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CN108286497A - 一种风能和太阳能联合发电系统 - Google Patents

一种风能和太阳能联合发电系统 Download PDF

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CN108286497A
CN108286497A CN201710012783.9A CN201710012783A CN108286497A CN 108286497 A CN108286497 A CN 108286497A CN 201710012783 A CN201710012783 A CN 201710012783A CN 108286497 A CN108286497 A CN 108286497A
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CN
China
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valve
air
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wind
solar
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Pending
Application number
CN201710012783.9A
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English (en)
Inventor
谢英柏
侯轶
薛晓东
陈天
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
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Publication date
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    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/007—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with means for converting solar radiation into useful energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

一种风能和太阳能联合发电系统，它包括风力机、压缩机、阀门A、储气罐、阀门B、换热器、透平、发电机、太阳能加热器、储热罐、泵A、泵B。阀门A开启，阀门B关闭，空气在风力机带动的压缩机中压缩然后通过阀门A在储存罐中储存；阀门A关闭，阀门B开启，储气罐内的空气经过阀门B在换热器中加热后进入透平中膨胀做功带动发电机发电，空气做功后排出。太阳能加热器加热水，水储存在储热罐中等待在换热器中放热。本发明利用风能和太阳能发电。风能和太阳能是一种可再生能源，清洁、安全且环保，不会造成环境的污染。本发明可广泛应用于有风能和太阳能的地区，具有广阔的应用前景。

Description

一种风能和太阳能联合发电系统
技术领域
一种风能和太阳能联合发电系统属于新能源利用领域。
背景技术
能源消耗的持续增加导致石化能源的枯竭，带来了严重的环境问题。风能、太阳能等取之不尽、用之不竭、环境友好型好，分布广的新能源，引起人们的注意。充分利用新能源对减少温室效应和臭氧层破坏具有积极的作用。
风能、太阳能作为一种新能源具有不连续的特点。在常规风力发电中存在严重的弃风现象，当风力大于24m/s的切出风速时，风力机解耦不再并网发电，这使得宝贵的风力资源没有达到有效利用，造成在风能的能量密度较大时反而不能利用的现象。
利用风力机作为原动机带动动力机械的技术已经很成熟。风力机与压缩机相结合可以实现对空气的压缩的同时不消耗电能。以太阳能为热源的光热技术早已实现应用，利用现有的太阳能集热器可以满足加热空气的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风能和太阳能联合发电系统。该系统主要针对同时具有丰富风能和太阳能的地区，以风能作为原动机，驱动压缩机对空气加压，之后利用在太阳能加热器中产生的热水来加热空气，最后空气在透平中膨胀做功从而带动发电机发电。
本发明所述问题是以下技术方案实现的：
一种风能和太阳能联合发电系统，它由风力机、压缩机、阀门A、储气罐、阀门B、换热器、透平、发电机、太阳能加热器、储热罐、泵A、泵B组成。
阀门A开启、阀门B关闭，空气进入风力机带动的压缩机，经过压缩机压缩升压后流过开启的阀门A进入储气罐。压缩后的空气储存在储气罐内。
阀门A关闭，阀门B开启，储气罐内的空气流经阀门B进入换热器，，在换热器中空气被水加热，加热后的空气在透平中膨胀做功带动发电机发电，完成做功后的空气被排入大气。
储热罐中的水经过泵A在太阳能加热器升温成为热水，然后热水返回在储热罐中。
储热罐中的热水经过泵B在换热器中放热加热空气后再回到储热罐中。
储气罐埋在地下维持空气温度在一定范围内。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明
图1是一种风能和太阳能联合发电系统的结构图
图中各标号含义如下：1、风力机；2、压缩机；3、阀门A；4、储气罐；5、阀门B；6、换热器；7、透平；8、发电机；9、太阳能加热器；10、储热罐；11、泵A；12、泵B。
图2是储气罐的截面图
具体实施方式
本实用风能和太阳能作为能源，通过对风能和太阳能的配合，实现了储存风能，风能和太阳能联合发电的功能。
本发明所述的一种风能和太阳能联合发电系统，由风力机、压缩机、阀门A、储气罐、阀门B、换热器、透平、发电机、太阳能加热器、储热罐、泵A、泵B组成组成。
本系统利用风能压缩空气后储存，需要发电时压缩后的空气在换热器中升温再进入透平做功带动发电机发电，做功后的空气排出。
水经过太阳能加热器成为热水后储存在储热罐中等待在换热器中放热。
阀门A开启、阀门B关闭，风吹过风力机的叶片使风力机转动从而带动与风力机相连的压缩机运转。大气中的空气被压缩机压缩通过阀门A后进入储气罐储存。
阀门A关闭，阀门B开启，储气罐内的空气经过阀门B在换热器中加热，加热之后的空气在透平中膨胀做功带动发电机发电，空气做功后排出。
压缩机耗功全部由风力机提供，不用外界输入功。
储热罐中的水经过泵A后在太阳能加热器加热，加热后产生的热水回到储热罐中等待下一次循环加热。
储热罐中的热水经过泵B在换热器中放热，加热空气后再回到储热罐中。
本发明设有阀门A、阀门B。通过控制不同阀门的开关来控制空气的流动。
本发明设有储气罐，储存加压后的气体。储气罐储存的空气用于之后在太阳内加热器中加热。
储气罐埋在地下，保正储气罐内空气维持在较低的温度范围内。
本发明储存风能和太阳能用来发电。

Claims (3)

1.一种风能和太阳能联合发电系统，其特征在于，它包括风力机(1)、压缩机(2)、阀门A(3)、储气罐(4)、阀门B(5)、换热器(6)、透平(7)、发电机(8)、太阳能加热器(9)、储热罐(10)、泵A(11)、泵B(12)。
2.根据权利1所述的一种风能和太阳能联合发电系统，其特征在于，压缩机(2)和换热器(6)之间有储气罐(4)。
3.根据权利1所述的一种风能和太阳能联合发电系统，其特征在于，阀门B(5)在储气罐(4)和换热器(6)之间的管路上。
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Application publication date: 20180717

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