[发明专利]一种消纳弃风弃光的供蓄热系统

说明书

本发明公开了一种消纳弃风弃光的供蓄热系统，包括太阳能集热装置等；太阳能集热装置用于将太阳能吸收并转化为集热工质的热能，集热工质吸热升温后沿管道循环流动，与热网循环水冷水管道中的冷水进行热交换；风力机制热装置用于将风能转化为电能，进而将旋转的机械能转化为搅拌工质的热能，使搅拌工质升温后与热网循环水冷水管道中的冷水进行热交换，过剩的热网循环水热水可通过蓄热水罐储存，并通过热网循环水热水管道引出。本发明采用弃风、弃光能源，能量转化形式为太阳能——热能，风能——机械能——热能，能量转化效率更高，设备成本较低，投资回收期较短。本发明具有广泛适用性，能够大范围推广使用，系统灵活高效，供、蓄热兼备，绿色环保。

技术领域

本发明属于新能源应用技术领域，具体涉及一种消纳弃风弃光的供蓄热系统。

背景技术

风能、太阳能作为清洁的可再生能源，近年来在我国电力行业发展迅速，应用广泛。目前，我国风电、光电的装机总量均已成为世界第一。然而，受到多方面因素制约，风电、光电存在着严重的浪费现象，尤其北方地区弃风、弃光最为严重，大量风电、光电机组停机。

目前也有个别消纳弃风、弃光用于供热的设计方案，如申请公布日为2016年10月8日，申请公布号为CN106322822A的中国专利中，公开了消纳弃风弃光的冷热联供系统及方法。该发明先将风能、太阳能转换成电能，再利用电锅炉生产热能，并配合地源热泵辅助。这种设计的缺陷主要有：首先，风能、太阳能先转换成电能，再转换成热能，二次转换大大降低了能源转化效率；其次，长期使用地源热泵会在一定程度上改变当地土壤的温度，不利于该地区生态稳定发展；再者，该系统设计过于复杂，新增设备较多，成本增加明显，投资回收期将大大延长。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述问题，提供一种用于消纳弃风、弃光资源，且结构简单、成本较低的消纳弃风弃光的供蓄热系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种消纳弃风弃光的供蓄热系统，包括太阳能集热装置、风力机制热装置、蓄热水罐和热网循环水冷水、热水管道；

太阳能集热装置用于将太阳能吸收并转化为集热工质的热能，集热工质吸热升温后沿管道循环流动，与热网循环水冷水管道中的冷水进行热交换；

风力机制热装置用于将风能转化为电能，进而将旋转的机械能转化为搅拌工质的热能，使搅拌工质升温后与热网循环水冷水管道中的冷水进行热交换，热网循环水热水通过蓄热水罐收集，并通过热网循环水热水管道引出。

本发明进一步的改进在于，风力机制热装置包括依次连接的垂直轴风力机、自动变速箱、转向传动装置和搅拌制热器。

本发明进一步的改进在于，垂直轴风力机用于将废弃的风能转换为风力机的机械能，带动风力机转轴沿竖直方面旋转；自动变速箱安装在垂直轴风力机的底部，能够根据风力机转轴转速的大小，切换不同的速比，用于维持转向传动装置和搅拌制热器匀速平稳运行。

本发明进一步的改进在于，转向传动装置一端与搅拌制热器在水平方向连接，另一端与自动变速器在竖直方向连接。

本发明进一步的改进在于，搅拌制热器中安装有叶片组并充满搅拌工质，搅拌工质常为气态或液态。

本发明进一步的改进在于，蓄热水罐的进出口处分别设置有蓄热罐进水阀门和蓄热罐出水阀门。

本发明进一步的改进在于，蓄热水罐为立式罐，罐顶部为进水口，底部为出水口，罐体外壳附有保温层。

本发明进一步的改进在于，热网循环水冷水管道上依次设置有循环水泵前阀门、循环水泵、循环水泵后阀门、第一换热器和第二换热器。