蓄熱式熱聲發(fā)電機組及移動機組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱能利用，特別是使用為熱能形式的能源并對其存儲后，采用熱聲轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)將熱能轉(zhuǎn)換為電能。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄熱器是對熱能進(jìn)行儲存的設(shè)備，現(xiàn)有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域，將余熱進(jìn)行回收并儲存，通常采用相變技術(shù)進(jìn)行蓄熱，在低溫領(lǐng)域采用蓄冰技術(shù)實現(xiàn)蓄熱；
在太陽能領(lǐng)域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現(xiàn)高溫的儲存，但是由于其需要從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經(jīng)濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0003]在太陽能領(lǐng)域，也采用空氣或其他氣體進(jìn)行蓄熱，但其熱熔小，無法實現(xiàn)大規(guī)模的熱能存儲。
[0004]蓄能電站采用電能進(jìn)行儲存，特別是風(fēng)電及光伏組成的電能，由于其無法實現(xiàn)儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費。如果采用熱能進(jìn)行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。
[0005]如何實現(xiàn)能源進(jìn)行經(jīng)濟的儲存和使用，提供一種可行的技術(shù)方法，實現(xiàn)將對中種不同形式的能源進(jìn)行互補、儲存、和利用，是需要解決的問題。
[0006]熱聲發(fā)電機組是通過將熱能轉(zhuǎn)換為聲能后驅(qū)動發(fā)電裝置實現(xiàn)將熱能轉(zhuǎn)換為點能，小型的裝置為1-1OOkw的發(fā)電機組。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供蓄熱式熱聲發(fā)電機組，通過將多種能源進(jìn)行有效的互補利用，并經(jīng)過蓄熱器蓄熱，實現(xiàn)低成本、高效率的能源利用，特別是各種余熱以及低谷電力等能源的有效利用。
[0008]本發(fā)明采用將蓄熱材料存在在一個容器內(nèi)，通過流體或熱管將熱能與容器內(nèi)的蓄熱材料進(jìn)行換熱，在需要熱能時，再利用流體或熱管將熱能進(jìn)行利用。本法采用熱聲發(fā)電機組，實現(xiàn)將熱能轉(zhuǎn)換為電能。
[0009]本發(fā)明的另外目的是提供一種具備移動功能的蓄熱器發(fā)電機組，可以將蓄熱器進(jìn)行移動，到一個熱能使用的區(qū)域，然后再進(jìn)行發(fā)電利用。
[0010]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
由容器、蓄熱材料、熱聲發(fā)電機組、控制系統(tǒng)組成；蓄熱材料及熱聲發(fā)電機組及控制系統(tǒng)設(shè)置在容器內(nèi)；由蓄熱材料提供熱聲發(fā)電機組的所需要的熱能，熱聲發(fā)電機組將儲存的熱能轉(zhuǎn)換為所需能源。
[0011]容器的內(nèi)部設(shè)置有至少三個腔體，一個蓄熱材料腔室，一個為熱聲發(fā)電機組腔室，另一個為控制系統(tǒng)腔室，在蓄熱材料腔室內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料，熱聲發(fā)電機組腔室內(nèi)設(shè)置有熱聲發(fā)電機組，熱聲發(fā)電機組與蓄熱材料腔室的蓄熱材料之間設(shè)置有換熱器件，完成熱能的交換與使用；在蓄熱材料腔室設(shè)置有一個進(jìn)口與一個出口，通過流體直接的從蓄熱材料腔室進(jìn)口進(jìn)入與蓄熱材料換熱后從蓄熱腔室出口流出，或者通過設(shè)置在聯(lián)通進(jìn)口與出口之間的管道流體在管道內(nèi)流動，完成對蓄熱材料的加熱；蓄熱材料腔室外部設(shè)置有保溫材料。
[0012]在蓄熱腔室和熱聲發(fā)電機組上設(shè)置有由多個傳感、檢測、控制、顯示器件、軟件、單板機或計算機組成的控制系統(tǒng)，完成對機組的運行控制。
[0013]還包括一個熱源系統(tǒng)，為蓄熱材料提供熱源，所述的熱源選擇下列一種:
A、工業(yè)余熱；
B、低價格時的電能轉(zhuǎn)換為的熱能；
C、低價格的電能直接制氫，然后利用氫氣燃燒產(chǎn)生熱能；
D、地?zé)崮埽?br> E、利用太陽能光伏電站所產(chǎn)生的電能產(chǎn)生的熱能；
