专利名称：电网剩余电能综合利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电网剩余电能综合利用装置。
背景技术：
目前世界各国对电网剩余电能的处理主要采取电-蓄-电方式，即将剩余电能通过某种介质转化蓄存，用电时再将所蓄介质的能量转换成电能。如抽水蓄能发电就是将电网部分剩余电能转换成水的势能蓄存在上水库，用电时，再放水发电，起移峰填谷等作用，这是目前国际上公认的最好的处理电网剩余电能的方法，但这种电-蓄-电单一能源转换方式虽然能蓄电和发电，但其能源转换率不高，经济效益差，将低谷电能转换成峰值电能，只是满足了峰值负荷的需求，但无法降低线路负荷，线损依然严重。
目前，电网剩余电能进行转换及蓄存，能量必然有所损失。如抽水蓄能发电，储存能量转换率为70％，能量转换损失高达30％。由于转换中能量损失大，经济效益必然不佳。因内的抽水蓄能电站，如果没有电网的经济补贴而独立经济核算将会亏损很大。
发明内容
本实用新型其目的在于提供一种电网剩余电能综合利用装置，其将电网剩余电能转换成热、电、冷、气四种清洁能源，转换效率高，其实际综合利用价值高，其经济效益非常显著，使发电厂、供电局、用户、转换装置四方都得到较大的经济效益。
本实用新型是这样实现的一种电网剩余电能综合利用装置，包括电网连电能转换装置，所述的电能转换装置为气压发电机两端分别联接空气压缩机和气压发动机；所述的空气压缩机连通热交换器，热交换器连通蓄气箱、热水管网，所述的气压发动机连通冷气管网和蓄气箱。所述的冷气管网连通冷气设施和制氧机，所述的冷气设施连通空气压缩机。所述的蓄气箱连通压缩空气管网和加气站；所述的压缩空气管网连通气压发动机。所述的热水管网连通供暖设施及热水蓄水箱，其热水蓄水箱连通洗浴设施。所述的气压发电机，包括气缸体和曲轴箱联为一体，其内设曲轴连杆机构。
本实用新型结构简单，可大可小，可以不与外界联网自成一供能体系，适合于家庭、餐馆、旅店等小型企业使用；大、中型的可由能源部门统一经营管理与电脑联网，参与对电网负荷的调控，热、电、冷、气四能源的输出，除就近供能外，还承担对外供应，实行全市联网，使冷、热能等四季需求不均衡的能量，通过联网使用，发挥最大效能。
本装置在使用中，其能量转换效率高，综合利用指数大，它可以将电网剩余电能高效率的转换成为热、电、冷、气四种清洁能源，无任何污染，即保护了环境，同时也产生很大经济效益。
结合实施例和附图详尽说明
图1本实用新型结构示意图；图2本实用新型气压发电机结构示意图；附图编号1.电网2.空气压缩机201.联轴器 202.空气滤清器3.热交换器 4.蓄气箱5.气压发动机501.进气口 502.进、排气阀 503.排气口504.气缸盖 505.回位弹簧506.活塞507.气缸体 508.连杆509.曲轴箱510.曲轴5011.离合器6.冷气管网7.压缩空气管网 701.加气站8.热水管网801.供暖设施802.热水蓄水箱 803.洗浴设施9.冷气设施 10.制氧机11.气压发电机 空气 高温高压空气流动方向 热水流动方向 中温高压空气流动方向 温水流动方向 低温低压空气流动方向 凉水流动方向 超低温纯氧、氮等空气流动方向具体实施方式
本实用新型其结构如图1所示一种电网剩余电能综合利用装置，包括电网1连电能转换装置，所述的电能转换装置为气压发电机11两端分别联接空气压缩机2和气压发动机5所述的空气压缩机2连通热交换器3，热交换器3连通蓄气箱4、热水管网8，所述的气压发动机5连通冷气管网6和蓄气箱4。
所述的冷气管网6连通冷气设施9和制氧机10，所述的冷气设施9连通空气压缩机2。
