复合能源耦合供能与蓄能集成装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种复合能源耦合供能与蓄能集成装置，包括循环系统、水箱、风电储能系统、太阳集热系统、地热系统和空调系统，循环系统包括具有第一介质的第一管路和具有第二介质的第二管路，水箱与第一、第二管路配合，水箱内的液态水与第一、第二介质进行热交换，风电储能系统内循环有第三介质，风电储能系统与第一管路配合，第三介质与第一介质进行热交换，太阳集热系统接入第一管路，第一介质在太阳集热系统内循环，地热系统接入第二管路，第二介质在地热系统内循环，空调系统内循环有第四介质，空调系统与第二管路配合，第四介质与第二介质进行热交换。采用风电、光热、地热联合供能，解决单一可再生资源利用局限性的问题，提高了能源使用效率。

【技术实现步骤摘要】
复合能源耦合供能与蓄能集成装置
本专利技术涉及能源应用
，尤其涉及一种复合能源耦合供能与蓄能集成装置。
技术介绍
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。随着科技的进步和时代的发展，人们对室内环境质量的要求不断提高，与此同时，带来了建筑能耗的大幅提升。而目前建筑的供能主要依赖于化石能源，这不仅消耗了大量化石能源，同时也加剧了大气污染。因此，加大可再生能源的开发力度，大力推进清洁能源，是实现可持续发展的必然道路。太阳能和风能是常见的可再生能源，目前对太阳能和风能的利用主要采用光热、光电、风电等形式，但由于其存在间歇性和不稳定性，导致“弃光”、“弃风”现象严重，制约可再生能源规模化发展；另一方面，由于用户负荷具有自身的特点，其变化规律与可再生能源发电变化规律不一致，导致部分可再生能源发电不能上网。在这种情况下，不仅会造成大量电能浪费，还会造成用户负荷供电可靠性的下降。土壤源与太阳能、风能一样，也属于可再生能源。然而，土壤源热泵系统在寒冷地区尤其严寒地区，由于建筑热负荷明显大于冷负荷，长周期运行需要向土壤中提取的热量远远大于土壤的得热量，造成土壤冷积累现象。土壤冷积累问题将会严重影响地埋管在运行后期的换热效率，严重时将造成热泵机组的停运，缩短热泵机组的工作寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少解决单一可再生资源在利用时具有局限性的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术提出一种复合能源耦合供能与蓄能集成装置，所述复合能源耦合供能与蓄能集成装置包括：循环系统，所述循环系统包括第一管路和第二管路，所述第一管路内循环有第一介质，所述第二管路内循环有第二介质；水箱，所述水箱内盛放有液态水，所述水箱的一侧与所述第一管路配合，所述液态水能够与所述第一介质进行热交换，所述水箱的另一侧与所述第二管路配合，所述液态水能够与所述第二介质进行热交换，所述水箱连通于生活供水系统；风电储能系统，所述风电储能系统内循环有第三介质，所述风电储能系统与所述第一管路配合，所述第三介质能够与所述第一介质进行热交换；太阳集热系统，所述太阳集热系统接入所述第一管路，所述第一介质能够在所述太阳集热系统内循环；地热系统，所述地热系统接入所述第二管路，所述第二介质能够在所述地热系统内循环；空调系统，所述空调系统内循环有第四介质，所述空调系统与所述第二管路配合，所述第四介质能够与所述第二介质进行热交换。