一种液压-气动的能量储存及回收系统技术方案

一种液压‑气动的能量储存及回收系统，包含：密封的一第一容器及密封的一第二容器，当中的每一个容器均可引入一定体积的液体，且所述引入的液体可从所述容器被气动式推进；一涡轮机，设置在所述第一及第二容器之间且与一发电机耦合，用以在所述被气动式推进的液体造成所述涡轮机转动时产生动力；一收集‑运送设备，位于所述第一及第二容器的外部，用以收集从所述涡轮机以重力引出且已能量耗尽的液体，并且用以运送所述收集的液体至所述第一及第二容器的其中一个，以便使用在随后的多个能量回收循环中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种液压-气动的能量储存及回收系统
本专利技术涉及可维持多个能量系统的领域。更具体来说，本专利技术关于一种液压-气动的能量储存及回收的系统。
技术介绍
由现有技术已知许多基于流体的能量储存及回收的系统。一种类型为抽水蓄能系统，时常被称为水电站。在所述水电站中，水储存于一上贮藏器中，并在高电力需求期间，将水通过重力引出被释放到一下贮藏器，位于所述下贮藏器的一涡轮机配置用以产生动力。在低成本非高峰时段的期间，当电力需求较少时，通过从所述下贮藏器将所述水泵送回所述上贮藏器来回收。然而，为了使多个所述抽水蓄能系统在经济上可实行，需要设立多个大规模水电站。要实现这样的动力水平，只有当所述储存水必须通过重力引出沿着特定的高度来输送时，不仅需要高资金成本来建造用于多个所述贮藏器和多个泵系统的多个挡土墙，也需要显着的操作成本用于将所述输送水泵送回所述上贮藏器，因而降低所述抽水蓄能系统的收益性。与多个所述水电站相关的另一个缺点为来自上贮藏器和下贮藏器的水蒸发速率高。并且，多个特定位置的所述水电站只能设立在多个非常具体的位置，所述具体位置的特征为一合适的地形景观，所述合适的地形景观未必在多个电力线附近，因此可能对公用事业公司没有益处。另一种已知基于流体的能量储存及回收的系统是一压缩空气的能量储存系统，通过所述压缩空气的能量储存系统将环境空气压缩并在压力下储存于一地下洞穴中。当有电力需求时，所述加压空气被加热并在一膨胀涡轮机中膨胀，以驱动一发电机来产生动力。美国专利文献US7,281,371公开一种以泵送水力的储存及分配的压缩空气系统，所述系统包括一水的第一贮藏器及一水和空气的第二贮藏器。连接至所述第二贮藏器的一气压来源在所述第二贮藏器中形成一压头。连接至所述第一贮藏器的一泵/涡轮机-马达/发电机也连接至一区域能源网。在需求高峰期间，所述压头驱使所述水穿过所述泵/涡轮机-马达/发电机来产生动力，所述动力将被运送至所述网。在低需求期间，所述泵/涡轮机-马达/发电机将水泵送回所述第二贮藏器，以使所述压头再生。多个所述贮藏器可为多个地道或多个废弃的矿井。此类现有技术的系统为能量密集型，因为必须将水从所述第一贮藏器泵送回所述第二贮藏器，以便于所述第二贮藏器再生所述压头，而不在所述水流动于所述第一和所述第二储存器之间的期间产生动力。此类现有技术的系统的另一个缺点为需要在不同高度配置及维持多个地下贮藏器。本专利技术的一个目的为提供一种液压-气动的能量储存及回收的系统，所述系统在经济上可实行且相较于多个现有技术的系统可产生更多的动力。本专利技术的另一个目的为提供一种液压-气动的能量储存及回收的系统，所述系统不需依赖于多个特定的地质或地下特征。本专利技术的多个其他目的或优点将随着描述的进行而变得显而易见。
技术实现思路
