[实用新型]一种热泵超临界空气储能系统

权利要求书

1.一种热泵超临界空气储能系统，包括空气压缩机组、蓄热换热器、蓄冷换热器、液态空气储罐、空气膨胀机组、热泵循环压缩机组、热泵循环膨胀机组、低温泵，其特征在于，

所述热泵循环压缩机组的出气口经所述蓄热换热器与所述热泵循环膨胀机组的进气口连通，所述热泵循环膨胀机组的出气口经所述蓄冷换热器与所述热泵循环压缩机组的进气口连通，所述热泵循环压缩机组、蓄热换热器、热泵循环膨胀机组、蓄冷换热器之间通过管线形成封闭的热泵制冷制热回路；

所述空气压缩机组的进气口与大气连通，出气口依次经所述蓄热换热器、蓄冷换热器与所述液态空气储罐的液态空气进口连通，且与所述液态空气进口连通的管线上设有膨胀阀门，所述液态空气储罐顶部的不凝气体排气口经所述蓄冷换热器与排气管线连通，所述空气压缩机组、蓄热换热器、蓄冷换热器、液态空气储罐之间通过管线形成储能空气回路；

所述液态空气储罐底部的液态空气出口经所述低温泵、蓄冷换热器、蓄热换热器与所述空气膨胀机组的进气口连通，所述空气膨胀机组的排气口与大气连通，与所述低温泵进口连通的管线上设有控制阀门，所述液态空气储罐、低温泵、蓄冷换热器、蓄热换热器、空气膨胀机组之间通过管线形成释能做功回路。

2.根据权利要求1所述的热泵超临界空气储能系统，其特征在于：所述热泵循环压缩机组和的空气压缩机组动力源为驱动电机或风力机；当所述动力源为驱动电机时，是以常规电站低谷电、核电、风电、太阳能发电、水电或潮汐发电其中的一种或多种为电源。

3.根据权利要求1所述的热泵超临界空气储能系统，其特征在于：所述空气压缩机组及蓄热换热器中还集成有空气净化与纯化设备。

4.根据权利要求1所述的热泵超临界空气储能系统，其特征在于：所述空气压缩机组，其总压比在36～340之间；所述空气膨胀机组，其总膨胀比在38～340之间，末级膨胀机排气接近常压；所述热泵循环压缩机组，其总压比在5～40之间；所述热泵循环膨胀机组，总膨胀比在5～40之间。

5.根据权利要求4所述的热泵超临界空气储能系统，其特征在于：所述空气膨胀机组中，各级膨胀机的进气均先经过蓄热/换热器加热升温。

6.根据权利要求1所述的热泵超临界空气储能系统，其特征在于：所述的空气压缩机组、热泵循环压缩机组、空气膨胀机组和/或热泵循环膨胀机组，采用活塞式、轴流式、离心式、螺杆式或混合式。

7.根据权利要求1所述的热泵超临界空气储能系统，其特征在于：所述空气压缩机组、空气膨胀机组分别分布在一根驱动轴或多根驱动轴上；所述热泵循环压缩机组、热泵循环膨胀机组分布在一根驱动轴上，或通过变速箱连接的多根驱动轴上。

8.根据权利要求1所述的热泵超临界空气储能系统，其特征在于：所述蓄热换热器和蓄冷换热器中均包括热泵循环气体工质与压缩空气换热的换热器，所述换热器的形式为列管式、管翅式、板翅式或板式中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1所述的热泵超临界空气储能系统，其特征在于：所述热泵超临界空气储能系统，还包括热泵循环气体回路与压缩空气换热回路换热的低温热交换器，其换热器形式为列管式、管翅式、板翅式或板式的一种或多种的组合。

10.根据权利要求1所述的热泵超临界空气储能系统，其特征在于：所述热泵循环膨胀机组的出气口依次经所述低温换热器的冷侧、蓄冷换热器后与所述热泵循环压缩机组的进气口连通，所述空气压缩机组的出气口依次经所述蓄热换热器、蓄冷换热器、低温换热器的热侧后与所述液态空气储罐顶部的液态空气进口连通。