一种高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，涉及高寒地区高速公路冷热电综合能源供应系统的技术领域，解决了高寒地区高速公路服务区供暖效率低，污染严重，用电成本过高等问题。本发明专利技术利用工厂的余热和废热对移动储热装置蓄能充热，将储存的高温热源作为吸收式热泵的驱动热源，供热回水作为低温热源，降低回水温度，实现能源的梯级利用，提升系统整体能效，有效减少移动储热运输次数，同时光伏发电子系统产生的电力能直接转化为移动储热装置储存的热量，为高速公路服务区的供暖及供电起到削峰填谷作用，本发明专利技术采用物联网及大数据技术，可以实现负荷预测及移动储热车的高效调度，对高速公路服务区起到节能减排起的作用。能减排起的作用。能减排起的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统


[0001]本专利技术涉及高寒地区高速公路服务区冷热电综合能源供应系统的
，尤其涉及一种高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统。

技术介绍

[0002]随着经济持续高速发展，我国高速公路总里程数屡创新高。因我国北方多地处于高寒地区，维持高速公路服务区系统正常运营服务的电力、供暖、制冷需求每年消耗的能源数量巨大，各省市、自治区高速公路监管单位每年需要投入大量的资金进行补贴。
[0003]大多数高速公路服务区还停留在市政供电、煤炭供暖、电力制冷等初级阶段，大量使用非可再生能源一方面会造成资源浪费，另一方面则会污染大气破坏环境，随着国家环保政策日趋严格，高速公路服务区原有燃煤供暖锅炉逐步列入关停计划，能源的供需矛盾进一步激增。
[0004]近几年来，高寒地区高速公路服务区开始尝试使用空气源热泵、地源热泵、生物质能、太阳能和电供暖等新能源供暖方式，但供暖效果和经济性差强人意。空气源热泵在高寒地区室温
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20℃以下时效率极低且有结霜停机等因素影响，经济性、适用性及供暖效果都不尽如人意；地源热泵受地质条件和冷热失衡等因素影响，并不具备全面推广的普适性；生物质直燃由于排烟易污染大气且会影响能见度不适宜在高速系统推广使用；太阳能供暖受天气影响大、供热稳定性和连续性难以保证；由于高速配套电网系统属于国网公司单独专线配套，因此用电成本常高于地方平均电价，电供暖的成本居高不下。
[0005]结合高寒地区高速公路系统冷热电需求特点，高寒地区高速公路系统存在用电成本过高，燃煤供暖污染严重，现有新能源供暖技术路线效率低下、运营成本高及供暖效果差等问题。

