1.本发明属于空气能技术领域，具体而言，涉及一种基于空气能锅炉的发电供暖装置。
背景技术：2.锅炉作为一种能量转换设备，向炉体输入能量有煤中的化学能、电能、太阳能等热能转换形式，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水等受热载体。空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。它是热泵的一种形式。顾名思义，热泵也就是像泵那样，可以把不能直接利用的低位热能(如空气、土壤、水中所含的热量)转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能(如煤、燃气、油、电能等)的目的。
3.公开号为cn206739254u的中国实用新型专利公开了一种空气能锅炉，如图1-2所示，所述锅炉包括转动单元、转动轴、炉体及至少一个转换组件，所述转动轴固定安装在所述转动单元的输出端上，所述转动轴上至少具有一段凸起，所述凸起与所述转换组件一一对应设置；每个所述转换组件均包括传动杆、空气腔体、驱动活塞、连接杆及多个加热管，所述驱动活塞滑动设置在所述空气腔体中，所述驱动活塞将所述空气腔体分为第一腔体及第二腔体，所述连接杆设置在所述第二腔体内，且所述连接杆与所述驱动活塞固定连接，所述传动杆的两端分别与所述连接杆及对应的所述凸起可转动连接，所述第一腔体设置有充气口，所述多个加热管的一端与所述第一腔体相连通，所述多个加热管的另一端伸入到所述炉体中，所述炉体为密封设置，所述炉体内存储有水，所述炉体设置有出气口，所述炉体的出气口通过管道连接到各个使用终端上。所述空气能锅炉，转动单元的输出端转动，带动转动轴上的凸起转动，凸起通过连接杆带动驱动活塞在空气腔体内滑动，随后，向第一腔体内输送空气，驱动活塞在空气腔体内的滑动使空气腔体的第一腔体内的空气压缩生热，生热后的空气进入到加热管中，在炉体内对水进行加热，使水蒸发成水蒸气，并通过出气口排放至各个使用终端上，由于使用空气为加热能源，能迅速达到所要求的使用温度，在安装上没有条件的限制，且由于没有电元件直接与水接触，因此不会有漏电危险，使用安全，并具有节能省电的特点，可以避免上述背景技术中所出现的问题，且相比于背景技术中的热能转换形式，具有时间更短、响应时间更迅速及温度更高的特点。
4.当前，不少地区使用煤或燃气发电和供暖，由于煤和燃气是不可再生资源，且与当前的低碳目标不符，因此，可以结合空气能锅炉来设计一款能够利用空气能发电、供暖的装置。
技术实现要素：5.有鉴于此，本发明提供一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，能够将空气能转化为电能，同时可以使用余热进行供暖。
6.本发明是这样实现的：
7.本发明提供一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，包括空气能锅炉、汽轮机、发电
机、采暖管道、净水器以及给水泵，所述空气能锅炉具有用于高温蒸汽排出的出气口，其中，所述空气能锅炉的出气口与所述汽轮机的进气口连接，所述汽轮机的转动轴通过传动轴与所述发电机的转子连接；
8.所述汽轮机的排气口与所述采暖管道的入口连接，所述采暖管道的出口通过凝结水泵连接到所述净水器的入水口，所述净水器的出水口与所述给水泵的入水口连接，所述给水泵的出水口与所述空气能锅炉的入水口连接。
9.在上述技术方案的基础上，本发明的一种基于空气能锅炉的发电供暖装置还可以做如下改进:
10.进一步，还包括启动马达，所述启动马达与所述空气能锅炉的转动轴连接，用于提供空气能锅炉转动轴转动的初始动力。
11.进一步，所述冷却器的入口连接在采暖管道的出口上还连接有冷却器，所述冷却器的出口通过循环水泵与所述采暖管道的入口连接。
12.进一步，还包括至少一个家用暖气设备，所述家用暖气设备的入口与所述采暖管道的入口连接，所述家用暖气设备的出口与所述凝结水泵的入口连接。可选的，还包括至少一个工业蒸汽设备，所述工业蒸汽设备的入口与所述采暖管道的入口连接，所述工业蒸汽设备的出口与所述凝结水泵的入口连接。
13.进一步，所述汽轮机的转动轴上还连接有变速箱，所述汽轮机的转动轴与所述变速箱的输入轴连接，所述变速箱的输出轴与所述空气能锅炉的转动轴连接。进一步，所述净水器的入口还连接有水源。
14.更进一步，所述水源是自来水，所述净水器的入口与自来水管道连接。