F、利用風(fēng)電所產(chǎn)生的電能所產(chǎn)生的熱能；
G、生物質(zhì)所產(chǎn)生的熱能。
[0014]還包括一個移動換熱器件，將非本地的遠(yuǎn)距離熱源運輸?shù)綗崧暟l(fā)電機組區(qū)域，通過換熱將熱能提供給熱聲發(fā)電機組的蓄熱材料，由蓄熱材料接受并儲存其熱能。
[0015]設(shè)置有多個蓄熱器，每個蓄熱器設(shè)置有不同的溫度，從不同遠(yuǎn)距離的將蓄熱器充滿熱能后運輸?shù)蕉嗦?lián)產(chǎn)所需要的地點，實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換利用；當(dāng)上述熱源的溫度低于設(shè)定溫度是采用吸收式熱泵為其提升溫度。
[0016]所述的蓄熱材料選擇自下列一種或多種:
A、蓄熱材料:由金屬或非金屬或其混合物組成的顆?；蛘?和磚塊，包括由金屬、金屬化合物、尾礦、工業(yè)鋼渣或鐵渣、鵝卵石、小石塊至少一種或多種組成的蓄熱材料；
B、流體:包括液體、氣體、液態(tài)金屬、納米流體、等離子體、超臨界流體中的一種或多種；
C、熔融鹽:包括金屬或非金屬的熔融鹽；
D、液態(tài)金屬:包括各種液態(tài)金屬；
E、混凝土:包括采用混凝土通過澆筑的方式所形成的蓄熱材料；
F、陶瓷:包括各種陶瓷的蓄熱材料。
[0017]所述的在蓄熱材料與熱聲發(fā)電機組之間設(shè)置有換熱器件為流體換熱或熱管換熱，所采用的熱管為重力熱管、循環(huán)熱管、自激震蕩熱管的一種或幾種。
[0018]流體選擇下列一種:液體、氣體、熔融鹽、液態(tài)金屬、納米流體、等離子體、超臨界流體中的一種或多種。
[0019]還設(shè)置有至少一個動力裝置和流體箱，將流體設(shè)置在流體箱內(nèi)，動力裝置提供動力，通過流體的循環(huán)實現(xiàn)熱能的交換。
[0020]蓄熱式熱聲發(fā)電機移動機組，將以上所述的任一蓄熱式熱聲發(fā)電機組設(shè)置在可以移動運輸設(shè)備上，使其具備移動能力，實現(xiàn)移動的蓄熱材料蓄熱式多聯(lián)產(chǎn)。
[0021]可以移動運輸設(shè)備上或者容器上安裝有軌道和動力裝置，可以將容器箱體從可以移動運輸設(shè)備上卸載和吊裝到汽車上；在容器的殼體上設(shè)置有滾輪或者輪胎，滾輪或者輪胎與容器底部的外殼連接，同于支撐和移動容器，滾輪可以在設(shè)置在可以移動運輸設(shè)備上的軌道上進(jìn)行運動。
[0022]采用本發(fā)明的技術(shù)方案可產(chǎn)生如下的有益效果:
1、本發(fā)明提供了以蓄熱為基礎(chǔ)的熱聲發(fā)電機組，實現(xiàn)多種能源的互補利用蓄熱發(fā)電，特別是針對余熱利用及無法提供能源的使用地點，可以采用移動的發(fā)電，實現(xiàn)能源供應(yīng)。
[0023]2、本發(fā)明可以實現(xiàn)移動蓄熱，將蓄熱器移動到需要的地方實現(xiàn)熱能的采集及利用。
[0024]3、本發(fā)明可以應(yīng)用于工業(yè)余熱、太陽能、地?zé)?、生物質(zhì)等多種應(yīng)用。
【附圖說明】
[0025]圖1是固定蓄熱式熱聲發(fā)電機組。
[0026]圖2是移動蓄熱式熱聲發(fā)電機組。
[0027]圖中標(biāo)號含義:
1:進(jìn)口，2:出口，3:容器，4:蓄熱材料，5:蓄熱材料腔室 6:熱聲發(fā)電機組腔室，7:控制器件腔室，8:發(fā)電機組，10:熱聲發(fā)電機組，11:熱管換熱，12:流體換熱，13:控制線路，
14:控制系統(tǒng),15:運輸設(shè)備，16:余熱，17:風(fēng)電轉(zhuǎn)換的熱能,18:太陽能光伏轉(zhuǎn)換的熱能。
【具體實施方式】
[0028]實施例1、蓄熱熱聲發(fā)電機組
圖1所示的固定蓄熱材料熱聲發(fā)電機組，由容器3、蓄熱材料4、熱聲發(fā)電機組(8、9、10)、控制系統(tǒng)14組成；蓄熱材料4及熱聲發(fā)電機組(8、9、10)及控制系統(tǒng)設(shè)14置在容器3內(nèi)；容器3的內(nèi)部設(shè)置有三個腔體,一個蓄熱材料腔室5,—個為熱聲發(fā)電機組腔室6,另一個為控制系統(tǒng)腔室7，在熱聲發(fā)電裝置腔體內(nèi)設(shè)置有發(fā)電蓄熱材料，在蓄熱材料腔室內(nèi)設(shè)置的蓄熱材料以及發(fā)電蓄熱材料為:氧化鐵30%，導(dǎo)熱水泥40%，沙粒30%組成，在熱聲發(fā)電機組腔室6內(nèi)的蓄熱材料通過流體換熱12系統(tǒng)完成熱能交換，將熱能提供給發(fā)電機組進(jìn)行發(fā)電，在熱聲發(fā)電機組腔室6內(nèi)設(shè)置有兩組熱聲發(fā)電機組,一組為3KW的熱聲發(fā)電機組,換熱設(shè)備采用流體換熱；第二組為1KW的熱聲發(fā)電機組，換熱設(shè)備采用熱管進(jìn)行換熱，實現(xiàn)將蓄熱材料的熱能轉(zhuǎn)換為熱