強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)包括至少一個水源換熱池，用于吸收水源熱量、安放設(shè)備、防止噪音和熱量外溢；至少一個太陽能槽式集熱器，太陽能槽式集熱器安裝于水源換熱池之上，用于強化吸收空氣源熱量；至少一套透平膨脹機做功發(fā)電機組；一套熱平衡系統(tǒng)。本實用新型通過冷媒做功來產(chǎn)生電能；實現(xiàn)即時檢測、自動控制；既節(jié)約占地、防止噪音，又阻止了熱能外溢、提高了發(fā)電效率。本實用新型采用地表水源與空氣源作為吸熱媒介，可循環(huán)補充、取之不盡、廣泛存在、利用便捷，不存在污染或改變地下水現(xiàn)狀的問題，同時二者的兼用，還大大增加了系統(tǒng)的氣候適應(yīng)性。
【專利說明】強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于新能源領(lǐng)域，特別涉及強化利用地表水源與空氣源進行高效穩(wěn)定發(fā)電的強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著人類社會的發(fā)展，礦物能源已近枯竭，環(huán)境問題日益突出，尋找和利用可再生能源已迫在眉睫。世界各國特別是發(fā)達國家對新能源的研究和利用極為重視，取得了一系列豐碩的成果。可以預(yù)期，消耗不可再生能源求發(fā)展的時代必將一去不返。在地源(含水源)及空氣源利用方面，人們研究和應(yīng)用的重點是以制冷制熱為目的的地源熱泵及空氣源熱泵。在利用地源及空氣源發(fā)電方面研究成果較少，并且主要集中在利用單一低品位熱能發(fā)電上，這就造成了氣候適應(yīng)性差、發(fā)電效率低和穩(wěn)定性不夠等諸多問題。在綜合利用低品位熱源進行發(fā)電方面，現(xiàn)有研究主要集中在先生產(chǎn)足夠熱能再產(chǎn)生電能上，其缺陷是能量轉(zhuǎn)換過程中的大量損耗，并且在寒冷地區(qū)的冬季，冷媒吸收的熱量會大幅減少，不足以推動發(fā)電機高效發(fā)電。如果利用壓縮機增焓技術(shù)去產(chǎn)生更多熱量，則壓縮機本身還會消耗更多的電能。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，本實用新型利用逆卡諾循環(huán)原理，消耗少量電能壓縮冷媒氣體使之液化，并在汽化過程中強化吸收地表水源和空氣源中的熱量，膨脹做功產(chǎn)生增量電能。
[0004]為了實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，包括至少一個水源換熱池，用于吸收水源熱量、安放設(shè)備、防止噪音和熱量外溢；
[0006]至少一個太陽能槽式集熱器，太陽能槽式集熱器安裝于水源換熱池之上，用于強化吸收空氣源熱量；
[0007]至少一套透平膨脹機做功發(fā)電機組；
[0008]一套熱平衡系統(tǒng)。
[0009]所述的太陽能槽式集熱器由弧狀反光板、透光板和支架組成，弧狀反光板和透光板圍成一個兩端開放的空間，透光板與反光板均與支架鉚接。
