[发明专利]一种用于抽水压缩空气储能的水气换热系统及方法

权利要求书

1.一种用于抽水压缩空气储能的水气换热系统，其特征在于，包括：

水泵水轮机模块(3)，用于：

在用电低谷时间段内抽水；

在用电高峰时间段内发电；

高压水气仓模块(5)，与所述水泵水轮机模块(3)连接，用于：

在用电低谷时间段内，所述水泵水轮机模块(3)抽取的水压缩空气产生热量，形成热水和高压空气，并储存热量；

在用电高峰时间段内，在发电的同时或之后，释放热量加热所述热水，以降低所述高压空气温度和压力的下降速度，并使用所述热水带动所述水泵水轮机模块(3)发电；

储气模块(28)，与所述高压水气仓模块(5)连接，用于：

在用电低谷时间段内且所述高压水气仓模块(5)的气压高于所述储气模块(28)的气压时，储存高压空气；

在用电高峰时间段内且所述高压水气仓模块(5)的气压低于所述储气模块(28)的气压时，释放高压空气以降低所述高压水气仓模块(5)中高压空气压力的下降速度；

喷射管(6)，设置在所述高压水气仓模块(5)内，用于：

在用电低谷时间段内，喷射所述水泵水轮机模块(3)抽取的水；

在用电高峰时间段内且所述高压水气仓模块(5)的气压低于所述储气模块(28)的气压时，喷射所述储气模块(28)释放的高压空气；

所述喷射管(6)具有毛细孔和微纳结构涂层(7)；毛细孔用于形成细水柱或细空气柱；微纳结构涂层(7)涂覆于所述喷射管(6)表面，用于疏水和传热。

2.根据权利要求1所述的用于抽水压缩空气储能的水气换热系统，其特征在于，还包括：

控制模块(29)，分别与所述水泵水轮机模块(3)，所述高压水气仓模块(5)和所述储气模块(28)连接，用于：

在用电低谷时间段内，控制所述水泵水轮机模块(3)抽水的启停，检测所述高压水气仓模块(5)的工作状态，控制所述储气模块(28)的启停；工作状态包括：压力状态和温度状态；

在用电高峰时间段内，控制所述水泵水轮机模块(3)发电的启停，检测所述高压水气仓模块(5)的工作状态，控制所述储气模块(28)的启停。

3.根据权利要求1所述的用于抽水压缩空气储能的水气换热系统，其特征在于，所述高压水气仓模块(5)包括：

空气补气管(12)，用于补充空气；

上气仓，所述上气仓的第一进气口与所述空气补气管(12)的出气口连接；

下气仓，包括：

相变储热内胆(8)，用于：

在用电低谷时间段内，储存热量；

在用电高峰时间段内，释放热量；

所述相变储热内胆(8)的表面涂覆微纳结构涂层(7)，所述覆微纳结构涂层(7)用于疏水和传热；

第三阀门(25)，与所述喷射管(6)的进口连接，位于所述上气仓内；

第五阀门(27)，分别与所述上气仓和所述下气仓连接，用于联通所述上气仓和所述下气仓。

4.根据权利要求3所述的用于抽水压缩空气储能的水气换热系统，其特征在于，所述水泵水轮机模块(3)包括：

集水池(1)；

水泵入水管(2)，所述水泵入水管(2)的入水口与所述集水池(1)的出水口连接；

全变频水泵水轮机(31)，所述全变频水泵水轮机(31)的第一入水口与所述水泵入水管(2)的出水口连接；

水泵出水管(4)，所述水泵出水管(4)的入水口与所述全变频水泵水轮机(31)的第一出水口连接；所述水泵出水管(4)的出水口与所述喷射管(6)的进口连接；

水轮机出水管(22)，所述水轮机出水管(22)的进水口与所述全变频水泵水轮机(31)的第二出水口连接；所述水轮机出水管(22)的出水口与所述集水池(1)的进水口连接；

高压水气仓出水管(21)，所述高压水气仓出水管(21)的出水口与所述全变频水泵水轮机(31)的第二进水口连接；所述高压水气仓出水管(21)的进水口与所述下气仓的出气口连接；

第二阀门(24)，所述第二阀门(24)安装在所述水泵出水管(4)上，用于根据控制指令控制所述水泵出水管(4)的流量；

第四阀门(26)，所述第四阀门(26)安装在所述高压水气仓出水管(21)上，用于根据控制指令控制所述高压水气仓出水管(21)的流量。