专利名称：一种相变蓄能稳定发电方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种利用不稳定能源发电新方法，涉及输出稳定能量的新技术。
饱和蒸汽压P20℃＞0.05Mpa，20℃时，蓄能稳压工质的饱和液体密度与饱和蒸汽密度之比大于2。所说的蓄能稳压工质可以为以下各种物质二氧化碳，氨，或甲烷系、乙烷系、丙烷系的制冷剂，或含碳原子数小于5的烃类物质，或者上述四者的衍生物及混和物。如可采用甲烷系的氟里昂类衍生物R32，乙烷系的氟里昂类衍生物R152a，丙烷系的氟里昂类衍生物HFC-236fa，含碳原子数小于5的烃类物质C2H6，C3H8等物质。
本发明方法的原理是利用充入密封系统中的所说的蓄能稳压工质的相变来达到稳定蓄能的目的，这种蓄能稳压工质在饱和蒸汽压下处于气、液两相共存的状态，其气、液两态的变化对压力变化的敏感度很高，气、液两相密度的比值很大，在气、液两相相变的过程中具有很强的吸收、释放能量的能力。当输入密封系统内传动工质的量增大，压缩蓄能稳压工质，使密封系统的压力有增大趋势时，气态蓄能稳压工质便发生液化，体积减小，以维持密封系统内的压力不变；反之，当输出密封系统的传动工质的量增大，使密封系统的压力有减小趋势时，液态蓄能稳压工质便发生气化，以维持密封系统内的压力不变；在蓄能稳压工质由气态变成液态时，其势能便增大，因此储存了能量；在周围压力低于饱和蒸汽压时，蓄能稳压工质由液态变成气态，体积膨胀，对外界做功，其势能便减小，因此释放了能量；无论蓄能稳压工质的变化趋势如何，其压力始终保持饱和蒸汽压，这就是蓄能工质相变蓄能稳压的原理。
利用本发明的方法所设计的相变蓄能稳定发电装置，包括一个通过不稳定能源驱动的液压泵、密封容器和发电机组，液压泵通过输入管向密封容器内注入传动工质，密封容器通过输出管与发电机组相连，其特征在于所说的密封容器中充有一种上述发明方法中所述的蓄能稳压工质，所说的蓄能稳压工质为二氧化碳，氨，或甲烷系、乙烷系、丙烷系的制冷剂，或含碳原子数小于5的烃类物质，或者上述四者的衍生物及混和物。
本发电装置利用了相变蓄能稳压的原理，在装置的密封容器系统里预充有一定量的蓄能稳压工质。系统内的压力为蓄能稳压工质的饱和蒸汽压，蓄能稳压工质处于气、液态共存的临界状态。在工作状态下，系统的一端输入随机变化的不稳定能量，另一端则以能量的平均值向外输出，当输入能量的瞬时值大于系统的能量输出值时，系统蓄有的能量变大，系统内的气态蓄能稳压工质由于吸收能量而由气态变成液态，体积变小，同时储存能量；反之，当输入能量的瞬时值小于系统的输出能量值时，系统蓄有的能量变小，系统内的液态蓄能稳压工质由液态变成气态，体积变大。无论外界对系统的改变如何，蓄能稳压工质变化的趋势始终是要回到处于气、液两相共存的临界状态。
本技术利用了蓄能稳压工质的这种特性，实现了对快速变化的不稳定能源的吸收或释放，使之转换成为平稳输出的能量。而且，由于蓄能稳压工质的饱和蒸汽压是稳定的，还使得系统对外界的压力得以稳定，就犹如水电站的蓄水库对下游保持的高水头水压。利用本发明方法和装置可以在诸如海洋能、风能等不稳定能源领域广泛应用。
权利要求
1，一种相变蓄能稳定发电方法，由不稳定能源产生的外部动力做功，向一个含有蓄能稳压工质的密封系统输入传动工质，再由密封系统输出，驱动发电机组发电，其特征在于所说的密封容器中充有一种蓄能稳压工质，所说的蓄能稳压工质的特性是常温(0-40℃)常压(100KPa)时处于气态，饱和蒸汽压P20℃＞0.05Mpa，20℃时，蓄能稳压工质的饱和液体密度与饱和蒸汽密度之比大于2。
2，根据权利要求1中所述的相变蓄能稳定发电方法，其特征在于所说的工质为二氧化碳，氨，或甲烷系、乙烷系、丙烷系的制冷剂，或含碳原子数小于5的烃类物质，或者上述四者的衍生物及混和物。
3，一种相变蓄能稳定发电装置，包括一个通过不稳定能源驱动的液压泵(3)、密封容器(5)和发电机组，液压泵通过输入管(4)向密封容器内注入传动工质，密封容器通过输出管(9)与发电机组(11)相连，其特征在于所说的密封容器中充有一种蓄能稳压工质，所说的蓄能稳压工质为二氧化碳，氨，或甲烷系、乙烷系、丙烷系的制冷剂，或含碳原子数小于5的烃类物质，或者上述四者的衍生物及混和物。
4，根据权利要求3中所述的相变蓄能稳定发电装置，其特征在于所说的液压泵(3)由海水波浪能驱动，进入密封容器(5)中为气态蓄能工质(6)、液态蓄能工质(7)和海水(8)。
全文摘要
本发明属于一种利用不稳定能源发电新方法，涉及输出稳定能量的新技术。发明内容为由不稳定能源产生的外部动力做功，向一个含有蓄能稳压工质的密封系统输入传动工质，再由密封系统输出，驱动发电机组发电。其特征在于所说的密封容器中充有一种蓄能稳压工质。它本发明可以应用于海洋能或风能等不稳定能源利用开发领域，由不稳定的能量驱动装置，获得稳定的能量输出。
文档编号F03B13/18GK1432732SQ0310116
公开日2003年7月30日 申请日期2003年1月14日 优先权日2002年2月1日
发明者游亚戈, 郑永红, 马玉久, 颜希文, 樊拴狮, 梁德青 申请人:中国科学院广州能源研究所