[0010]所述的熱平衡系統(tǒng)包括有空氣源蒸發(fā)器、水源蒸發(fā)器、壓縮機、壓縮機吸熱器、預(yù)換熱管、冷凝換熱器、汽液分離器和發(fā)電機吸熱器，所述的空氣源蒸發(fā)器位于太陽能槽式集熱器的弧狀反光板和透光板圍成的兩端開放的空間內(nèi)，空氣源蒸發(fā)器鉚接或焊接在支架上，并通過支架與弧狀反光板相連；水源蒸發(fā)器位于水源換熱池內(nèi)，空氣源蒸發(fā)器與水源蒸發(fā)器的出口端與汽液分離器相連，汽液分離器的液體出口端與單向閥相連，單向閥與空氣源蒸發(fā)器和水源蒸發(fā)器的入口端相連；汽液分離器的氣體出口端通過壓縮機吸熱器與預(yù)換熱管的氣體入口端相連，預(yù)換熱管的氣體出口端通過透平膨脹機與發(fā)電機吸熱器相連，發(fā)電機吸熱器與冷凝換熱器的氣體入口端相連，冷凝換熱器的氣體出口端通過壓縮機與預(yù)換熱管的液體入口端相連，預(yù)換熱管的液體出口端與冷凝換熱器的液體入口端相連，冷凝換熱器的液體出口端通過膨脹閥與空氣源蒸發(fā)器和水源蒸發(fā)器相連。
[0011]所述的水源換熱池內(nèi)安裝有靜音設(shè)備間，所述的靜音設(shè)備間被隔熱隔斷板分成若干空間，形成壓縮機間、冷凝器間和發(fā)電機間，靜音設(shè)備間設(shè)置有進人口和空氣換氣管，隔熱隔斷板上安裝有溫控門。
[0012]所述的水源換熱池為陸地基本型水源換熱池，包括有隔音隔熱蓋板、過濾網(wǎng)箱和防水墻，水源換熱池的底部安裝有地表水源蒸發(fā)器，地表水源蒸發(fā)器置于由過濾網(wǎng)箱形成的空間內(nèi)，防水墻和隔音隔熱蓋板共同組成用于水源換熱和擺放管網(wǎng)及設(shè)備的地下空間，在防水墻上預(yù)留有進水口和出水口，在隔音隔熱蓋板上預(yù)留有進人口并裝配有空氣換氣管，在隔音隔熱蓋板的上方安裝太陽能槽式集熱器和控制間；靜音設(shè)備間安裝在隔音隔熱蓋板的下方。
[0013]所述的水源換熱池為陸地直入型水源換熱池，包括有隔音隔熱蓋板和防水墻，水源換熱池底部的水中安裝有地表水源蒸發(fā)器，防水墻和隔音隔熱蓋板共同組成用于水源換熱和擺放管網(wǎng)及設(shè)備的地下空間，防水墻上預(yù)留有進水口和出水口，隔音隔熱蓋板上預(yù)留有進人口并裝配有空氣換氣管，在隔音隔熱蓋板的上方安裝太陽能槽式集熱器和控制間；靜音設(shè)備間安裝在隔音隔熱蓋板的下方。
[0014]所述的水源換熱池為水體漂浮型水源換熱池，所述的靜音設(shè)備間是一個四周及下部封閉的浮箱，靜音設(shè)備間上安裝有空氣換氣管、進人口及通往岸上控制間的冗余電纜，冗余電纜固定在由鋼管制成的平臺上部連接架上，靜音設(shè)備間的下部設(shè)有過濾網(wǎng)箱，過濾網(wǎng)箱內(nèi)部設(shè)有水源蒸發(fā)器，在靜音設(shè)備間的四周焊接有鋼板制成的滑管套環(huán)，滑管套環(huán)內(nèi)套裝有鋼管制成的漂浮滑管，漂浮滑管可在滑管套環(huán)內(nèi)隨水位上下滑動，連接架與各個漂浮滑管的上端橫向連接，形成一個整體。
[0015]所述的水源換熱池為水體直入型水源換熱池，所述的靜音設(shè)備間上安裝有空氣換氣管、進人口，靜音設(shè)備間下部由支撐結(jié)構(gòu)支撐固定，支撐結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土樁或鋼管混凝土樁構(gòu)成，水源蒸發(fā)器裸露安裝于靜音設(shè)備間下方的水體中。
[0016]本實用新型所具有的優(yōu)點與效果是:
[0017]本實用新型采用地表水源與空氣源互補作為吸熱媒介，可循環(huán)補充、取之不盡、廣泛存在、利用便捷，不存在污染或改變地下水現(xiàn)狀的問題。同時，二者的兼用，還擴大了發(fā)電機組的氣候適應(yīng)性。
[0018]本實用新型通過冷媒膨脹做功來產(chǎn)生電能，可控性、安全性和穩(wěn)定性高；在裝置布局上，除了配有太陽能槽式集熱器的空氣源蒸發(fā)器和控制間位于地上外，其余裝置均置于地下或大型水體上浮動的封閉空間內(nèi)，既節(jié)約占地、防止噪音，又阻止了熱能外溢、提高了發(fā)電效率。