本专利技术提供一种液压-气动的能量储存及回收系统，包含：密封的一第一容器及密封的一第二容器，当中的每一个容器均可引入一定体积的液体，且所述引入的液体可从所述容器被气动式推进；一涡轮机，被设置在所述第一及所述第二容器之间且与一发电机耦合，用以在所述被气动式推进的液体造成所述涡轮机转动时产生动力；及一收集-运送设备，位于所述第一及所述第二容器的外部，用以收集从所述涡轮机以重力引出且已能量耗尽的液体，并且用以运送所述收集的液体至所述第一及所述第二容器的其中一个，以便使用在随后的多个能量回收循环中。如本文所述，所述收集-运送设备可同时兼具一收集设备及一运送设备的功能，所述收集设备用以收集从所述涡轮机以重力引出且已能量耗尽的液体，而所述运送设备用以运送所述收集的液体至所述第一及所述第二容器的其中一个，或者，可选择地，所述运送设备可与所述收集设备分离，并于所述液体被收集后再运转。所述引入的液体可通过一定体积的储存压缩空气的方式来气动式推进，所述一定体积的储存压缩空气为可相对于所述第一容器及所述第二容器中的每一个来产生。一方面，所述系统更包含：一有角度的导管，被引入至所述第一容器及所述第二容器中的每一个，使得所述有角度的导管的一第一部向下延伸至一对应的容器的一内部中，及所述有角度的导管的一第二部从所述第一部侧向延伸，且在所述对应的容器上方延伸，并终止于一喷嘴，所述喷嘴适用于排出高压液体；及一装置，如一控制阀，用于释放所述储存压缩空气，以造成被引入所述第一容器的所述液体的体积的至少一部分将通过所述有角度的导管及所述喷嘴被气动式推进，直到撞击所述涡轮机的多个叶片以产生动力，其中所述涡轮机位于从所述喷嘴排出的所述高压液体的一流动路径中。另一方面，所述系统更包含另一装置，用于相对于所述第一容器及所述第二容器中的每一个储存一定体积的所述压缩空气。用于相对于所述第一容器及所述第二容器中的每一个储存一定体积的所述压缩空气的所述另一装置包含：一压缩机；一空气罐，与所述压缩机流体连通，在所述空气罐中的所述压缩空气可在一适当的压力下储存；及一空气导管，可控制的流体连通于所述第一容器和所述第二容器中的每一个的其中对应的一个的一内部及可控制的流体连通于所述空气罐的一内部，如此一旦设定所述空气导管与所述对应的容器的所述内部流体连通，所述引入的液体气就可被气动式的推进至所述喷嘴。另一方面，一旦注入所述液体至所述对应的容器的所述内部中，就产生所述一定体积的储存压缩空气。当所述收集设备为一贮藏器，所述贮藏器用于接收从所述涡轮机排出的所述收集的已能量耗尽的液体；而所述运送设备为一泵，所述泵用于将所述高压液体从所述贮藏器运送至所述对应的容器的内部中时，可产生足够高压的所述压缩空气压力。所述第一容器及所述第二容器均为热绝缘用以保留热能，所述热能于空气被压缩的期间产生。另一方面，所述收集-运送设备是位于正下方的一水平及固定的表面，且所述收集-运送设备设置在分别形成于所述第一容器及所述第二容器中的两个可闭合的开口之间，所述收集的液体升高至所述表面上方，且被引入至保持打开的两个所述开口的其中一个中。又一方面，所述收集-运送设备为由一马达所驱动的一枢接表面，且所述枢接表面设置在分别形成于所述第一容器及所述第二容器中的两个所述可闭合的开口之间，所述收集的液体沿着所述枢接表面向下流动，且被引入至保持打开的两个所述开口的其中一个中。本专利技术也针对一种液压-气动的能量储存及回收的方法，所述方法包含：a)提供密封的一第一容器及密封的一第二容器；b)将一液体引入所述第一容器中；c)相对于所述第一容器储存一第一体积的流体能量；d)释放所述第一体积的能量，而造成所述液体的至少一部分被引入至所述第一容器中并被气动式推进；e)引导所述被推进的液体从所述第一容器流至一涡轮机来产生动力；f)在所述第一容器及所述第二容器外部，收集从所述涡轮机以重力引出且已能量耗尽的液体；g)运送所述收集的液体至所述第二容器；h)相对于所述第二容器储存一第二体积的流体能量；i)释放所述第二体积的能量，而造成所述液体的至少一部分被引入至所述第二容器中并被气动式推进；及j)引导所述被推进的液体从所述第二容器流至所述涡轮机来产生动力。