技术实现思路

[0006]针对上述产生的问题，本专利技术的目的在于提供一种高寒地区高速公路冷热电三联供综合能源系统。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0008]一种高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其中，包括：移动储热子系统、吸收式热泵子系统和水处理子系统，所述移动储热子系统和工厂通过第一板式换热器3进行热量交换，所述第一板式换热器3用于采集工厂余热并将采集的热量传输给所述移动储热子系统，所述移动储热子系统通过所述吸收式热泵子系统将热量传递至高速公路供能系统实现对所述高速公路服务区的供热，所述水处理子系统用于给所述吸收式热泵子系统进行供水；
[0009]所述第一板式换热器3内设有第三换热管道和第四换热管道；所述移动储热子系统包括：移动储热车1及安装在所述移动储热车1上的进水管8和出水管15；所述吸收式热泵子系统包括：吸收式热泵52、高温蓄热水箱32和低温水箱45，高温蓄热水箱32的排水口和吸
收式热泵52通过高温驱动热水管54连通，低温水箱45的进水口和吸收式热泵52通过低温回水管53连通，高速公路系统的供热进水口和所述吸收式热泵52通过供热给水管50连通，高速公路系统的供热出水口和所述吸收式热泵52通过供热回水管51连通；
[0010]所述移动储热子系统在储热状态下，所述移动储热车1和第三换热管道的一端通过所述进水管8连通，所述移动储热车1和第三换热管道的另一端通过所述出水管15连通，第四换热管道的进水口和工厂的高温余热管路4的出水口连通，第四换热管道的排水口和工厂的高温余热管路4的回水口连通；
[0011]所述移动储热子系统在供热状态下，高温蓄热水箱32的进水口和所述移动储热车1通过所述出水管15连通，低温水箱45的出水口和所述移动储热车1通过所述进水管8连通。
[0012]上述的高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其中，所述移动储热车1包括：运载车28和蓄热罐体27，所述蓄热罐体27通过固定支撑件25安装在所述运载车28上，所述蓄热罐体27上设有用于与所述进水管8连通的进水口和用于与所述出水管15连通的出水口，所述蓄热罐体27的进水口处安装有第一阀门12，所述蓄热罐体27的出水口处安装有第三阀门29，所述进水管8上安装有第一热量表9、第二温度计10、第二压力表11和车载循环泵2，所述出水管15上安装有第二热量表16、第三温度计17和第三压力表18，所述蓄热罐体27内安装有与其进水口连通的分水管14。
[0013]上述的高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其中，所述移动储热车1还包括：充电桩插头19、温控器20、过热保护器21和加热元件22，所述蓄热罐体27的内壁安装有所述过热保护器21，加热元件22和所述过热保护器21连接，所述蓄热罐体27的外壁上安装有与所述过热保护器21连接的所述温控器20，温控器20上连接有所述充电桩插头19，所述加热元件22用于对蓄热罐体27内的液体进行加热。
[0014]上述的高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其中，还包括：太阳能光伏发电子系统，所述太阳能光伏发电子系统用于对所述移动储热子系统提供电力，所述太阳能光伏发电子系统包括：依次连接的光伏发电列阵55、光伏控制器56、蓄电池57、逆变器58和充电桩59，所述充电桩59和所述充电桩插头19连接，所述太阳能光伏发电子系统可用于给所述加热元件22通电加热。
[0015]上述的高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其中，所述移动储热车1还包括：第一温度计6、第一压力表7、第一液位计13、泄压阀23和排污阀24，蓄热罐体27的顶部安装有所述第一压力表7和所述泄压阀23，蓄热罐体27的底部安装有所述排污阀24，蓄热罐体27的侧壁上安装有所述第一液位计13和所述第一温度计6，所述第一液位计13用于检测所述蓄热罐体27的进水口处的水位高度，所述第一温度计6用于检测所述蓄热罐体27的出水口处的液体温度。
[0016]上述的高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其中，所述吸收式热泵子系统还包括：第二板式换热器41，所述吸收式热泵52内设有发生器37、冷凝器38、吸收器39和蒸发器40，所述第二板式换热器41内设有第一换热管道和第二换热管道；
[0017]所述高温蓄热水箱32的进水口处安装有第一循环泵30，高温蓄热水箱32的出水口和发生器37的进水口通过高温驱动热水管54连通，发生器37的出水口和第一换热管道的入口连通，第一换热管道的出口和蒸发器40的进水口连通，蒸发器40的出水口和低温水箱45的进水口通过低温回水管53连通，所述蒸发器40的进水口安装有第三循环泵43，所述蒸发