[0019]本實用新型解決了在各個地區(qū)和各種氣候條件下機組均能充分吸熱和高效發(fā)電的問題，以中國南北方的冬季為例:中國南方大部分地區(qū)的冬季，最低氣溫一般在+5°C以上，水溫略高于氣溫，陰天為常態(tài)，在這種情況下，太陽能槽式集熱器的作用有限，此時熱量同時來自于空氣源和水源，其中水源占熱量的份額略大于空氣源，二者的循環(huán)補充足以使本實用新型的系統(tǒng)正常工作。在中國東北的黑龍江省，一月份的平均氣溫為零下26°C，凍土層下或冰下的平均水溫為+l°c，有日照的平均天數(shù)為21天，即中國東北的冬季天氣寒冷、水溫恒定、日照充足，其中水溫比中國南方偏低但離差較小。此季節(jié)有日照時，該地區(qū)太陽能槽式集熱器內(nèi)的空氣溫度可加熱至+5°C以上，此時系統(tǒng)吸收的熱量同時來自于空氣源和水源；此季節(jié)無日照時，系統(tǒng)吸收的熱量主要來自水源，只要水源換熱器的換熱面積足夠及壓縮機壓縮頻率調(diào)高，則系統(tǒng)亦可正常工作。由此可見本實用新型所示的強化集熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電機組，氣候適應(yīng)性強，發(fā)電效率穩(wěn)定，具有推廣價值。本實用新型強化利用了地表水源與空氣源的互補性，使機組無論在寒冷的北方和炎熱的南方均能高效穩(wěn)定運行，只需少量電能壓縮冷媒就會產(chǎn)生增量電能。如整個電網(wǎng)采用此方式發(fā)電，則所消耗的電能亦為可再生能源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的基本原理圖；
[0021]圖2是本實用新型用于強化空氣源吸熱效率的太陽能槽式集熱器的立面圖；
[0022]圖3是本實用新型用于強化空氣源吸熱效率的太陽能槽式集熱器的側(cè)面圖；
[0023]圖4是陸地基本型水源換熱池構(gòu)造圖；
[0024]圖5是陸地直入型水源換熱池構(gòu)造圖；
[0025]圖6是水體漂浮型水源換熱池構(gòu)造圖；
[0026]圖7是水體直入型水源換熱池構(gòu)造圖；
[0027]圖8是本實用新型所涉及的智能化控制系統(tǒng)框架圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合實施例及附圖，詳細描述本實用新型的技術(shù)方案:
[0029]如圖1所示，本實用新型強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，包括至少一個用于強化吸收空氣源熱量的太陽能槽式集熱器7，包括一個用于吸收水源熱量、安放設(shè)備、防止噪音和熱量外溢的水源換熱池9，包括至少一套透平膨脹機做功發(fā)電機組和一套熱平衡系統(tǒng)。
[0030]如圖2、3所示，所述的太陽能槽式集熱器7由弧狀反光板22、透光板23和支架24組成，弧狀反光板和透光板圍成一個兩端開放的空間，以便空氣流通，在強化熱量的同時帶走冷量。支架采用不銹鋼制成，反光板采用鋼板貼膜或鍍膜或不銹鋼表面拋光的方式制成，透光板采用耐溫性好的陽光板或石英玻璃板制成，透光板與反光板一并與支架鉚接。太陽能槽式集熱器正面朝南放置，在晴天白晝的任一時刻，陽光均可匯集于空氣源蒸發(fā)器的帶狀范圍內(nèi)，為空氣源蒸發(fā)器直接補充太陽能；在陰、雨、雪天，該裝置有自我防護、促進空氣流通和強化換熱的功能；在寒冷地區(qū)，該裝置還有間歇式自動除霜功能。所述透光板23兼具防塵防雪功能。
