[发明专利]一种基于多级节流的液体挤压式风能制热装置

说明书

技术领域

本发明涉及风能制热装置技术领域，特别是一种基于多级节流的液体挤压式风能制热装置。

背景技术

风能是一种清洁的、取之不尽、用之不竭的可持续利用的再生资源，在当前化石能源面临枯竭和生态环境严重污染的情况下，风能的高效开发利用已成为我国乃至世界能源开发的一大热点，风能的转换利用形式多种多样，可转换为电能、机械能、热能等。目前，国内外研究主要集中在风能发电领域，事实上，在实际的生产、生活中，人们所需要的能量大部分最终以低品位热能的形式体现，若能够将不稳定的风能用于生产热能，则可有效缓解目前严峻的能源、环境问题，带来巨大的社会效益和环境效益。风能致热具有能量转换效率高、对风的品质要求低、适应风域宽、与风力机匹配较好、致热系统相对简单、造价较低等优点，因此风能致热技术具有较好的发展前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多级节流的液体挤压式风能制热装置，风力机通过垂直轴、传动圆盘和机械联动装置带动双向压缩缸里的活塞运动，启动风速低，制热效率高，产热利用率高，结构简单，材料强度要求低，生产成本低，安装方便，维护简单，运行稳定。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于多级节流的液体挤压式风能制热装置，其特征在于，包括风力机、垂直轴、转动转向装置、传送皮带、传动圆盘、偏心轮、第一机械联动装置、第二机械联动装置、活塞、多级节流装置、双向压缩气缸、冷水盘管、致热器和封闭半球囊；所述风力机设置在垂直轴的顶端，垂直轴的底端与转动转向装置相连接，转动转向装置通过传送皮带连接至传动圆盘；所述传动圆盘通过同心轴与偏心轮相连接，偏心轮通过第一机械联动装置与封闭半球囊相连接，封闭半球囊位于多级节流装置上；所述传动圆盘通过第二机械联动装置与活塞相连接，活塞位于双向压缩气缸内；所述致热器内部从上至下依次设置有冷水盘管、多级节流装置、双向压缩气缸；所述致热器内部充有油液，所述多级节流装置将致热器内部分成上下两部分。

优选地，所述第一机械联动装置包括第一传动杆、第二传动杆、换向杆和第五传动杆；所述偏心轮与第一传动杆的一端相连接，第一传动杆的另一端与换向杆的一端相连接，换向杆的另一端与第二传动杆的一端相连接，第二传动杆的另一端与第五传动杆的一端相连接，第五传动杆的另一端与封闭半球囊相连接。

优选地，所述第二机械联动装置包括第三传动杆和第四传动杆；所述传动圆盘与第三传动杆的一端相连接，第三传动杆的另一端与第四传动杆的一端相连接，第四传动杆的另一端与活塞相连接。

优选地，所述多级节流装置内设置有两个多级节流通道，两个多级节流通道左右对称分布，每个多级节流通道的一连接口位于多级节流装置顶面的中部，每个多级节流通道的另一连接口位于多级节流装置底面的端部。

优选地，所述致热器外侧设置有保温层，保温层采用真空聚热材料制成。

优选地，所述风力机采用达里厄式 H 型垂直轴风力机。

优选地，所述油液采用液压油或导热油。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

（1）本发明基于多级节流的液体挤压式风能制热装置采用达里厄式 H 型垂直轴风力机，通过垂直轴、转动圆盘、和机械联动装置带动双向压缩缸里的活塞运动，启动风速更低；达里厄式 H 型垂直轴风力机的叶尖速比可以达到6，根本上解决了垂直轴风力机风能利用系数偏低的问题，使得 H 型垂直轴风力机在 2 m/s 的来流时即可启动，垂直轴风力机可适应任意方向的来流，无需复杂的转向和调速机构，结构较为简单，可靠性高，同时具有叶片受力特性相对稳定、机组寿命长等优点。

（2）本发明基于多级节流的液体挤压式风能制热装置采用多级节流装置能够共同承担较大的压力降，能够有效解决节流孔前后压差过大，节流孔壁处可能产生汽蚀现象和较大的噪声等问题，使制热效率更高。

（3）本发明基于多级节流的液体挤压式风能制热装置中致热器保温层采用的真空绝热保温材料，真空绝热板采用真空绝热技术，使导热系数低至0.004W/(m•K) 以下，仅为普通保温材料的十分之一，所以其保温效果好，能够最大程度上减少产热的流失，使热能利用率更好；本发明基于多级节流的液体挤压式风能制热装置具有结构简单，生产成本低，安装方便，运行稳定的特点。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明基于多级节流的液体挤压式风能制热装置的结构示意图。

图2为本发明中活塞向右运动时致热器内油液的流动示意图。