器40的出水口处安装有第四阀门44，发生器37的进水口处安装有第三阀门36，所述高温驱动热水管54上安装有第三热量表33、第四压力表34和第四温度计35；
[0018]吸收器39上设有与供热回水管51连通的入口，吸收器39的出口和冷凝器38的入口连通，冷凝器38上设有与供热给水管50连通的出口；
[0019]第二换热管道的入口与供热回水管51连通，第二换热管道的出口与供热给水管50连通，所述第二换热管道的入口安装有第二循环泵42；
[0020]所述高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其特征在于，包括：移动储热子系统、吸收式热泵子系统和水处理子系统，所述移动储热子系统和工厂通过第一板式换热器(3)进行热量交换，所述第一板式换热器(3)用于采集工厂余热并将采集的热量传输给所述移动储热子系统，所述移动储热子系统通过所述吸收式热泵子系统将热量传递至高速公路系统实现对所述高速公路系统的供热，所述水处理子系统用于给所述吸收式热泵子系统进行供水；所述第一板式换热器(3)内设有第三换热管道和第四换热管道；所述移动储热子系统包括：移动储热车(1)及安装在所述移动储热车(1)上的进水管(8)和出水管(15)；所述吸收式热泵子系统包括：吸收式热泵(52)、高温蓄热水箱(32)和低温水箱(45)，高温蓄热水箱(32)的排水口和吸收式热泵(52)通过高温驱动热水管(54)连通，低温水箱(45)的进水口和吸收式热泵(52)通过低温回水管(53)连通，高速公路服务区供暖系统的供热进水口和所述吸收式热泵(52)通过供热给水管(50)连通，高速公路系统的供热出水口和所述吸收式热泵(52)通过供热回水管(51)连通；所述移动储热子系统在储热状态下，所述移动储热车(1)和第三换热管道的一端通过所述进水管(8)连通，所述移动储热车(1)和第三换热管道的另一端通过所述出水管(15)连通，第四换热管道的进水口和工厂的高温余热管路(4)的出水口连通，第四换热管道的排水口和工厂的高温余热管路(4)的回水口连通；所述移动储热子系统在供热状态下，高温蓄热水箱(32)的进水口和所述移动储热车(1)通过所述出水管(15)连通，低温水箱(45)的出水口和所述移动储热车(1)通过所述进水管(8)连通。2.根据权利要求1所述的高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其特征在于，所述移动储热车(1)包括：运载车(28)和蓄热罐体(27)，所述蓄热罐体(27)通过固定支撑件(25)安装在所述运载车(28)上，所述蓄热罐体(27)上设有用于与所述进水管(8)连通的进水口和用于与所述出水管(15)连通的出水口，所述蓄热罐体(27)的进水口处安装有第一阀门(12)，所述蓄热罐体(27)的出水口处安装有第三阀门(29)，所述进水管(8)上安装有第一热量表(9)、第二温度计(10)、第二压力表(11)和车载循环泵(2)，所述出水管(15)上安装有第二热量表(16)、第三温度计(17)和第三压力表(18)，所述蓄热罐体(27)内安装有与其进水口连通的分水管(14)。3.根据权利要求2所述的高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其特征在于，所述移动储热车(1)还包括：充电桩插头(19)、温控器(20)、过热保护器(21)和加热元件(22)，所述蓄热罐体(27)的内壁安装有所述过热保护器(21)，加热元件(22)和所述过热保护器(21)连接，所述蓄热罐体(27)的外壁上安装有与所述过热保护器(21)连接的所述温控器(20)，温控器(20)上连接有所述充电桩插头(19)，所述加热元件(22)用于对蓄热罐体(27)内的液体进行加热。4.根据权利要求3所述的高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其特征在于，还包括：太阳能光伏发电子系统，所述太阳能光伏发电子系统用于对所述移动储热子系统提供电力，所述太阳能光伏发电子系统包括：依次连接的光伏发电列阵(55)、光伏控制器(56)、蓄电池(57)、逆变器(58)和充电桩(59)，所述充电桩(59)和所述充电桩插头(19)连接，所述太阳能光伏发电子系统用于给所述加热元件(22)通电加热。
5.根据权利要求3所述的高寒地区高速公路服务区冷热电三联供综合能源系统，其特征在于，所述移动储热车(1)还包括：第一温度计(6)、第一压力表(7)、第一液位计(13)、泄压阀(23)和排污阀(24)，蓄热罐体(27)的顶部安装有所述第一压力表(7)和所述泄压阀(23)，蓄热罐体(27)的底部安装有所述排污阀(24)，蓄热罐体(27)的侧壁上安装有所述第一液位计(13)和所述第一温度计(6)，所述第一液位计(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李赫男，高建民，杜谦，黄耕榕，张宇，王庆阳，董鹤鸣，秦裕琨，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：