[0031]如圖4、5、6、7所示，所述的水源換熱池9分為四種類型，即陸地基本型水源換熱池、陸地直入型水源換熱池、水體漂浮型水源換熱池和水體直入型水源換熱池，這四種換熱池結(jié)構(gòu)相似、功能相同，只是因適用的水源和水質(zhì)狀況不同而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)有所差異。
[0032]如圖1所示，所述的透平膨脹機做功發(fā)電機組包括有透平膨脹機12、減速機14、發(fā)電機15和控制儀表17，透平膨脹機為反動式低壓透平膨脹機，其焓降過程冷媒氣體壓力從0.5-1.0Mpa膨脹到0.13-0.14Mpa，符合蒸發(fā)后冷媒氣體的壓力范圍。透平膨脹機12做功，帶動減速機14減速并增大轉(zhuǎn)矩，推動發(fā)電機15穩(wěn)定發(fā)電。在發(fā)電機的后面加裝了逆向保護器16，以使電網(wǎng)不受發(fā)電機組故障的影響，同時也增加了機組運行的安全性。逆向保護器16與控制儀表17安裝在控制間21內(nèi)。為了保證并加強透平膨脹機的進口溫度，從地表水源和空氣源吸收了大量熱量的冷媒氣體，通過壓縮機吸熱器11和預(yù)換熱管12進一步吸熱，提升了透平膨脹機的做功效率，為發(fā)電機組高效穩(wěn)定發(fā)電創(chuàng)造了條件。
[0033]如圖1所示，所述的熱平衡系統(tǒng)包括有空氣源蒸發(fā)器6、水源蒸發(fā)器8、壓縮機1、壓縮機吸熱器11、預(yù)換熱管2、冷凝換熱器3、汽液分離器10和發(fā)電機吸熱器13，所述的空氣源蒸發(fā)器位于太陽能槽式集熱器的弧狀反光板和透光板圍成的兩端開放的空間內(nèi)，空氣源蒸發(fā)器鉚接或焊接在支架上，并通過支架與弧狀反光板相連，空氣源蒸發(fā)器采用不銹鋼制成。白天經(jīng)反光板22的反射，匯集于空氣源蒸發(fā)器6的帶狀范圍內(nèi)，為空氣源蒸發(fā)器6直接輸送太陽熱能。水源蒸發(fā)器8位于水源換熱池內(nèi)，空氣源蒸發(fā)器與水源蒸發(fā)器8的出口端通過管路與汽液分離器10相連，汽液分離器10的液體出口端通過管路與單向閥5相連，單向閥5通過管路與空氣源蒸發(fā)器和水源蒸發(fā)器8的入口端相連。汽液分離器10的氣體出口端與位于壓縮機間18的壓縮機吸熱器11的一端相連，壓縮機吸熱器11的另一端與預(yù)換熱管2的氣體入口端相連，預(yù)換熱管2的氣體出口端通過管路與透平膨脹機12的進口管相連。透平膨脹機12的出口管與位于發(fā)電機間20的發(fā)電機吸熱器13的一端相連，發(fā)電機吸熱器13的另一端與位于冷凝器間19的冷凝換熱器3的氣體入口端相連，冷凝換熱器3的氣體出口端與位于壓縮機間18的壓縮機I的入口端相連，壓縮機I的出口端與預(yù)換熱管2的液體入口端相連，預(yù)換熱管2的液體出口端與冷凝換熱器3的液體入口端相連，冷凝換熱器3的液體出口端通過膨脹閥4與空氣源蒸發(fā)器6和水源蒸發(fā)器8相連。壓縮機間18、冷凝器間19和發(fā)電機間20組成靜音設(shè)備間。本實用新型的熱平衡系統(tǒng)安裝于靜音設(shè)備間32內(nèi)，使系統(tǒng)的噪音及熱量不外溢，保證了系統(tǒng)高效、靜音運行，同時節(jié)省了占地面積。
[0034]本實用新型熱平衡系統(tǒng)所形成的熱平衡體系由三個吸熱過程和兩個換熱過程構(gòu)成，三個吸熱過程分別為:位于太陽能槽式集熱器內(nèi)部的空氣源蒸發(fā)器6和位于水源換熱池內(nèi)部的水源蒸發(fā)器8共同組成的冷媒蒸發(fā)吸熱過程；冷媒氣體通過壓縮機吸熱器11吸收壓縮機間18內(nèi)壓縮機I工作產(chǎn)生的熱量的吸收過程；利用透平膨脹機12做功產(chǎn)生的冷媒，吸收發(fā)電機間20內(nèi)減速機14和發(fā)電機15工作時產(chǎn)生的熱量的吸熱過程。兩個換熱過程分別為:在預(yù)換熱管2內(nèi)，冷媒氣體和冷媒液體之間的換熱過程；在冷凝換熱器3內(nèi)，冷媒氣體和冷媒液體的換熱過程。
