彭国勋，邹强强，张飞翔

（西南科技大学 制造科学与工程学院，四川 绵阳 621010）

0 引 言

随着能源和环境问题日益突出，人们越来越重视新能源的开发和利用。由于传统以石化燃料为能源的供暖系统存在消耗大、污染严重的缺点，近年来一些专家学者对利用可再生能源供暖进行了大量的研究，特别是风能供暖进行了深入的研究［1~3］。

本文综合利用热泵技术、压缩空气储能技术和风能利用技术，提出了一种利用风能驱动热泵的供暖系统，该系统设有储能装置能够在风能富裕时储能，以备风能不足时利用。介绍了新供暖系统的工作原理和特点，分析了系统的可行性和环境效益，并对系统各部分进行了设计计算。

1 工作原理及系统特点

1.1 工作原理

一种完全基于风能的供暖系统如图1 所示。

图1 完全基于风能的供暖系统示意图

该供暖系统由风能利用部分、能量储存部分和热泵供暖系统部分组成。风能利用部分主要包括风力机、塔架、液压泵1 和液压马达5；能量储存部分主要包括储气罐、液压马达2、空气压缩机3 和气动马达4；热泵供暖系统部分主要包括水源热泵、供暖管网、散热器等。下面以直接利用风能供暖和能量储存、释放的典型工况说明系统的工作过程。

当冬季海上风力充足时，安装在塔架上的风力机将风能转化成机械能，液压泵1 将风力机的机械能转化成液压油的压力能，液压马达5 将液压油的压力能转化成机械能驱动热泵供暖系统为用户供暖；……