15.优选的，所述净水器是除氯净水器。
16.与现有技术相比较，本发明提供的一种基于空气能锅炉的发电供暖装置的有益效果是：采用空气能作为能源，利用启动马达，将在空气能锅炉中水变为高温高压水蒸气，所得的高温高压水蒸气带动汽轮机转动，汽轮机连接发电机并发电；汽轮机排出的水蒸气仍具有较高温度，排入采暖管道，可以为家用暖气设备供热；供热结束后的水蒸气通过凝结水泵进入净水器，净水器处理后的水经过给水泵供给空气能锅炉，实现完整的水-高温高压水蒸气-水循环。由于采用的是空气能，洁净卫生，不需要消耗不可再生资源，能够直接从空气中源源不断吸取空气能，转化后进行使用，更符合绿色低碳的能源主题。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为公开号为cn206739254u的专利提供的一种空气能锅炉结构示意图；
19.图2为公开号为cn206739254u的专利提供的一种空气能锅炉的转换组件结构示意图；
20.图3为本发明提供的一种基于空气源热泵的发电供暖装置的部署示意图。
具体实施方式
21.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
22.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.实施例
27.如图1所示，本发明提供一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，包括空气能锅炉、汽轮机、发电机、采暖管道、净水器以及给水泵，空气能锅炉具有用于高温蒸汽排出的出气口，其中，空气能锅炉的出气口与汽轮机的进气口连接，汽轮机的转动轴通过传动轴与发电机的转子连接；
28.汽轮机的排气口与采暖管道的入口连接，采暖管道的出口通过凝结水泵连接到净水器的入水口，净水器的出水口与给水泵的入水口连接，给水泵的出水口与空气能锅炉的入水口连接。
29.其中，空气锅炉采用公开号为cn206739254u的中国实用新型专利公开了一种空气能锅炉，如图1-2所示，该空气锅炉包括转动单元1、转动轴2、炉体3及至少一个转换组件a，转动轴2固定安装在转动单元1的输出端上，转动轴2上至少具有一段凸起6，该凸起6与转换组件a一一对应设置；图2为本发明实施例的一种空气能锅炉的转换组件的结构示意图，结合图2，每个转换组件a均包括传动杆7、空气腔体8、驱动活塞9、连接杆10及多个加热管5，驱动活塞9滑动设置在空气腔体8中，驱动活塞9将空气腔体8分为第一腔体8a及第二腔体8b，连接杆10设置在第二腔体8b内，且连接杆10与驱动活塞9固定连接，传动杆7的两端分别与连接杆9及对应的凸起6可转动连接，第一腔体8a设置有充气口，多个加热管5的一端与第一腔体8a相连通，多个加热管5的另一端伸入到炉体3中，炉体3为密封设置，炉体3内存储有水，炉体3设置有出气口11，炉体3的出气口11通过管道连接到各个使用终端上。
30.可选的，在上述技术方案中，还包括启动马达，启动马达与空气能锅炉的转动轴连接，用于提供空气能锅炉转动轴转动的初始动力。
31.可选的，在上述技术方案中，冷却器的入口连接在采暖管道的出口上还连接有冷却器，冷却器的出口通过循环水泵与采暖管道的入口连接。
32.可选的，在上述技术方案中，还包括至少一个家用暖气设备，家用暖气设备的入口与采暖管道的入口连接，家用暖气设备的出口与凝结水泵的入口连接。可选的，还包括至少一个工业蒸汽设备，所述工业蒸汽设备的入口与所述采暖管道的入口连接，所述工业蒸汽设备的出口与所述凝结水泵的入口连接。
33.可选的，在上述技术方案中，汽轮机的转动轴上还连接有变速箱，汽轮机的转动轴与变速箱的输入轴连接，变速箱的输出轴与空气能锅炉的转动轴连接。
34.可选的，在上述技术方案中，净水器的入口还连接有水源。
35.可选的，在上述技术方案中，水源是自来水，净水器的入口与自来水管道连接。可选的，在上述技术方案中，净水器是除氯净水器。
36.具体的，所述基于空气能锅炉的发电供暖装置的操作步骤如下：
37.1)启动给水泵，向空气锅炉内注满水
38.2)开启启动马达，启动马达通带动转动轴上的凸起转动，凸起通过连接杆带动驱动活塞在空气腔体内滑动，随后，向第一腔体内输送空气，驱动活塞在空气腔体内的滑动使空气腔体的第一腔体内的空气压缩生热，生热后的空气进入到加热管中，在炉体内对水进行加热，使水蒸发成高温高压水蒸气，并通过出气口排出至汽轮机；