[0035]本實用新型的熱平衡體系不對外輸出熱量或冷量，所吸收的低品位熱能主要用于對外做功產(chǎn)生電能，冷媒循環(huán)及其熱平衡原理是:冷媒通過膨脹閥4分別進入位于太陽能槽式集熱器7中的空氣源蒸發(fā)器6和位于水源換熱池9中的地表水源蒸發(fā)器8，強制吸收空氣和水中的低品位熱能，經(jīng)汽液分離器10后，蒸發(fā)不完全的少量冷媒液體經(jīng)單向閥5回流空氣源蒸發(fā)器6和水源蒸發(fā)器8中進行再次蒸發(fā)，分離出來的干冷媒氣體進入壓縮機間18，通過壓縮機吸熱器11吸收壓縮機I產(chǎn)生的熱量，然后進入預(yù)換熱管2預(yù)先吸收冷媒液體的熱量。經(jīng)過上述吸熱過程冷媒氣體的溫度和內(nèi)能得以迅速提高并輸給透平膨脹機12進行做功，通過減速機14帶動發(fā)電機15發(fā)電。透平膨脹機12產(chǎn)生的冷量通過發(fā)電機吸熱器13吸取發(fā)電機間20的熱量后進入冷凝換熱器3吸收冷凝液中的熱量，在使冷凝換熱器3降溫的同時，提升了冷媒氣體的溫度和壓力，為進入壓縮機I壓縮創(chuàng)造了條件，使壓縮機I的功耗減少。壓縮后冷媒氣體轉(zhuǎn)換成高溫高壓的冷媒液體，進入預(yù)換熱管2，使冷媒液體預(yù)冷后進入冷凝換熱器3。降溫后的冷媒液體，通過膨脹閥4進入空氣源蒸發(fā)器6和水源蒸發(fā)器8吸熱蒸發(fā)，完成了一個循環(huán)。
[0036]如圖4和圖8所示，本實用新型還具有智能控制系統(tǒng)，其中聯(lián)鎖信號由溫度傳感器、壓力傳感器和電網(wǎng)負載變化生成，當(dāng)溫度壓力和電網(wǎng)負荷變化在安全范圍內(nèi)時，機組正常工作；當(dāng)壓力和電網(wǎng)負荷在安全范圍內(nèi)而任何一個工作單元溫度超標時，系統(tǒng)自動開啟換熱門31并自動調(diào)整透平膨脹機12內(nèi)的回流閥開度，控制冷量的輸出，從而使各單元溫度升高或降低，待各單元溫度回到正常范圍內(nèi)并維持某一規(guī)定時間段，換熱門31自動關(guān)閉，機組正常運行；當(dāng)溫度和壓力在安全范圍內(nèi)，而電網(wǎng)負荷變化超標時，機組發(fā)電維持在其發(fā)電能力的上限或下限，不再隨電網(wǎng)負荷變化而變化，這樣就使機組既最大限度地適應(yīng)了電網(wǎng)負荷的變化，又避免了機組的超負荷運行；當(dāng)壓力超標時所有設(shè)備自動關(guān)閉待檢。裝置各部分運行狀態(tài)、指標和時間均在控制間21內(nèi)的顯示屏上顯示出來，實現(xiàn)智能化控制并具自動報警功能。
[0037]實施例1:
[0038]如圖4所示，本實施例中水源換熱池9為陸地基本型水源換熱池，所述的陸地基本型水源換熱池包括有靜音設(shè)備間32、過濾網(wǎng)箱33、防水墻34、進水口 25、出水口 26、進人口 27、隔音隔熱蓋板28、隔熱隔斷板29、空氣換氣管30及溫控門31，水源蒸發(fā)器8位于水源換熱池9的底部，置于由過濾網(wǎng)箱33形成的較大空間內(nèi)，該空間必須能夠使過濾后的水在任何情況下均可完全覆蓋水源蒸發(fā)器8。過濾網(wǎng)箱33采用耐各種媒介及酸堿腐蝕的MonelHOO (優(yōu)良銅鎳合金)做成的過濾網(wǎng)，其導(dǎo)熱性能好，且可用于海水粗淡化。