所述的蓄气箱4连通压缩空气管网7和加气站701 所述的压缩空气管网7连通气压发动机5。
所述的热水管网8连通供暖设施801及热水蓄水箱802，其热水蓄水箱802连通洗浴设施803。
所述的气压发电机，包括气缸体507和曲轴箱509联为一体，其内设曲轴连杆机构。
实施例1所述的电网1的剩余电能驱动压缩机2运行将电能转换为20-30Mpa的压缩空气。在压缩空气过程中产生大量的压缩热能，通过热交换器3将常温的自来水加热为80-90℃的热水，将此热水以热水管网8方式提供给用户冬季供暖设施801及日常洗浴设施803。由于该热能是压缩空气的副产品它没有耗费额外的能源而得到的“免费能源”。只需接入一根管子，一个开关，就能获得24小时的热水供应，与花钱去买空调或热水器、耗能加热相比，是即省钱又节能而且没有锅炉、空调的环境污染，没有电热水器的漏电危险，避免了燃气热水器的Co中毒风险，同时由于省却了电取暖器等，大用电设施可大大降低了线路负荷，降低供电线损，达到移峰节能，省钱，环保的多重目的。
剩余电能转换成压缩空气后进入蓄气箱4，蓄气箱4连通压缩空气供气管网7，该供气管网将设立在市内及公路沿线的许多加气站701串联起来，从而成为一整套新型清洁能源供给体系。它将逐步取代现代燃油汽车使用的加油站，为新型零污染机动车，提供方便的能源支持。多余的压缩空气还可仍蓄于遍布各地的蓄气箱4内，作为备用。当电网1电力不足需补充电能时，自控器指令与电网联线的气压发电机11将会自动启动，利用蓄存在蓄气箱4内的压缩空气发电，所发的电在压缩空气发电过程中，由于压缩空气膨胀作功，产生大量低温冷气，这就是夏季我们最需要的一种能——“冷能”。由于这种“冷能”是发电的付产品，是没有额外耗能而得到的“免费能源”，该“冷能”不仅价廉，而且物美质量好，温度可低到-100℃，且剩余一定压缩内能，可以在无外力作用下在冷气管网6内流动，进入用户冷气设施(冷气空调)9，进行热交换，冷却用户室内温度达到致冷目的。以此取代冷冻机、冷气机、空调、电风扇等降温制冷电器。由于该“冷能”没有额外耗能近似于免费的，因此，用发电后产生的“冷能”来代替冷冻机，空调器降温制冷是即节能而又很省钱。在节省冷冻机、空调机同时，气压发动机5产生“冷能”，不但不耗能，反而带动发电机发电给电网增能。因此，本实用新型在夏季大幅降低线路负荷及电网调峰上，具有增能减耗的双重功效，达到事倍功半的效果。
夏季过后，冷气需求量日渐减少，此时多余冷气可通过冷气管网6输送到制氧厂供制氧机制取氧气，同样可以节省电能。
本实用新型为国家、企业省能又为百姓造福，因为用此装置用户也减少了一家一户安装热水器的设备费用，维修费用，节约了能源，杜绝了电热水器漏电，燃气热水器CO中毒的不安全隐患。在南方、压缩热能集中供暖可以解决，冬季靠电热炉、电热毯、红外烤箱取暖器、空调等电器取暖造成的用电紧张局面，不光节能，还避免了许多电热取暖器造成的线路负载过大而引起的不安全因素。
提取完热能的压缩空气输入压缩空气管网，作为能源向外输出。使用压缩空气为动力的主要是零污染环境汽车——汽动汽车。压缩空气管网将从城市沿公路向外幅射，或在现有加油站基础上设立加气站701，为款来的环保汽车建立起一套完整的清洁能源供给体系。气动汽车消耗不了的多余压缩空气输入到遍布各处的蓄气箱蓄存起来用于发电。
在目前供热管网基础上如果再加建一套或数套气压发电机及供冷管网6，对用户冬季供热，夏季供冷，一年四季供热水及电能，实行热、电、冷、气四联供的全方位供能服务体系。
其能源综合利用高及经济效益都将达到一个非常可观的程度，如果星罗棋布的本综合利用装置与电网负载变化实行联动控制，更将给发电厂带来巨大经济效益。
