CN103033024A - 空气能分布式供能*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气能分布式供能***，包括电动机、空气压缩机、节流膨胀器和热交换器，所述电动机、所述空气压缩机、节流膨胀器和所述热交换器构成电网负载单元，所述电网负载单元以电能和空气为输入，以冷流体、热流体和气体液化物为输出，所述电网负载单元与电网连通。本发明所公开的空气能分布式供能***，不仅效率高，而且可以利用由谷电或不稳定发电***生产气体液化物，提高利用风能、太阳能和水利资源的效率。

Description

空气能分布式供能***

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种分布式供能***。 

背景技术

 近年来，随着环境和能源问题日益恶化，关于分布式供能***的研究和开发日趋活跃。除了传统分布式供能***外，如果能够将电网中的谷电和/或垃圾电加以利用，以容易使用、效率高的能量形式加以储藏，在需要的时候将这些能量加以利用，就可以大大提高能源的利用率，减少对电网的依赖程度，减少电网负载，进而实现节能环保的目的。由于用户需要能量的形式除电能以外主要是热能、冷能，为了充分利用电能的高品质属性，除生产一般意义上的热能（温度在100℃左右）、冷能（温度在0℃左右）外，还利用电能生产温度更低的气体液化物，气体液化物可以用作发动机的工质，减少发动机的燃料消耗。无论是一般意义上的热能、冷能还是气体液化物都不适于过长距离的输送，因此需要采用分布式***加以实施。 

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下： 

一种空气能分布式供能***，包括电动机、空气压缩机、节流膨胀器和热交换器，所述电动机、所述空气压缩机、节流膨胀器和所述热交换器构成电网负载单元，所述电网负载单元以电能和空气为输入，以冷流体、热流体和气体液化物为输出，所述电网负载单元与电网连通。

所述电网的输出端与所述电动机连接，所述电动机对所述空气压缩机输出动力，所述空气压缩机的工质出口与所述热交换器的被冷却流体通道连通，所述热交换器的被冷却流体通道出口与所述节流膨胀器的工质入口连通。 

所述电网负载单元的冷流体出口与冷流体储罐连通，所述电网负载单元的热流体出口与热流体储罐连通，所述电网负载单元的气体液化物出口与气体液化物储罐连通。 

所述冷流体储罐与集中供冷***连通。 

所述热流体储罐与集中供热***连通。 

所述气体液化物储罐为发动机提供工质。 

所述电网负载单元与所述电网之间设峰谷控制装置，所述峰谷控制装置使所述电网负载单元在所述电网上存在谷电时与所述电网连通。 

本发明所公开的空气能分布式供能***是以分布式的方式与电网连通，所以可以有效地缓解电网负载。 

本发明所公开的空气能分布式供能***可以设在加油站内或附近，为装有以气体液化物为工质的发动机的车辆提供燃料的同时提供气体液化物。 

本发明的原理是：利用电网中的电能特别是利用电网中的谷电和/或垃圾电将空气进行液化，产生气体液化物，将气体液化物作为发动机的工质，大幅度降低发动机的燃油消耗量及污染物排放量，将空气液化过程中产生的热量作为热源加以储存，并利用此热源作为集中供热的热源，将空气液化过程中产生的低温流体作为冷源加以储存，并利用此冷源作为集中供冷的冷源，所谓的集中供冷包括集中供冷的空调***等，所谓的集中供热***包括集中采暖***和集中热水***（例如生活用热水）。 

本发明中，所谓的气体液化物是指被液化的气体，如液氮、液氦、液体二氧化碳或液化空气等。 

本发明中，所谓的电网负载单元是指从电网输入电能，将空气进行压缩、节流膨胀和热交换等过程，产生所述冷流体、所述热流体和所述气体液化物的单元。 

本发明中，根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或***。 

本发明的有益效果如下:

本发明所公开的空气能分布式供能***，不仅效率高，而且可以利用由谷电或不稳定发电***生产气体液化物，提高利用风能、太阳能和水利资源的效率。

附图说明

图1所示的是本发明实施例1的结构示意图； 

图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；

图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；

图4所示的是本发明实施例4的结构示意图，

其中：

1电动机、2空气压缩机、3节流膨胀器、4热交换器、5冷流体储罐、501冷流体出口、6气体液化物储罐、601气体液化物出口、7热流体储罐、701热流体出口、8集中供冷***、9集中供热***、10峰谷控制装置、11电网。