水源蒸發(fā)器8采用耐腐蝕及導(dǎo)熱性良好的金屬如不銹鋼制成。防水墻34由防水混凝土或加防水層罩面的空心磚制成，隔音隔熱蓋板28由混凝土空心板制成，防水墻34和隔音隔熱蓋板28共同組成用于水源換熱和擺放管網(wǎng)及設(shè)備的地下空間，在防水墻34上預(yù)留有進水口 25和出水口 26，在隔音隔熱蓋板28上預(yù)留有進人口 27、裝配有空氣換氣管30，在隔音隔熱蓋板的上方安裝太陽能槽式集熱器7和控制間21 ;在隔音隔熱蓋板的下方裝有靜音設(shè)備間，靜音設(shè)備間被隔熱隔斷板分成若干空間，形成壓縮機間18、冷凝器間19和發(fā)電機間20，通過進人口 27，使維修人員進出；通過空氣換氣管30，使靜音設(shè)備間32保有氧氣或排出廢氣。靜音設(shè)備間有效阻止了噪音和熱量外溢，提高了發(fā)電效率，靜音設(shè)備間下方由支撐結(jié)構(gòu)39支撐固定，支撐結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土樁或鋼管混凝土樁構(gòu)成.隔熱隔斷板29上安裝帶有溫度感應(yīng)器并隨溫度變化開啟和關(guān)閉的溫控門31。陸地基本型水源換熱池允許經(jīng)過初級過濾后的河水、城市污水或工業(yè)廢水，經(jīng)進水口 25流入該型水源換熱池,水質(zhì)復(fù)雜的水通過過濾網(wǎng)箱33后不含懸浮顆粒及鹽分的水與水源蒸發(fā)器8進行高效換熱，被吸熱后的河水由出水口26可直接排入下游河流。城市污水和工業(yè)廢水在吸熱后應(yīng)排入污水處理廠處理。
[0039]實施例2:
[0040]如圖5所示，本實施例中水源換熱池為陸地直入型水源換熱池，本實施例中沒有設(shè)置過濾網(wǎng)箱，水源蒸發(fā)器8直接浸入水中換熱，其余同實施例1。本實施例適合于水質(zhì)良好的河水或經(jīng)污水處理廠處理過的水。
[0041]陸地基本型水源換熱池和陸地直入型水源換熱池的選址，應(yīng)選在不需抽水即能形成自然水流的位置，即選在進水口 25低于取水點，而出水口 26又高于排水點的位置。
[0042]陸地基本型水源換熱池和陸地直入型水源換熱池的進水口 25的上緣距地表的高度Ii1應(yīng)大于當(dāng)?shù)刈畲髢鐾辽?，以保證水中熱量和防凍，同時出水口 26的上緣距地表的高度h2應(yīng)大于Ii1，以保證水在水源換熱池內(nèi)的自然流動。
[0043]實施例3:
[0044]如圖6所示，本實施例中水源換熱池為水體漂浮型水源換熱池，靜音設(shè)備間32為一個四周及下部封閉的浮箱，帶動過濾網(wǎng)箱33及其內(nèi)的水源蒸發(fā)器8上下浮動。設(shè)備及管網(wǎng)放置在所述的漂浮靜音設(shè)備間內(nèi)，靜音設(shè)備間是由鋼板制成的，其內(nèi)設(shè)置有保溫夾層，靜音設(shè)備間上方設(shè)有太陽能槽式集熱器7、空氣換氣管30、進人口 27及通往岸上控制間的冗余電纜38，冗余電纜38固定在平臺上部連接架37上，冗余電纜的冗余長度必須大于當(dāng)?shù)刈畲蟪蔽徊罨虍?dāng)?shù)刈畲筘S枯水位差，以保證在任何情況下冗余電纜都可保持足夠的冗余度，從而保證所產(chǎn)生的電力可源源不斷輸往陸地用戶端，靜音設(shè)備間32被隔熱隔斷板29分成三個單元，即壓縮機間18、冷凝器間19和發(fā)電機間20，其有益效果是阻止了噪音和熱量外溢，提高了發(fā)電效率，隔熱隔斷板29上安裝帶有溫度感應(yīng)器的溫控門31，在靜音設(shè)備間的下部，設(shè)有過濾網(wǎng)箱33，過濾網(wǎng)箱內(nèi)部設(shè)有水源蒸發(fā)器8，其中過濾網(wǎng)箱采用耐腐蝕、導(dǎo)熱性良好、用于海水粗淡化的Monel 