另外，根据本专利技术的复合能源耦合供能与蓄能集成装置，还可具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述风电储能系统包括：空压机，所述空压机与风力发电系统电连接；第一换热器，所述第一换热器的一侧与空压机连通，储气室，所述储气室与第一换热器的一侧连通；第二换热器，所述储气室与所述第二换热器的一侧连通；透平膨胀机，所述透平膨胀机与所述第二换热器的一侧连通，所述透平膨胀机与供电系统电连接；冷罐，所述冷罐包括输出口、第一进口和第二进口，所述输出口与所述第一换热器的另一侧连通，所述第一进口与所述第二换热器的另一侧连通；热罐，所述热罐包括入口、第一出口和第二出口，所述入口与所述第一换热器的另一侧连通，所述第一出口与所述第二换热器的另一侧连通；第三换热器，所述第三换热器的一侧分别与所述第二进口和所述第二出口连通，所述第三换热器的另一侧与所述第一管路连通。在本专利技术的一些实施例中，所述风电储能系统还包括：第一阀，所述第一阀设置在所述第一换热器和所述储气室之间；第二阀，所述第二阀设置在所述第一换热器和所述冷罐之间；第三阀，所述第三阀设置在所述储气室和所述第二换热器之间；第四阀，所述第四阀设置在所述第二换热器和所述热罐之间；第五阀，所述第五阀设置在所述热罐和所述第三换热器之间。在本专利技术的一些实施例中，所述循环系统还包括：第一循环泵，所述第一循环泵设置在所述第一管路上；第一控制阀，所述第一控制阀设置在所述第一管路上。在本专利技术的一些实施例中，所述太阳集热系统包括：太阳能集热器，所述太阳能集热器的一端连通于所述第一管路且位于第一循环泵的前端，所述太阳能集热器的另一端连通于所述第一管路且位于所述第一循环泵的后端；第六阀，所述第六阀设置在所述太阳能集热器和所述第一管路之间。在本专利技术的一些实施例中，所述循环系统还包括：第二循环泵，所述第二循环泵设置在所述第二管路上；第三循环泵，所述第三循环泵设置在所述第二管路上且与所述第二循环泵间隔设置；第二控制阀，所述第二控制阀设置在所述第二管路上且与所述第二循环泵并联；第三控制阀，所述第三控制阀设置在所述第二管路上且与所述第三循环泵并联。在本专利技术的一些实施例中，所述地热系统包括；地埋管，所述地埋管的部分结构预埋于地下，所述地埋管的一端与所述第二管路连通且位于所述第二循环泵的前端，所述地埋管的另一端与所述第二管路连通且位于所述第二循环泵的后端；第七阀，所述第七阀设置在所述地埋管上。在本专利技术的一些实施例中，所述空调系统包括：第四换热器，所述第二管路与所述第四换热器的一侧连通；第五换热器，所述第五换热器的一侧与用户居室连通；第一连接管，所述第一连接管的一端与所述第四换热器的另一侧的入口连通，所述第一连接管的另一端与所述第五换热器的另一侧的出口连通；第二连接管，所述第二连接管的一端与所述第四换热器的另一侧的出口连通，所述第二连接管的另一端与所述第五换热器的另一侧的入口连通。在本专利技术的一些实施例中，所述空调系统还包括：第三连接管；换向阀，所述换向阀设置在所述第一连接管上；压缩机，所述压缩机通过所述第三连接管与所述换向阀连通；第八阀，所述第八阀设置在所述第二连接管上。在本专利技术的一些实施例中，所述生活供水系统包括：进水管，所述水箱通过所述进水管与水源连通；出水管，所述水箱通过所述出水管与供水设备连通。与现有技术相比，本专利技术的复合能源耦合供能与蓄能集成装置具有以下有益效果：1、本专利技术采用风电、光热、地热联合供能，并结合压缩空气储能技术，与传统的单一可再生能源利用技术相比，提高了能源使用效率。2、通过加入压缩空气储能技术，利用富余风电将空气压缩成高压气体储存，在风电不足时释放高压空气做功供电，不仅解决了“弃风”现象，还提高了用户供电稳定性。3、冬季加入水箱供暖，减少了地埋管运行时间，为土壤温度场的恢复提供了一定的时间，缓解了土壤吸排热不平衡的问题，从而保证了地埋管运行效率能够维持在一个较高的水平上，提高系统能效。4、本专利技术的复合能源耦合供能与蓄能集成装置可实现建筑供电、冬季供暖、夏季供冷、生活热水供应一体化，结构紧凑，环境污染小，能源利用率高。