[实用新型]利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统

权利要求书

1.一种利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统，其特征在于，包括：热声发电回路、低温冷能供应系统和低品位热能供应系统；

所述热声发电回路包括至少两组热声发电单元以及与所述热声发电单元连接的连接管；

每组所述热声发电单元包括直线电机和热声发动机，所述直线电机和所述热声发动机通过所述连接管连接，所述热声发动机通过所述连接管与所述热声发电回路中相邻的所述热声发电单元连接；

所述热声发动机包括第一室温换热器和第二室温换热器，以及并联设置于所述第一室温换热器和所述第二室温换热器之间的至少两组热声组件；

所述低温冷能供应系统依次与并联设置的所述热声组件串联，在所述热声组件的一端形成温度呈梯级分布的低温端；

所述低品位热能供应系统依次与并联设置的所述热声组件串联，在所述热声组件的另一端形成温度呈梯级分布的高温端。

2.根据权利要求1所述的一种利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统，其特征在于，所述热声组件包括自所述第一室温换热器向所述第二室温换热器依次设置的第一热缓冲管、低温端换热器、回热器、高温端换热器和第二热缓冲管；

所述低温冷能供应系统与所述低温端换热器连接，所述低品位热能供应系统与所述高温端换热器连接。

3.根据权利要求2所述的一种利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统，其特征在于，所述低温冷能供应系统提供的冷能依次从并联设置的所述低温端换热器进入所述热声发动机；

所述低品位热能供应系统提供的热能依次从并联设置的所述高温端换热器进入所述热声发动机；

其中，所述低温冷能供应系统提供的冷能进入所述热声发动机的方向与所述低品位热能供应系统提供的热能进入所述热声发动机的方向相反。

4.根据权利要求3所述的一种利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统，其特征在于，所述低温冷能供应系统提供的冷能依次通过每个所述低温端换热器进行热交换后升温至室温。

5.根据权利要求4所述的一种利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统，其特征在于，所述低温冷能供应系统提供的冷能来自于液化天然气或液氮。

6.根据权利要求3所述的一种利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统，其特征在于，所述低品位热能供应系统提供的热能依次通过每个所述高温端换热器进行热交换后降温至室温。

7.根据权利要求6所述的一种利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统，其特征在于，所述低品位热能供应系统提供的热能来自于太阳能或工业废热。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统，其特征在于，所述直线电机包括支撑结构、动子、定子、活塞和负载；

所述支撑结构设置为所述直线电机的外壳；

所述活塞设置于所述支撑结构的内部并与所述动子连接；

所述定子绕设于所述动子的外部；

所述负载与所述活塞连接；

其中，所述负载为电阻和/或电网。

9.根据权利要求8所述的一种利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统，其特征在于，所述直线电机与所述热声发动机并联设置；

其中，所述连接管为谐振管。

10.根据权利要求8所述的一种利用梯级热能和梯级冷能的热声发电系统，其特征在于，所述直线电机与所述热声发动机串联设置。