地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及微電網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]微電網(wǎng)(micro-grid或microgrid)，也譯為微網(wǎng)，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行。
[0003]地?zé)嵯到y(tǒng)，是一般溫度大于200°C，埋深數(shù)千米，內(nèi)部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體。這種巖體的成分可以變化很大，絕大部分為中生代以來的中酸性侵人巖，但也可以是中新生代的變質(zhì)巖，甚至是厚度巨大的塊狀沉積巖。
[0004]地溫梯度又稱“地?zé)崽荻取被蛘摺暗責(zé)嵩鰷芈省保傅厍虿皇艽髿鉁囟扔绊懙牡貙訙囟入S深度增加的增長率。表示地球內(nèi)部溫度不均勻分布程度的參數(shù)。不同地溫梯度值不同，一般埋深越深處的溫度值越高。
[0005]隨著國民經(jīng)濟的不斷提高，對能源的消耗量也越來越大，伴隨著傳統(tǒng)能源利用不充分而帶來的污染也越來越嚴重，例如煤炭燃燒產(chǎn)生的煤渣和煙氣等會造成環(huán)境污染，因此，為了減少環(huán)境污染，研究和開采新能源已成為可持續(xù)發(fā)展的一項重要目標。在新能源中，地球內(nèi)部的地?zé)崮苡捎诰哂袃α看?，無污染等特點，也越來越多地被人們開采和利用。
[0006]微電網(wǎng)的特性非常契合當下中國電力工業(yè)的發(fā)展需求，是解決中國電力工業(yè)發(fā)展問題的優(yōu)質(zhì)潛在選擇。近年來，微電網(wǎng)現(xiàn)身于中央及各級別地方政府的能源相關(guān)政策文件中，關(guān)于微電網(wǎng)的多個“863”和“973”等國家重點研究發(fā)展規(guī)劃也相繼立項。隨著各地微電網(wǎng)示范工程的展開，微電網(wǎng)的應(yīng)用價值得到本土化驗證，更有力的支持性政策也會相應(yīng)出臺ο
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型實施例提供了一種地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，是一種不抽取地下水，利用地?zé)崮苤械蜏氐責(zé)崮転閯恿υ吹陌l(fā)電系統(tǒng)。
[0008]本實用新型實施例公開了如下技術(shù)方案:
[0009]—種地?zé)峁嵯到y(tǒng)，其特征在于，它包括熱交換系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。其中，
[0010]熱交換系統(tǒng)為一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括地下熱交換器、出水管和進水管。系統(tǒng)通過地下熱交換器金屬外壁吸熱，再通過循環(huán)水二次吸熱；
[0011]出水管和進水管與蒸發(fā)器相連接，出水管上設(shè)有補水栗和補水箱，并設(shè)有閥門和過濾器，循環(huán)水通過出水管經(jīng)閥門和過濾器，通過循環(huán)栗流入地下熱交換器，完成循環(huán)；
[0012]蒸發(fā)器通過出水管道連接螺桿膨脹機，中間設(shè)有主閥門和調(diào)節(jié)閥門；
[0013]螺桿膨脹機連接發(fā)電機，發(fā)電機連接冷凝器；
[0014]冷凝器與介質(zhì)栗相連接，中間設(shè)有介質(zhì)補充箱；
[0015]介質(zhì)栗與蒸發(fā)器相連接，介質(zhì)栗將介質(zhì)四氟乙烷栗入蒸發(fā)器，完成循環(huán)。
[0016]本公開的實施例提供的一種地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，利用地?zé)嵋约暗販靥荻仍碓诘叵掳惭b地下?lián)Q熱系統(tǒng)，在深層巖層下，換熱器內(nèi)的循環(huán)水能夠利用深層地下的中低溫?zé)崮芘c發(fā)電系統(tǒng)進行熱量交換，發(fā)電系統(tǒng)利用熱能為動力源進行發(fā)電。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0018]附圖為本實用新型根據(jù)實施例提供的一種地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]在附圖中包括:1、地下熱交換器;2、出水管；3、進水管;4、閥門；5、補水栗;6、補水箱;7、蒸發(fā)器;8、過濾器;9、循環(huán)栗；10、主閥門；11、調(diào)節(jié)閥門；12、螺桿膨脹機；13、發(fā)電機；14、冷凝器;15、介質(zhì)補充箱;16、介質(zhì)栗;17、末端閥門。
【具體實施方式】
[0020]地下?lián)Q熱器I設(shè)在地?zé)釒r層中，將軟化循環(huán)水通過進水管3注入地下?lián)Q熱器I，地下?lián)Q熱器I連接出水管2，循環(huán)水自出水管2經(jīng)過閥門4連接蒸發(fā)器7，中間并聯(lián)補水栗5和補水箱6，并設(shè)有過濾器8，最后通過循環(huán)栗9流入進水管3，進水管3連接地下?lián)Q熱器I，完成熱源部分循環(huán)。
[0021]另一端，將循環(huán)介質(zhì)四氟乙烷注入介質(zhì)補充箱15，介質(zhì)經(jīng)管道通過介質(zhì)栗16栗入蒸發(fā)器7，蒸發(fā)器7通過用功將介質(zhì)變?yōu)楦邷馗邏簹怏w，經(jīng)主閥門10和調(diào)節(jié)閥門11進入螺桿膨脹機12，螺桿膨脹機12將介質(zhì)氣體的壓力能和熱能轉(zhuǎn)換成機械能，連接發(fā)電機，發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
