電力功率放大系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及機電領域，具體地，涉及一種電力功率放大系統。
【背景技術】
[0002] 分布式電站是我國能源發展戰略中的重要環節，分布式電站原則上鼓勵大城市用 戶，重點鼓勵用戶相結合的項目，實現用戶側自發自用、就地消納、又避免因長距離輸送增 加成本。
[0003] 分布式電站主要涉及包括風力發電、太陽能發電、燃氣輪機發電、冷熱電聯供、燃 氣(燃油）鍋爐蒸汽輪機發電等技術。風力發電和太陽能發電的優點是不需要液體、氣體燃 料，因此無任何污染；缺點是太陽能、風能資源的不確定性，難以提供穩定電源，如風力發電 年平均有效工作時間約4000小時，太陽能發電年有效時間更少。燃氣輪機發電、冷熱電聯 供、燃氣(燃油）鍋爐蒸汽輪機發電都是以液體、氣體燃料為能源，運行中都排放二氧化碳和 其它有毒氣體，污染空氣。上述各種分布式電站技術均不能提供電力輸送系統的功率放大 作用，現有的電力輸送系統是傳輸介質與各類變壓設備組網的，在電力傳輸網中無論是傳 輸介質和變壓設備都產生能量的損耗，都不具備傳輸電功率的放大作用。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電力功率放大系統，該電力功率放大 系統不產生污染、無污染排放，適用于用作無污染、利用低品位(指能量密度低）熱源、可回 收排放廢氣、廢水能量的分布式發電站；電力功率放大器可使外部輸入電能放大若干倍輸 出，其經濟效益顯著；如與風力發電機、太陽能發電裝置、小水電站組合，即可提高風力發電 和太陽能發電站和小水電站的發電能力、降低投資成本、提高經濟效益。
[0005] 本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：電力功率放大系統，包括依次連 接的能量轉移系統、熱-電轉換系統以及回風管，所述回風管遠離熱-電轉換系統的一端與 能量轉移系統遠離熱-電轉換系統的工質進氣口連接，另一端與熱-電轉換系統的排氣口 連接，能量轉移系統、熱-電轉換系統、回風管構成工質氣體閉循環熱力系統；所述能量轉 移系統包括壓氣機組、驅動電動機組、第一膨脹機組、第一發電機組以及熱泵機組，壓氣機 組和回風管遠離熱-電轉換系統的一端構成密封連接，驅動電動機組與壓氣機組連接，第 一膨脹機組與第一發電機組連接，第一膨脹機組的進氣口與壓氣機組排氣端連接，第一膨 脹機組的排氣端與熱泵機組中的熱泵冷凝器的進氣端連接，熱泵機組中的熱泵冷凝器的排 氣端與熱-電轉換系統進氣口連接；所述熱-電轉換系統包括第二膨脹機組以及與第二膨 脹機組連接的第二發電機組，第二膨脹機組的進氣口與熱泵機組中的熱泵冷凝器的排氣端 連接，第二膨脹機組的排氣端與回風管的進氣端連接。
[0006] 本實用新型的目的是提供一種在地面使用的、能利用能量密度小的低品位熱源 的、無污染產生的、能效比大于1的電力功率放大系統，這種系統與外網連接，能夠將輸出 功率大于外網輸入功率，在循環情況下能在外網無輸入狀態下自行工作，為終端用戶供電， 能夠多臺組成電力局域網。低品位熱源包括：空氣、常溫水、地熱、建筑物排氣、符合熱泵使 用條件的工業生產過程產生氣體及可回收的廢水。本技術方案采取的核心技術是：用熱泵 機組與膨脹機組成低品位熱源熱能提取、濃縮并轉移給工質。
