[发明专利]一种冷热电联储联供系统有效
申请号: | 201910479119.4 | 申请日: | 2019-06-04 |
公开(公告)号: | CN110206599B | 公开(公告)日: | 2022-03-29 |
发明(设计)人: | 王亮;陈海生;张涵;谢宁宁;彭珑 | 申请(专利权)人: | 中国科学院工程热物理研究所 |
主分类号: | F01K7/02 | 分类号: | F01K7/02;F01K13/02;F01K25/08;F01K21/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 热电 联储联供 系统 | ||
1.一种冷热电联储联供系统,包括驱动单元、储能压缩机组、储能膨胀机组、蓄冷器、低温换热器、蓄热器、低温泵、高温泵、高温换热器、释能压缩机组、释能膨胀机组、发电单元,所述驱动单元、储能压缩机组、储能膨胀机组依次传动连接,所述释能膨胀机组、释能压缩机组、发电单元依次传动连接,其特征在于,
所述系统整体划分为热泵制热制冷储能回路、冷热能热机发电回路、供热回路和供冷回路,各回路中充有循环气体工质,其中,
--所述热泵制热制冷储能回路,包括所述储能压缩机组、蓄热器、蓄冷器、储能膨胀机组,其中,所述储能压缩机组的排气口通过管线经所述蓄热器与所述储能膨胀机组的进气口连通,所述储能膨胀机组的排气口通过管线经所述蓄冷器与所述储能压缩机组的进气口连通;
--所述冷热能热机发电回路,包括所述释能压缩机组、蓄热器、蓄冷器、释能膨胀机组,其中,所述释能压缩机组的排气口通过管线经所述蓄热器与所述释能膨胀机组的进气口连通,所述释能膨胀机组的排气口通过管线经所述蓄冷器与所述释能压缩机组的进气口连通;
--所述供热回路,包括所述蓄热器、高温泵和高温换热器,所述蓄热器底部的一个出口通过管线依次经所述高温换热器的热侧、高温泵与所述蓄热器顶部的一个进口连通从而形成回路,所述高温换热器的冷侧通过管路与热用户连通;
--所述供冷回路,包括所述蓄冷器、低温泵和低温换热器,所述蓄冷器顶部的一个出口通过管线依次经所述低温换热器的冷侧、低温泵与所述蓄冷器底部的一个进口连通从而形成回路,所述低温换热器的热侧通过管路与冷用户连通;
所述系统还包括一缓冲罐,所述缓冲罐的进气口通过带有阀门的管线与所述蓄热器底部的一个出气口连通,所述缓冲罐的排气口通过带有阀门的管线与所述蓄冷器顶部的一个进气口连通;
储能时,打开所述缓冲罐的进气管线上的阀门、关闭排气管线上的阀门,利用所述缓冲罐存储一定量的气体,以保证系统压力稳定;
释能时,打开所述缓冲罐的排气管线上的阀门、关闭进气管线上的阀门,缓冲罐存储的气体释放到系统循环中,以保证系统压力稳定。
2.根据权利要求1所述的冷热电联储联供系统,其特征在于,在用电低谷期,所述系统利用所述热泵制热制冷循环回路制备高温热能和低温冷能并分别存储于蓄热器和蓄冷器,具体为:所述驱动单元驱动所述储能压缩机组将常温低压的循环气体工质压缩至高温高压态;经过所述蓄热器将高温高压的循环气体工质的温度降低至常温,并将高温热能存储在所述蓄热器的蓄能介质中;室温高压的循环气体工质进一步经过所述储能膨胀机组至低温低压;低温低压的循环气体工质经过所述蓄冷器将低温低压的循环气体工质的温度升高至常温,并将低温冷能存储在所述蓄冷器的蓄能介质中;室温低压的循环气体工质重新进入所述储能压缩机组的入口参与循环,如此循环往复,不断将高温热能和低温冷能存储在所述蓄热器和蓄冷器的蓄能介质中。
3.根据权利要求2所述的冷热电联储联供系统,其特征在于,在用电时,所述系统利用存储于蓄热器和蓄冷器的高温热能和低温冷能驱动热机循环发电,具体为:所述常温低压的循环气体工质经过所述蓄冷器,吸收低温冷能后温度降至低温低压,经过所述释能压缩机组将低温低压的循环气体工质压缩至常温高压态;经过所述蓄热器将室温高压的气体工质温度升高至高温;高温高压的循环气体工质进一步经过所述释能膨胀机组至常温低压;室温低压的气体工质重新进入所述蓄冷器的入口参与热机循环,所述释能膨胀机组驱动连接一发电单元,如此循环往复,不断将存储的高温热能和低温冷能通过热机循环转化为电能输出出来。
4.根据权利要求1所述的冷热电联储联供系统,其特征在于,在用热时,所述系统利用存储于蓄热器的高温热能通过闭式循环、并通过所述高温换热器的冷侧将热能供给热用户,具体为:常温的循环气体工质经过所述高温泵驱动进入所述蓄热器,吸收所述蓄热器内部蓄能介质的高温热能后进入所述高温换热器的热侧,换热后的循环气体工质温度降至常温重新参与循环换热,而所述高温换热器的冷侧的流体温度升高后将热能输送给用热用户。
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