1400合金，水源蒸發(fā)器8也需要用耐腐蝕導(dǎo)熱性良好的金屬如不銹鋼制成，在靜音設(shè)備間32的四周，焊接有鋼板制成的滑管套環(huán)36，滑管套環(huán)36內(nèi)套裝有鋼管制成的漂浮滑管35，漂浮滑管可在滑管套環(huán)內(nèi)隨水位上下滑動，鋼管制成的平臺上部連接架37與各個漂浮滑管的上端橫向連接，形成一個整體，在一些實施方式中，該水體漂浮型水源換熱池允許海水、水庫水、湖泊水及江河水進入該型水源換熱池，其有益效果是，各種大型水體的水經(jīng)過濾網(wǎng)網(wǎng)箱后直接與水源蒸發(fā)器換熱，充分發(fā)揮了大型水體的低品位熱能優(yōu)勢，在水體中的靜音設(shè)備間內(nèi)產(chǎn)生電能，為陸地用戶端源源不斷提供清潔能源。
[0045]本實施例中的過濾網(wǎng)箱33，必須根據(jù)水體性質(zhì)進行設(shè)計。當(dāng)水體為海水時,過濾網(wǎng)宜采用可過濾海水中鹽分及懸浮物的MonelHOO合金鋼，目數(shù)根據(jù)要求設(shè)定；當(dāng)水體為水庫或湖泊時，過濾網(wǎng)宜采用目數(shù)稍大、只具過濾懸浮顆粒功能的不銹鋼或其它耐腐合金鋼。
[0046]實施例4:
[0047]如圖7所示，本實施例中水源換熱池為水體直入型水源換熱池，本實施例中在靜音設(shè)備間32上方配有空氣換氣管30、太陽能槽式集熱器7和進人口 27，靜音設(shè)備間內(nèi)部被隔熱隔斷板29分隔成壓縮機間18、冷凝器間19和發(fā)電機間20，靜音設(shè)備間下方由支撐結(jié)構(gòu)39支撐固定，支撐結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土樁或鋼管混凝土樁構(gòu)成，水源蒸發(fā)器8直接裸露于靜音設(shè)備間下方的水體中。
[0048]本實施例適用于水位變化不大且水質(zhì)較清澈的水體，如污水處理廠廠內(nèi)處理過的水體。
【權(quán)利要求】
1.強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括至少一個水源換熱池，用于吸收水源熱量、安放設(shè)備、防止噪音和熱量外溢； 至少一個太陽能槽式集熱器，太陽能槽式集熱器安裝于水源換熱池之上，用于強化吸收空氣源熱量； 至少一套透平膨脹機做功發(fā)電機組； 一套熱平衡系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的太陽能槽式集熱器由弧狀反光板、透光板和支架組成，弧狀反光板和透光板圍成一個兩端開放的空間，透光板與反光板均與支架鉚接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的熱平衡系統(tǒng)包括有空氣源蒸發(fā)器、水源蒸發(fā)器、壓縮機、壓縮機吸熱器、預(yù)換熱管、冷凝換熱器、汽液分離器和發(fā)電機吸熱器，所述的空氣源蒸發(fā)器位于太陽能槽式集熱器的弧狀反光板和透光板圍成的兩端開放的空間內(nèi)，空氣源蒸發(fā)器鉚接或焊接在支架上，并通過支架與弧狀反光板相連；水源蒸發(fā)器位于水源換熱池內(nèi)，空氣源蒸發(fā)器與水源蒸發(fā)器的出口端與汽液分離器相連，汽液分離器的液體出口端與單向閥相連，單向閥與空氣源蒸發(fā)器和水源蒸發(fā)器的入口端相連；汽液分離器的氣體出口端通過壓縮機吸熱器與預(yù)換熱管的氣體入口端相連，預(yù)換熱管的氣