39.3)汽轮机在高温高压水蒸气带动下旋转，通过转动轴输出转动力给发电机，发电机进行发电；
40.4)高温高压水蒸气经过汽轮机后，压力和温度都有所降低，此时水蒸气从汽轮机的排气口排出，进入到采暖管道内；采暖管道内的水蒸气能够对外供暖或直接冷却，具体为下面两个步骤：
41.4a)采暖管道中的水蒸气进入家用暖气设备，经过热交换后，温度进一步降低，通过凝结水泵流入到净水器；
42.4b)采暖管道中的水蒸气进入冷却器，在冷却器中与外界进行热交换并冷却，并通过循环水泵进入到采暖管道的入口，实现快速冷却。
43.5)净水器对进入的凝结水进行净化处理，再通过给水泵输送给空气能锅炉，通过步骤1-5形成完整的水循环。
44.6)当整个循环过程中的水有损耗，则通过水源，比如自来水管道，向净水器提供水，进入循环中。
45.进一步的，由于空气能锅炉能够源源不断的吸取空气中的低位热能，并通过汽轮机和发电机转化为电能，同时，汽轮机可以通过变速器将转动力输出给空气能锅炉的转动轴，此时，不需要一直将启动马达维持在启动状态，便可维持整个装置的运转。
46.以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，包括空气能锅炉、汽轮机、发电机、采暖管道、净水器以及给水泵，所述空气能锅炉具有用于高温蒸汽排出的出气口，其特征在于，所述空气能锅炉的出气口与所述汽轮机的进气口连接，所述汽轮机的转动轴通过传动轴与所述发电机的转子连接；所述汽轮机的排气口与所述采暖管道的入口连接，所述采暖管道的出口通过凝结水泵连接到所述净水器的入水口，所述净水器的出水口与所述给水泵的入水口连接，所述给水泵的出水口与所述空气能锅炉的入水口连接。2.根据权利要求1所述的一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，其特征在于，还包括启动马达，所述启动马达与所述空气能锅炉的转动轴连接，用于提供空气能锅炉转动轴转动的初始动力。3.根据权利要求1所述的一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，其特征在于，所述冷却器的入口连接在采暖管道的出口上还连接有冷却器，所述冷却器的出口通过循环水泵与所述采暖管道的入口连接。4.根据权利要求1所述的一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，其特征在于，还包括至少一个家用暖气设备或工业蒸汽设备，所述家用暖气设备或工业蒸汽设备的入口与所述采暖管道的入口连接，所述家用暖气设备或工业蒸汽设备的出口与所述凝结水泵的入口连接。5.根据权利要求1所述的一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，其特征在于，所述汽轮机的转动轴上还连接有变速箱，所述汽轮机的转动轴与所述变速箱的输入轴连接，所述变速箱的输出轴与所述空气能锅炉的转动轴连接。6.根据权利要求1所述的一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，其特征在于，所述净水器的入口还连接有水源。7.根据权利要求6所述的一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，其特征在于，所述水源是自来水，所述净水器的入口与自来水管道连接。8.根据权利要求1所述的一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，其特征在于，所述净水器是除氯净水器。
技术总结本发明提供了一种基于空气能锅炉的发电供暖装置，属于空气能技术领域，包括空气能锅炉、启动马达、汽轮机、发电机、采暖管道、净水器以及给水泵，其中，所述空气能锅炉的出气口与所述汽轮机的进气口连接，所述汽轮机的转动轴通过传动轴与所述发电机的转子连接；所述汽轮机的排气口与所述采暖管道的入口连接，所述采暖管道的出口通过凝结水泵连接到所述净水器的入水口，所述净水器的出水口与所述给水泵的入水口连接，所述给水泵的出水口与所述空气能锅炉的入水口连接。由于采用的是空气能，洁净卫生，不需要消耗不可再生资源，能够直接从空气中源源不断吸取空气能，转化后进行使用，更符合绿色低碳的能源主题。符合绿色低碳的能源主题。符合绿色低碳的能源主题。
技术研发人员：张近
受保护的技术使用者：张近
技术研发日：2022.06.24
技术公布日：2022/11/1
