括通过管道依次相连的第三换热器、载冷剂循环泵、载冷剂节流阀和低温端换热器；载冷剂经低温端换热器换热后温度降低，在第二换热器中将冷量传递给供冷系统的回水。

2.根据权利要求1所述的无运动部件的冷热电联供系统，其特征在于，包括一个热声发动机核心单元、一个摩擦发电机和一个热声制冷机核心单元；所述热声发动机核心单元包括具有第一端及第二端的谐振管、自第一端向第二端依次设置于谐振管第一端内的第一高温端换热器、发动机回热器、第一室温端换热器；所述摩擦发电机串接于谐振管并位于所述第一端与第二端之间；所述热声制冷机核心单元串接于谐振管的第二端上，并且包括自第一端向第二端方向依次设置的第二室温端换热器、制冷机回热器以及低温端换热器。

3.根据权利要求2所述的无运动部件的冷热电联供系统，其特征在于，所述摩擦发电机包括自第一端向第二端方向依次设置的弹性元件、活塞、第一摩擦材料层、第二摩擦材料层及设置于谐振管外的电源管理模块；所述弹性元件的一端固定，另一端与所述活塞的一端面固定连接；所述第一摩擦材料层连接于所述活塞相背于所述弹性元件的一侧；所述第二摩擦材料层固定于热声发动机谐振管内部；所述第一摩擦材料层和所述第二摩擦材料层平行相向布置并均位于所述谐振管内，第一摩擦材料层和第二摩擦材料层之间形成间隙并分别与电源管理模块两端电连接。

4.根据权利要求3所述的无运动部件的冷热电联供系统，其特征在于，所述弹性元件为弹簧；所述摩擦发电机还包括第一电极层及第二电极层；第一电极层镀设于所述第一摩擦材料层靠近所述活塞的一侧；所述第一电极层位于活塞和第一摩擦材料层之间，且与活塞的相背于所述弹性元件的一面绝缘连接；所述第二电极层镀设于所述第二摩擦材料层远离所述活塞的一侧；所述第一摩擦材料层和第二摩擦材料层分别通过所述第一电极层和第二电极层与电源管理模块两端电连接。