[发明专利]一种基于摩擦纳米发电的压缩空气发电装置

说明书

本发明公开了一种基于摩擦纳米发电的压缩空气发电装置，包括气动开关和两个发电模块，所述气动开关的两个出口分别与两个发电模块连接，所述气动开关的入口与压缩空气源连接；所述发电模块包括引射器、液‑固式摩擦纳米发电装置和气流驱动的摩擦纳米发电装置；所述引射器的高压入口与气动开关的出口连接；所述引射器的引射口与液‑固式摩擦纳米发电装置的一端连接；所述引射器的出口与气流驱动的摩擦纳米发电装置连接；所述液‑固式摩擦纳米发电装置的另一端与大气连通。本发明可利用低压压缩空气(低于1MPa)驱动的引射器产生压力波动，进而驱动液‑固式摩擦纳米发电装置运行发电。本发明利用摩擦纳米发电装置进行发电，前期投资小。

技术领域

本发明属于压缩空气发电技术领域，特别是一种基于摩擦纳米发电的压缩空气发电装置。

背景技术

随着我国国民经济的飞速增长，电力的消耗量持续增长，迫切需要解决电力系统的“削峰填谷”和可再生能源间歇性利用的瓶颈问题。储能技术可以有效的解决这个问题。在众多储能技术手段中，压缩空气发电具有运行成本低、安全系数高、环境污染小等优点。压缩空气发电是利用空气压缩机，将大气环境中的空气压缩成密度大、压力高的有效气压资源，并储存稳压。微小型压缩空气发电系统(1～10kW)利用压力为30MPa的压缩空气进行发电。当需要发电时通过放气阀门和输气管道向膨胀机内排放压缩空气，使膨胀机运转并拖动发电机转子运转而发电。但是微小型压缩空气发电系统的储气压力过高，且膨胀机是高速转动装置，前期投资大，后期维护成本高。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种基于摩擦纳米发电的压缩空气发电装置，既可以利用低压压缩空气进行发电，又能降低前期投资和后期维护成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于摩擦纳米发电的压缩空气发电装置，包括气动开关和两个发电模块，所述气动开关的两个出口分别与两个发电模块连接，所述气动开关的入口与压缩空气源连接；所述发电模块包括引射器、液-固式摩擦纳米发电装置和气流驱动的摩擦纳米发电装置；所述引射器的高压入口与气动开关的出口连接；所述引射器的引射口与液-固式摩擦纳米发电装置的一端连接；所述引射器的出口与气流驱动的摩擦纳米发电装置连接；所述液-固式摩擦纳米发电装置的另一端与大气连通。

本发明的另一种技术方案如下：一种基于摩擦纳米发电的压缩空气发电装置，包括引射器、液-固式摩擦纳米发电装置、自激振荡调节阀、气流驱动的摩擦纳米发电装置，所述引射器的引射口与液-固式摩擦纳米发电装置的一端连接；所述液-固式摩擦纳米发电装置的另一端与大气连通；所述引射器的出口与自激振荡调节阀进口连接；所述引射器的入口与压缩空气源连接；所述自激振荡调节阀出口与气流驱动的摩擦纳米发电装置连接。

本发明的第三种技术方案如下：一种基于摩擦纳米发电的压缩空气发电装置，包括引射器、液-固式摩擦纳米发电装置、自激振荡三通阀、气流驱动的摩擦纳米发电装置；所述引射器的引射口与自激振荡三通阀的左端出口连接；所述自激振荡三通阀的右端进口与大气连通；所述自激振荡三通阀的下端进口与液-固式摩擦纳米发电装置连接；所述引射器出口与气流驱动的摩擦纳米发电装置连接；所述引射器的入口与压缩空气源连接。

进一步地，所述引射器的驱动压力低于1MPa。

进一步地，所述液-固式摩擦纳米发电装置多个串联或并联。

进一步地，所述气流驱动的摩擦纳米发电装置包括薄膜拍打式摩擦纳米发电装置、固体纤维振动式摩擦纳米发电装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明可利用低压压缩空气(低于1MPa)驱动的引射器产生压力波动，进而驱动液-固式摩擦纳米发电装置运行发电。

2、本发明利用摩擦纳米发电装置进行发电，相比于膨胀机，前期投资小。

3、本发明中没有高速转动的部件，后期维护成本低。

附图说明