[发明专利]一种风力致热系统及其热量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及风能或风力的利用领域，尤其涉及将风能或风力转化成热能的系统及其热量控制方法。

背景技术

与化石能源相比，新能源(风能、太阳能、潮汐能等)因无污染性和可再生性，而受到越来越强的重视。这其中，风能是目前最有可能大规模开发利用的新能源，风能利用已经有几个世纪的历史，而且风力发电也进入成熟阶段并被广泛应用。

然而，在许多场合最终需要的却是热能，例如在风力资源丰富的地区，家庭供暖所需要的热能，如西北地区农村家庭的供热或取暖系统。若将风能转化成电能，再将电能转化成热能；虽然电能转换成热能的效率是100％，但风能转换成电能的效率却很低，且需要发电机和电能储存装置，系统组成复杂、成本高，因此从能量利用率和实用性的角度看，这种风能致热方法是不可取的。

目前，除了先发电后致热的方式以外，风力致热的方法还有以下几种：

一、由风力机将风能转换成空气的压缩能，再转换成热能，即由风力机带动空气压缩机，对空气进行绝热压缩而释放出热量。这种方法效率较高，适应压力范围广，但是系统组成较复杂、成本较高，不利于家庭供暖使用。

二、搅拌液体致热，即风力机带动搅拌器转动，利用摩擦生成热能，从而使液体(水或油)变热，具有结构简单的优点，但热能的储存和传送不便。

三、固体摩擦致热，风力机输出轴驱动摩擦片，利用摩擦生成热能。具有结构简单的显著优点，但摩擦片磨损严重，需经常更换，且热能的储存、传送和使用不便。

四、由风力机带动液压泵，使液体加压后再从狭小的阻尼孔中高速喷出而使液体加热。例如，中国专利(申请号：200820098679.2)就描述了这种液体挤压致热的方式。然而，专利中描述的装置结构复杂、可靠性低，遇到问题必须有专人维修，不便于在农村地区推广使用；而且也不便于控制热量的转化量。

发明内容

针对上述液体挤压致热系统存在的结构复杂等问题，本发明提出一种风力致热系统，该风力致热系统包括风机部分、传动部分、液压致热部分和储热散热部分；所述风机部分将捕获的风能转换成轴的旋转形式的机械能；所述液压致热部分包括液压泵、油液被充分供给的油箱、连通所述液压泵与所述油箱的吸油管路和排油管路以及在所述排油管路上的液压控制阀和回油管路；所述液压泵的主轴通过所述传动部分与所述风机部分的轴联接；所述回油管路的一端连通所述液压控制阀的出口，另一端连通所述储热散热部分的入口；当所述风机部分的轴在风力的带动下旋转时，所述液压泵的主轴随之转动，从而使得液压泵通过吸油管路从所述油箱中吸油，然后通过排油管路将高压油液排出，所述高压油液进入液压控制阀并且产生压力损失后带着热量通过所述回油管路流入所述储热散热部分中。

与现有技术相比，本发明的风力致热系统通过将风能转化成机械能，再从机械能转化成液压能，由液压系统中的液压控制阀将液压能转化成热能，其转换方便、装置简单、容易实现而且成本低，适宜风能与热能的转换、储存和利用，在风能资源丰富且集中供热实施困难的西北地区，尤其是广大的农村地区，具有广阔的应用前景。

优选地，所述液压控制阀是流量控制阀。

或者，优选地，所述液压控制阀是直动式溢流阀。

采用上述两种液压控制阀，便于控制阀口的压力损失。

优选地，所述液压泵为定量泵。这样液压泵输出的流量不变，便于控制阀口的压力损失。

优选地，所述传动部分是齿轮传动机构或者联轴器。

优选地，所述储热散热部分是所述液压致热部分中的油箱。这样，更简化了整个系统的结构。

优选地，所述风机部分包括带轴的轮毂和安装在轮毂上的叶片。

本发明还提出了热量控制的方法。

当所述风力致热系统采用流量控制阀时，通过控制流量控制阀的阀口面积来控制热量的转化量。

当所述风力致热系统采用直动式溢流阀时，通过控制所述直动式溢流阀中的弹簧的预压缩量来控制热量的转化量。

附图说明

图1是本发明的风力致热系统的一种原理图；

图2是本发明的风力致热系统所采用的一种直动式溢流阀的结构示意图。

具体实施方式