[发明专利]一种斯特林压缩气体储能装置及其使用方法

说明书

本发明涉及气体储能技术领域，具体为一种斯特林压缩气体储能装置及其使用方法，包括斯特林发动机本体单元，还包括气源，所述气源通过第一单向阀对斯特林发动机本体单元输入气体；储气罐，所述斯特林发动机本体单元通过第二单向阀向储气罐输入气体；其中，所述斯特林发动机本体单元内部利用工作段对气源所输入的气体进行转换并单向输入到储气罐当中；所述工作段接有能量源和电机；其中，所述电机与斯特林发动机本体单元之间双向信号传输。本发明具有明显节能减排优势，实现高压气体、电能的多联产，具有极高的经济优势。

技术领域

本发明涉及气体储能技术领域，具体为一种斯特林压缩气体储能装置及其使用方法。

背景技术

斯特林发动机(又称热气机)是一种外部供热(或燃烧)的活塞式发动机，利用密封在回路中的工质气体周期性膨胀和压缩，实现热能向机械功的转化。

斯特林发动机工作容积主要由以下五部分组成：膨胀腔、压缩腔、加热器、回热器和冷却器。工质气体在活塞运动的驱动下在回路中往复流动，在加热器内被外部热源加热，在冷却器内被外部冷源冷却。回热器吸收流过的高温工质气体的热量，并将热量释放给反向流过的低温工质气体，减小工质气体在加热器和冷却器内的吸热量和放热量，提高系统效率。

斯特林发动机外部加热的特点使其具有能源适应性好的突出优点，不仅可燃用煤、汽油、柴油、天然气等化石能源，木屑、秸秆、酒精、沼气等生物质能源，还可利用余热、太阳能等低品位能源。外部燃烧过程连续，易于实现燃烧控制和燃烧完全，排放的有害气体大大减少，同时没有爆震和排气波现象，运转平稳，可靠性高。可作为原动机、制冷机、热泵和压力发生器，在家用电器、汽车、轮船、航空航天、微电子以及生物低温保存等诸多领域具有广泛的应用。

在传统的压缩机进行电能驱动对气体压缩过程中，能量耗损严重，且不环保；另外，传统的气体压缩无法实现与多种能源进行互补驱动，进而无法实现高稳定性的气体储能性能。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种斯特林压缩气体储能装置及其使用方法，具有明显节能减排优势，实现高压气体、电能的多联产，具有极高的经济优势，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种斯特林压缩气体储能装置，包括斯特林发动机本体单元，还包括

气源，所述气源通过第一单向阀对斯特林发动机本体单元输入气体；

储气罐，所述斯特林发动机本体单元通过第二单向阀向储气罐输入气体；

其中，所述斯特林发动机本体单元内部利用工作段对气源所输入的气体进行转换并单向输入到储气罐当中；

所述工作段接有能量源和电机；

其中，所述电机与斯特林发动机本体单元之间双向信号传输。

作为本发明一种优选的技术方案，所述工作段包括加热器和膨胀腔、回热器、冷却器、膨胀腔活塞、缓冲腔、压缩腔活塞和压缩腔；

所述膨胀腔、加热器、回热器、冷却器和压缩腔依次相连，且形成一循环回路；

所述膨胀腔活塞和压缩腔活塞分别与膨胀腔和压缩腔相连；

其中，

所述气源通过第一单向阀与斯特林发动机本体单元内的缓冲腔相连；

所述压缩腔通过第二单向阀与储气罐相连；

当所述缓冲腔压力低于气源压力时，气源通过第一单向阀向缓冲腔内补充气体；

当缓冲腔内部的气体压力高于压缩腔内部气体的压力时，气体会从缓冲腔进入到压缩腔。

作为本发明一种优选的技术方案，所述缓冲腔设置在膨胀腔和压缩腔的下部；