实施例2将冷气管网6通入冷冻食品厂或冷库可避免常年耗费大量电能来制冷，由于冷气管网6中，常年有低达近-100℃的冷空气在内流动。冷冻厂或冷库只需将冷气引进厂房或冷库，把温度调整到自己需要的温度，即方便又节能。这种直接引进冷气的方法来组织生产，可以大量节省设备购置费用，维修费用，省设备占地，省能源，又环保，每月向冷气供应公司交一笔冷气使用费即可，经济实惠。
实施例3本实用新型，用于钢铁冶金企业，该企业用能源大户，也是用氧大户，每年需氧量达70-80化M3。在热、电、冷、气四联供中，冷气需求季节性较强，夏季需求量特大，其余季节除少数冷冻行业外，需求量较小，这就为钢铁冶金业制氧提供了丰富的优质廉价原料，钢铁企业只需从冷气管网引出具有一定压力的冷气，从而简化了工序。能耗及成本也随之降低，便可制得大量氧气。春、秋、冬三季如果冷气量大，所制氧气用不完，还可蓄备起来夏季使用，比例与冷冻厂一样，直接利用廉价冷能制氧，达到省钱省能目的。
实施例4本实用新型用于远离市区的农村、工厂、小区甚至单个家庭，可以自建一套小型热电、冷、气四联供。由于夜间电价仅为白天一半，在半价时段开启空气压缩机2将压缩空气蓄存起来，冷却压缩空气获得的热水，用于家庭或单位取暖和洗浴用。在白天主要用电时段，由于电价高，可开启气压发电机用夜间蓄存的压缩空气发电，供生活或生产用，可节省电费，发电时产生的冷气，夏季可代替空调降温，其它季节可作冰箱、冰柜使用，存蓄的压缩空气，可为单位或私人用车加气，即方便，又省钱。
实践证实本实用新型结构简单，其综合利用指数高，它所取得的社会效益和综合经济效益高，而且使用方便快捷，避免了许多不安全隐患，无任何污染，净化了环境，又大大节约了能源。
权利要求1.一种电网剩余电能综合利用装置，包括电网(1)连电能转换装置，其特征在于所述的电能转换装置为气压发电机(11)两端分别联接空气压缩机(2)和气压发动机(5)；所述的空气压缩机(2)连通热交换器(3)，热交换器(3)连通蓄气箱(4)、热水管网(8)，所述的气压发动机(5)连通冷气管网(6)和蓄气箱(4)。
2.如权利要求1所述的电网剩余电能综合利用装置，其特征在于所述的冷气管网(6)连通冷气设施(9)和制氧机(10)，所述的冷气设施(9)连通空气压缩机(2)。
3.如权利要求1所述的电网剩余电能综合利用装置，其特征在于所述的蓄气箱(4)连通压缩空气管网(7)和加气站(701)；所述的压缩空气管网(7)连通气压发动机(5)。
4.如权利要求1所述的电网剩余电能综合利用装置，其特征在于所述的热水管网(8)连通供暖设施(801)及热水蓄水箱(802)，其热水蓄水箱(802)连通洗浴设施(803)。
5.如权利要求1所述的电网剩余电能综合利用装置，其特征在于所述的气压发电机，包括气缸体(507)和曲轴箱(509)联为一体，其内设曲轴连杆机构。
专利摘要一种电网剩余电能综合利用装置，包括电网连电能转换装置，所述的电能转换装置为气压发电机两端分别联接空气压缩机和气压发动机；所述的空气压缩机连通热交换器，热交换器连通蓄气箱、热水管网，所述的气压发动机连通冷气管网和蓄气箱。本实用新型结构简单，可大可小，可以不与外界联网自成一供能体系，适合于家庭、餐馆、旅店等小型企业使用；大、中型的可由能源部门统一经营管理与电脑联网，参与对电网负荷的调控，热、电、冷、气四能源的输出，除就近供能外，还承担对外供应，实行全市联网，使冷、热能等四季需求不均衡的能量，通过联网使用，发挥最大效能。
文档编号H02J15/00GK2621355SQ03265429
公开日2004年6月23日 申请日期2003年6月10日 优先权日2003年6月10日
发明者赵长鸣 申请人:赵长鸣