體出口端通過透平膨脹機與發(fā)電機吸熱器相連，發(fā)電機吸熱器與冷凝換熱器的氣體入口端相連，冷凝換熱器的氣體出口端通過壓縮機與預(yù)換熱管的液體入口端相連，預(yù)換熱管的液體出口端與冷凝換熱器的液體入口端相連，冷凝換熱器的液體出口端通過膨脹閥與空氣源蒸發(fā)器和水源蒸發(fā)器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的水源換熱池內(nèi)安裝有靜音設(shè)備間，所述的靜音設(shè)備間被隔熱隔斷板分成若干空間，形成壓縮機間、冷凝器間和發(fā)電機間，靜音設(shè)備間設(shè)置有進人口和空氣換氣管，隔熱隔斷板上安裝有溫控門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的水源換熱池為陸地基本型水源換熱池，包括有隔音隔熱蓋板、過濾網(wǎng)箱和防水墻，水源換熱池的底部安裝有地表水源蒸發(fā)器，地表水源蒸發(fā)器置于由過濾網(wǎng)箱形成的空間內(nèi)，防水墻和隔音隔熱蓋板共同組成用于水源換熱和擺放管網(wǎng)及設(shè)備的地下空間，在防水墻上預(yù)留有進水口和出水口，在隔音隔熱蓋板上預(yù)留有進人口并裝配有空氣換氣管，在隔音隔熱蓋板的上方安裝太陽能槽式集熱器和控制間；靜音設(shè)備間安裝在隔音隔熱蓋板的下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的水源換熱池為陸地直入型水源換熱池，包括有隔音隔熱蓋板和防水墻，水源換熱池底部的水中安裝有地表水源蒸發(fā)器，防水墻和隔音隔熱蓋板共同組成用于水源換熱和擺放管網(wǎng)及設(shè)備的地下空間，防水墻上預(yù)留有進水口和出水口，隔音隔熱蓋板上預(yù)留有進人口并裝配有空氣換氣管，在隔音隔熱蓋板的上方安裝太陽能槽式集熱器和控制間；靜音設(shè)備間安裝在隔音隔熱蓋板的下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的水源換熱池為水體漂浮型水源換熱池，所述的靜音設(shè)備間是一個四周及下部封閉的浮箱，靜音設(shè)備間上安裝有空氣換氣管、進人口及通往岸上控制間的冗余電纜，冗余電纜固定在由鋼管制成的平臺上部連接架上，靜音設(shè)備間的下部設(shè)有過濾網(wǎng)箱，過濾網(wǎng)箱內(nèi)部設(shè)有水源蒸發(fā)器，在靜音設(shè)備間的四周焊接有鋼板制成的滑管套環(huán)，滑管套環(huán)內(nèi)套裝有鋼管制成的漂浮滑管，漂浮滑管可在滑管套環(huán)內(nèi)隨水位上下滑動，連接架與各個漂浮滑管的上端橫向連接，形成一個整體。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強化吸熱式地表水源與空氣源互補靜音發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的水源換熱池為水體直入型水源換熱池，所述的靜音設(shè)備間上安裝有空氣換氣管、進人口，靜音設(shè)備間下部由支撐結(jié)構(gòu)支撐固定，支撐結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土樁或鋼管混凝土樁構(gòu)成，水源蒸發(fā)器裸 露安裝于靜音設(shè)備間下方的水體中。
【文檔編號】F25B30/06GK203531986SQ201320536261
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】呂智群 申請人:呂智群