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合能源耦合供能与蓄能集成装置，其特征在于，所述复合能源耦合供能与蓄能集成装置包括：/n循环系统，所述循环系统包括第一管路和第二管路，所述第一管路内循环有第一介质，所述第二管路内循环有第二介质；/n水箱，所述水箱内盛放有液态水，所述水箱的一侧与所述第一管路配合，所述液态水能够与所述第一介质进行热交换，所述水箱的另一侧与所述第二管路配合，所述液态水能够与所述第二介质进行热交换，所述水箱连通于生活供水系统；/n风电储能系统，所述风电储能系统内循环有第三介质，所述风电储能系统与所述第一管路配合，所述第三介质能够与所述第一介质进行热交换；/n太阳集热系统，所述太阳集热系统接入所述第一管路，所述第一介质能够在所述太阳集热系统内循环；/n地热系统，所述地热系统接入所述第二管路，所述第二介质能够在所述地热系统内循环；/n空调系统，所述空调系统内循环有第四介质，所述空调系统与所述第二管路配合，所述第四介质能够与所述第二介质进行热交换。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合能源耦合供能与蓄能集成装置，其特征在于，所述复合能源耦合供能与蓄能集成装置包括：
循环系统，所述循环系统包括第一管路和第二管路，所述第一管路内循环有第一介质，所述第二管路内循环有第二介质；
水箱，所述水箱内盛放有液态水，所述水箱的一侧与所述第一管路配合，所述液态水能够与所述第一介质进行热交换，所述水箱的另一侧与所述第二管路配合，所述液态水能够与所述第二介质进行热交换，所述水箱连通于生活供水系统；
风电储能系统，所述风电储能系统内循环有第三介质，所述风电储能系统与所述第一管路配合，所述第三介质能够与所述第一介质进行热交换；
太阳集热系统，所述太阳集热系统接入所述第一管路，所述第一介质能够在所述太阳集热系统内循环；
地热系统，所述地热系统接入所述第二管路，所述第二介质能够在所述地热系统内循环；
空调系统，所述空调系统内循环有第四介质，所述空调系统与所述第二管路配合，所述第四介质能够与所述第二介质进行热交换。


2.根据权利要求1所述的复合能源耦合供能与蓄能集成装置，其特征在于，所述风电储能系统包括：
空压机，所述空压机与风力发电系统电连接；
第一换热器，所述第一换热器的一侧与空压机连通，
储气室，所述储气室与第一换热器的一侧连通；
第二换热器，所述储气室与所述第二换热器的一侧连通；
透平膨胀机，所述透平膨胀机与所述第二换热器的一侧连通，所述透平膨胀机与供电系统电连接；
冷罐，所述冷罐包括输出口、第一进口和第二进口，所述输出口与所述第一换热器的另一侧连通，所述第一进口与所述第二换热器的另一侧连通；
热罐，所述热罐包括入口、第一出口和第二出口，所述入口与所述第一换热器的另一侧连通，所述第一出口与所述第二换热器的另一侧连通；
第三换热器，所述第三换热器的一侧分别与所述第二进口和所述第二出口连通，所述第三换热器的另一侧与所述第一管路连通。


3.根据权利要求2所述的复合能源耦合供能与蓄能集成装置，其特征在于，所述风电储能系统还包括：
第一阀，所述第一阀设置在所述第一换热器和所述储气室之间；
第二阀，所述第二阀设置在所述第一换热器和所述冷罐之间；
第三阀，所述第三阀设置在所述储气室和所述第二换热器之间；
第四阀，所述第四阀设置在所述第二换热器和所述热罐之间；
第五阀，所述第五阀设置在所述热罐和所述第三换热器之间。


4.根据权利要求1所述的复合能源耦合供能与蓄能集成装置，其特征在于，所述循环系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：狄彦强，刘寿松，李颜颐，孔舒婷，廉雪丽，龙鹤，
申请(专利权)人：中国建筑科学研究院有限公司，中国建筑技术集团有限公司，中国建筑科学研究院有限公司重庆分院，
类型：发明
国别省市：北京;11