[发明专利]一种风光互补型风能致热储热一体化装置

说明书

本发明公开了一种风光互补型风能致热储热一体化装置，包括风力驱动装置、致热储热装置、换热装置及太阳能光伏发电装置；所述致热储热装置内设有工质，所述风力驱动装置上端设置在致热储热装置外部，下端设置在致热储热装置内部，所述换热装置与致热储热装置相连，所述太阳能光伏发电装置与致热储热装置相连。本发明带有储电部分的太阳能光伏发电装置一端通过温度传感器和搅拌桶连，另一端和中层包裹着搅拌桶的电加热丝相连；能够在温度低于相变材料时，对搅拌桶进行辅助加热，既利用了太阳能进行风光互补，又能加强致热部分的启动性。

技术领域

本发明涉及风能致热技术领域，具体涉及一种风光互补型风能致热储热一体化装置。

背景技术

风能作为近几年来应用广泛的清洁能源，其利用方式多种多样包括风力发电、风力提水、风能致热等多种形式，其中风力发电是目前运用最广泛的一种风能利用形式。但是电能属于高品位能源，热能属于低品位能源，且电能转换成热能会造成一部分的能量损失。风力发电的转换效率约为30%，而风能直接致热没有发电和输配电的中间环节，其转换效率可达40%，且其生产的热水温度能够达到80~90℃，足够生活生产所需。风能致热系统结构简单，对风质要求较低，对风况适应性较强。

目前风力直接致热的方式有以下四种：

1)搅拌液体致热，风力机捕捉风能转换成机械能带动转子工作，转子搅拌液体工质进行摩擦生热，结构比较简单，但是储热和换热不太方便。

2)固体摩擦致热，风力机连接传动轴驱动摩擦盘，利用摩擦片之间的摩擦产生热能。结构简单，但是磨损比较大，储热和换热不方便。

3)液压阻尼致热，利用风力机的机械能驱动液压泵，使得液体加压后从狭小的阻尼孔中高速喷出从而加热液体。换热不便。

4)压缩空气致热，风力机的机械能带动压缩机压缩空气，对空气绝热压缩而释放出热量。效率比较高，但是结构复杂且成本较高。

无论哪种形式的风能致热方式，储热换热都是非常重要的一环；而能够做到储热方便简单并且降低换热过程中的损失非常重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明一种风光互补型风能致热储热一体化装置，该装置能够使储热和换热便利化，并且减少储热和换热过程中的热能损失。

本发明的技术方案如下：

一种风光互补型风能致热储热一体化装置，包括风力驱动装置、致热储热装置、换热装置及太阳能光伏发电装置；所述致热储热装置内设有工质，所述风力驱动装置上端设置在致热储热装置外部，下端设置在致热储热装置内部，所述换热装置与致热储热装置相连，所述太阳能光伏发电装置与致热储热装置相连；风力驱动装置能够将机械能被转变为热能，从而发生工质的相变，继续搅拌的过程中继续产生热量，通过致热储热装置储存，并通过换热装置进行热交换。

进一步的，所述风力驱动装置包括风机、联轴器、液力耦合器、传动轴及搅拌叶片，所述传动轴底部连接搅拌叶片，顶部通过联轴器与风机相连，所述液力耦合器设置在传动轴上，以降低搅拌叶片启动所需的扭矩。

进一步的，所述致热储热装置采用三层结构，包括设置在内层的搅拌桶、设置在中层的电热丝及设置在外层的保温层，所述搅拌桶内壁上设有温度传感器B，所述太阳能光伏发电装置与电热丝及温度传感器B相连构成电路回路。

进一步的，所述太阳能光伏发电装置包括太阳能光伏板及蓄电池，当电热丝无需加热时，太阳能光伏板产生的电量储存在蓄电池中。

进一步的，所述换热装置包括给水箱、水泵及换热铜管，所述换热铜管设置在搅拌桶内部，所述换热铜管与给水箱之间通过进水管道相连，所述换热铜管与供热接口之间通过出水管道相连，所述水泵设置在进水管道上。