[0007] 上述各種能源載體都屬于低品位能源，難以直接用于發電，利用上述各種能源載 體的能量發電的關鍵是：1、熱能的提取和濃縮；2、如何將被濃縮的熱量高效地轉移至工 質。依靠現有技術及相關設備水平，上述二大關鍵均已可解決。熱泵與第一膨脹機組合是 實現上述熱源載體熱能提取、濃縮和轉移的有效裝置；熱泵是一種有效的空氣熱能提取、濃 縮轉移設備：而膨脹機是一種同時輸出機械功和冷氣流的機械，輸出的工質冷氣流形成能 量洼地，接納來自熱泵冷凝器轉移的熱能，工質冷氣流的溫度愈低，可接納的熱量越大；第 一膨脹機輸出的機械功轉換為電能可用作熱泵電源。熱泵機組與膨脹機的組合，是本實用 新型的核心技術。
[0008] 本實用新型是熱泵機組與封閉循環氣輪機原理的應用和結構改進，封閉循環氣輪 機熱力循環結構特點：1、壓氣機與渦輪共軸，壓氣機由渦輪帶動，從而約束了渦輪膨脹做功 和產生冷量的能力發揮；2、高溫熱源與工質經換熱器直接換熱，因此難于應用低品位熱源。 工質為空氣或氦氣中的一種，空氣和氦氣均屬于理想氣體，在標準狀態（1個標準大氣壓、 攝氏0度）熱物理性能如下表：
[0009]
【主權項】
1. 電力功率放大系統，其特征在于，包括依次連接的能量轉移系統、熱-電轉換系統以 及回風管（5)，所述回風管（5)遠離熱-電轉換系統的一端與能量轉移系統遠離熱-電轉換 系統的工質進氣口連接，另一端與熱-電轉換系統的排氣口連接，能量轉移系統、熱-電轉 換系統、回風管（5)構成工質氣體閉循環熱力系統；所述能量轉移系統包括壓氣機組（1)、 驅動電動機組（6 )、第一膨脹機組（2 )、第一發電機組（7 )以及熱泵機組（9 )，壓氣機組（1)和 回風管（5)遠離熱-電轉換系統的一端構成密封連接，驅動電動機組（6)與壓氣機組（1)連 接，第一膨脹機組（2)與第一發電機組（7)連接，第一膨脹機組（2)的進氣口與壓氣機組（1) 排氣端連接，第一膨脹機組（2)的排氣端與熱泵機組（9)中的熱泵冷凝器（3)的進氣端連 接，熱泵機組（9)中的熱泵冷凝器（3)的排氣端與熱-電轉換系統進氣口連接；所述熱-電 轉換系統包括第二膨脹機組（4)以及與第二膨脹機組（4)連接的第二發電機組（8)，第二膨 脹機組（4)的進氣口與熱泵機組（9)中的熱泵冷凝器（3)的排氣端連接，第二膨脹機組（4) 的排氣端與回風管（5)的進氣端連接。
2. 根據權利要求1所述的電力功率放大系統，其特征在于，所述第一發電機組（7)連接 有第一電力輸出裝置（10)，且第一電力輸出裝置（10)和熱泵機組（9)連接。
3. 根據權利要求1所述的電力功率放大系統，其特征在于，所述第二發電機組（8)連接 有第二電力輸出裝置（11)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電力功率放大系統，包括依次連接的能量轉移系統、熱-電轉換系統以及回風管；壓氣機組和回風管構成密封連接，驅動電動機組與壓氣機組連接，第一膨脹機組與第一發電機組連接，第一膨脹機組與壓氣機組連接，第一膨脹機組與熱泵冷凝器連接；第二膨脹機組與熱泵冷凝器連接，第二膨脹機組的排氣端與回風管的進氣端連接。該電力功率放大系統不產生污染、無污染排放，適用于用作無污染、可回收排放廢氣、廢水能量的分布式發電站；電力功率放大系統使外部輸入電能放大若干倍輸出，其經濟效益顯著；與風力發電機、太陽能發電裝置、小水電站組合，可提高風力發電和太陽能發電站的發電能力、降低投資成本、提高經濟效益。
【IPC分類】F25B30-06, F25B9-06, F04D25-06, F01K27-00, F01K25-00
【公開號】CN204552854
【申請號】CN201520269756
【發明人】殷洪生
【申請人】殷洪生
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月30日