[0022]冷凝器14將做功后的氣液兩相介質(zhì)冷凝為液態(tài)，介質(zhì)補充箱15隨時對系統(tǒng)內(nèi)的四氟乙烷進行補充，介質(zhì)栗16將冷凝后的液態(tài)介質(zhì)栗入蒸發(fā)器，中間設(shè)末端閥門17進行控制。
[0023]此外，本實用新型提供的一種地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)還具有如下特點:
[0024](I)普遍適用，靈活性高。地溫梯度普遍存在于地殼中，所以本技術(shù)方案不受地源地域的限制，例如包括土壤、井水、湖泊、海水等天然能源，使得本方案提供的地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)適應(yīng)性強。此外，換熱器的數(shù)量和埋地深度可以根據(jù)發(fā)電量的大小來確定，可適當?shù)卦黾訐Q熱器的數(shù)量和埋地深度以保證系統(tǒng)產(chǎn)生足夠的電力。
[0025](2)穩(wěn)定性高，安全性好。利用地?zé)崮茉床皇芗竟?jié)、氣候、晝夜等自然條件影響，穩(wěn)定性較高，地下?lián)Q熱器埋深于地面以下1000-5000米，對地面建筑無任何影響。
[0026](3)可再生。利用地?zé)崮転橥饨绻幔幌娜魏位Y源，地?zé)崮茉诘厍騼?nèi)部隨時得到補充。
[0027](4)節(jié)能環(huán)保。不抽取地下熱水，也不使用地下水，不污染水源，僅通過換熱器管壁與地下巖層進行冷熱交換，不產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣，并可以極大降低功耗，節(jié)能環(huán)保。
[0028](5)經(jīng)濟性高。系統(tǒng)利用地?zé)崮苓M行發(fā)電，節(jié)省大量線路敷設(shè)費用以及開閉站建設(shè)費用，并且發(fā)電成本遠低于其他新能源發(fā)電。
[0029]以上所述的本實用新型實施方式，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，它包括熱交換系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng);其中，所述熱交換系統(tǒng)包括地下熱交換器、出水管和進水管，出水管和進水管與蒸發(fā)器相連接，通過進水管注入循環(huán)軟化水，利用循環(huán)水實現(xiàn)地下熱量交換，并根據(jù)發(fā)電循環(huán)介質(zhì)四氟乙烷低沸點的特點通過螺桿膨脹機做功，帶動發(fā)電機進行發(fā)電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，熱交換系統(tǒng)為一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括地下熱交換器、出水管和進水管;地下熱交換器金屬外壁吸熱，再通過循環(huán)水二次吸熱并循環(huán)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，出水管和進水管與蒸發(fā)器相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，出水管上設(shè)有補水栗和補水箱，并設(shè)有閥門和過濾器，循環(huán)水通過循環(huán)栗流入地下熱交換器，完成循環(huán)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，蒸發(fā)器通過管道連接螺桿膨脹機，中間設(shè)有主閥門和調(diào)節(jié)閥。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，螺桿膨脹機連接發(fā)電機，發(fā)電機連接冷凝器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，冷凝器與介質(zhì)栗相連接，中間設(shè)有介質(zhì)補充箱。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，介質(zhì)栗與蒸發(fā)器相連接，將介質(zhì)栗入蒸發(fā)器，完成循環(huán)。
【專利摘要】本實用新型實施例公開了一種地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，它包括熱交換系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。其中，熱交換系統(tǒng)設(shè)有地下熱交換器、出水管和進水管；出水管及進水管與蒸發(fā)器相連接，熱量通過熱交換系統(tǒng)進入發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電系統(tǒng)中的蒸發(fā)器通過做功將循環(huán)介質(zhì)轉(zhuǎn)化為高溫高壓氣體，通過螺桿膨脹機將壓力能和熱能轉(zhuǎn)化為機械能，再通過發(fā)電機進行發(fā)電。發(fā)電后將氣液兩相介質(zhì)通過冷凝器轉(zhuǎn)化為液態(tài)，介質(zhì)泵將介質(zhì)泵入蒸發(fā)器，完成循環(huán)。其中，熱交換系統(tǒng)的循環(huán)介質(zhì)均為特殊處理后的軟化水，發(fā)電系統(tǒng)的循環(huán)介質(zhì)為四氟乙烷。本實用新型經(jīng)濟適用，綠色環(huán)保，安全可靠壽命長，對傳統(tǒng)能源發(fā)電形成良好的補充，完全符合國家提倡的建設(shè)和發(fā)展微電網(wǎng)政策。
【IPC分類】F01C13/00, F01K25/10, F03G4/00
【公開號】CN205225594
【申請?zhí)枴緾N201520971048
【發(fā)明人】邢培奇
【申請人】邢培奇
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月1日