附图说明图1为一现有技术的液压-气动的能量储存及回收系统的一示意图，通过所述系统可气动式推进一液体以产生电能；图2为根据本专利技术的一实施例的一液压-气动的能量储存及回收方法的一流程图；图3a及图3b分别为根据本专利技术的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压‑气动的能量储存及回收的系统，其特征在于：所述系统包含︰a)密封的一第一容器及密封的一第二容器，当中的每一个容器均可引入一定体积的液体，且所述引入的液体可从所述容器被气动式推进；b)一涡轮机，设置在所述第一容器及所述第二容器之间且与一发电机耦合，用以在所述被气动式推进的液体造成所述涡轮机转动时产生动力；及c)一收集‑运送设备，位于所述第一容器及所述第二容器的外部，用以收集从所述涡轮机以重力引出且已能量耗尽的液体，并且用以运送所述收集的液体至所述第一容器及所述第二容器的其中一个，以便使用在随后的多个能量回收循环中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.10 US 62/406,0011.一种液压-气动的能量储存及回收的系统，其特征在于：所述系统包含︰a)密封的一第一容器及密封的一第二容器，当中的每一个容器均可引入一定体积的液体，且所述引入的液体可从所述容器被气动式推进；b)一涡轮机，设置在所述第一容器及所述第二容器之间且与一发电机耦合，用以在所述被气动式推进的液体造成所述涡轮机转动时产生动力；及c)一收集-运送设备，位于所述第一容器及所述第二容器的外部，用以收集从所述涡轮机以重力引出且已能量耗尽的液体，并且用以运送所述收集的液体至所述第一容器及所述第二容器的其中一个，以便使用在随后的多个能量回收循环中。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述引入的液体可通过一定体积的储存压缩空气的方式来气动式推进，所述一定体积的储存压缩空气可相对于所述第一容器及所述第二容器中的每一个来产生。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述系统更包含：a)一有角度的导管，被引入至所述第一容器及所述第二容器中的每一个，使得所述有角度的导管的一第一部向下延伸至一对应的容器的一内部中，及所述有角度的导管的一第二部从所述第一部侧向延伸及在所述对应的容器上方延伸，并终止于一喷嘴，所述喷嘴适用于排出高压液体；及b)一装置，用于释放所述储存压缩空气，以造成被引入所述第一容器的所述液体的体积的至少一部分将通过所述有角度的导管及所述喷嘴被气动式推进，直到撞击所述涡轮机的多个叶片以产生动力，其中所述涡轮机位于从所述喷嘴排出的所述高压液体的一流动路径中。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述系统更包含另一装置，用于相对于所述第一容器及所述第二容器中的每一个储存一定体积的所述压缩空气。5.所述如权利要求4所述的系统，其特征在于：用于相对于所述第一容器及所述第二容器中的每一个储存一定体积的所述压缩空气的所述另一装置包含：a)一压缩机；b)一空气罐，与所述压缩机流体连通，在所述空气罐中的所述压缩空气可在一适当的压力下储存；及c)一空气导管，可控制的流体连通于所述第一容器和所述第二容器中的每一个的其中对...

【专利技术属性】
技术研发人员：耶修亚·梅斯金格，欧尔·尤格夫，
申请(专利权)人：耶修亚·梅斯金格，欧尔·尤格夫，
类型：发明
国别省市：以色列,IL