具体实施方式

实施例1 

如图1所示的空气能分布式供能***，包括电动机1、空气压缩机2、节流膨胀器3和热交换器4，所述电动机1、所述空气压缩机2、节流膨胀器3和所述热交换器4构成电网负载单元，其中所述电动机1对所述空气压缩机2输出动力，所述电网负载单元以电能和空气为输入，以冷流体、热流体和气体液化物为输出，所述电网负载单元与电网11连通。

所述电网11的输出端与所述电动机1连接，所述电动机1对所述空气压缩机2输出动力，所述空气压缩机2的工质出口与所述热交换器4的被冷却流体通道连通，所述热交换器4的被冷却流体通道出口与所述节流膨胀器3的工质入口连通。 

其中，设置所述热交换器4的目的是将经过所述空气压缩机2压缩后的高温高压的气体中的热量被所述热交换器4内被加热流体通道内的低温流体吸收，经加热后的低温流体成为高温流体，所述高温流体可以作为集中供热***9的热源，而经过所述节流膨胀器3膨胀之后的冷流体可以作为集中供冷***的冷源，经所述节流膨胀器3膨胀之后的气体液化物可以用于提供发动机的工质。 

实施例2 

如图2所示的空气能分布式供能***，其与实施例1的不同之处在于：所述电网负载单元的冷流体出口501与冷流体储罐5连通，所述电网负载单元的热流体出口701与热流体储罐7连通，所述电网负载单元的气体液化物出口601与气体液化物储罐6连通。

实施例3 

如图3所示的空气能分布式供能***，其与实施例2的不同之处在于：

所述冷流体储罐5与集中供冷***8连通。

所述热流体储罐7与集中供热***9连通。 

所述气体液化物储罐6为发动机提供工质。 

实施例4 

如图4所述的空气能分布式功能***，其与实施例3的区别在于：所述电网负载单元与所述电网11之间设峰谷控制装置10，所述峰谷控制装置10使所述电网负载单元在所述电网11上存在谷电时与所述电网11连通，这样可以有效的将谷电利用。

本发明所公开的空气能分布式供能***是以分布式的方式与所述电网11连通，所以可以有效地缓解所述电网11的负载。 

本发明所公开的空气能分布式供能***可以设在加油站内或附近，为装有以气体液化物为工质的发动机的车辆提供燃料的同时提供气体液化物。 

显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。  

Claims (7)

1.一种空气能分布式供能***，包括电动机（1）、空气压缩机（2）、节流膨胀器（3）和热交换器（4），其特征在于：所述电动机（1）、所述空气压缩机（2）、节流膨胀器（3）和所述热交换器（4）构成电网负载单元，所述电网负载单元以电能和空气为输入，以冷流体、热流体和气体液化物为输出，所述电网负载单元与电网（11）连通。

2.如权利要求1所述的空气能分布式功能***，其特征在于：所述电网（11）的输出端与所述电动机（1）连接，所述电动机（1）对所述空气压缩机（2）输出动力，所述空气压缩机（2）的工质出口与所述热交换器（4）的被冷却流体通道连通，所述热交换器（4）的被冷却流体通道出口与所述节流膨胀器（3）的工质入口连通。

3.如权利要求1或2所述空气能分布式供能***，其特征在于：所述电网负载单元的冷流体出口（501）与冷流体储罐（5）连通，所述电网负载单元的热流体出口（701）与热流体储罐（7）连通，所述电网负载单元的气体液化物出口（601）与气体液化物储罐（6）连通。

4.如权利要求3所述空气能分布式供能***，其特征在于：所述冷流体储罐（5）与集中供冷***（8）连通。

5.如权利要求3所述空气能分布式供能***，其特征在于：所述热流体储罐（7）与集中供热***（9）连通。

6.如权利要求3所述空气能分布式供能***，其特征在于：所述气体液化物储罐（6）为发动机提供工质。

7.如权利要求1至6任一项所述空气能分布式供能***，其特征在于：所述电网负载单元与所述电网（11）之间设峰谷控制装置（10），所述峰谷控制装置（10）使所述电网负载单元在所述电网（11）上存在谷电时与所述电网（10）连通。

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