一种开式热泵储电系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及储能技术领域，提供了一种开式热泵储电系统及方法，该系统包括，热泵制冷制热回路；冷热能热机发电回路；还包括：放气结构，适于在热泵制冷制热回路进行制热时，将制热回路中的多余空气排至外界环境中，以减小制热回路中的气压；其中，热泵制冷制热回路采用空气作为流动工质进行换热。本发明专利技术提供的开式热泵储电系统，采用空气作为热传递的流动工质，相对于采用氩气、氦气等作为流动工质的成本更低。而且，由于流动工质为空气，可以通过与外界环境连通的放气结构直接对系统内的气体质量及压强进行调节，取消缓冲罐的同时，使得系统整体对密闭性的要求降低，提高了技术的可行性，降低了研发难度。降低了研发难度。降低了研发难度。

【技术实现步骤摘要】
一种开式热泵储电系统及方法


[0001]本专利技术涉及储能
，具体涉及一种开式热泵储电系统及方法。

技术介绍

[0002]目前采用填充床作为蓄冷蓄热器的布雷顿循环的热泵储电系统中采用氩气、氦气等作为流动工质，为了防止气体工质的泄露，整个系统采用封闭式设计的回路结构。在储释电过程中，气体工质的温度变化将导致气体密度发生较大变化。因此，在压力稳定的、固体体积的大容量填充床中，存储的气体质量在储释过程中将发生周期性变化。为了维持闭式系统中工质质量及压力平衡，通常需要在系统中设置一个缓冲罐，当该闭式系统中的气压较大时可以将多余的气体排放至缓冲罐中，当该闭式系统中的气压较小时可以将缓冲罐中的气体泵入系统内。
[0003]但是，这样的热泵储电系统对密闭性具有严苛的要求，而且，采用氩气、氦气等作为流动工质的成本较高。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于现有技术中的热泵储电系统对密闭性具有严苛的要求，而且，采用氩气、氦气等作为流动工质的成本较高，从而提供一种开式热泵储电系统及方法。<br/>[0005]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开式热泵储电系统，包括，热泵制冷制热回路，适于在用电低谷时将多余的电能转化为热能与冷能；冷热能热机发电回路，适于在用电高峰时将所述热能与冷能转化为电能；其特征在于，还包括：放气结构，适于在所述热泵制冷制热回路进行制热时，将制热回路中的多余空气排至外界环境中，以减小所述制热回路中的气压；其中，所述热泵制冷制热回路的进气端与出气端均与外界环境相连通；所述热泵制冷制热回路将多余的电能转化为热能与冷能时，采用空气作为流动工质进行热传递。2.根据权利要求1所述的开式热泵储电系统，其特征在于，所述热泵制冷制热回路包括驱动单元、多级储能压缩机、高温填充床、三通阀门A、多级储能膨胀机、低温填充床以及三通阀门C；其中，所述驱动单元与所述多级储能压缩机相连以及所述多级储能膨胀机均相连；所述多级储能压缩机的进气口与外界环境相连通，所述多级储能压缩机的出气口与所述高温填充床的进气口相连，所述高温填充床的第一出气口与所述多级储能膨胀机的进气口相连，所述多级储能膨胀机的出气口与所述低温填充床的第一进气口相连，所述低温填充床的第一出气口与外界环境相连通；其中，所述三通阀门A适于连通所述多级储能膨胀机的进气口、所述高温填充床的第一出气口以及所述冷热能热机发电回路；其中，所述三通阀门C适于连通外界环境、所述低温填充床的第一出气口以及所述冷热能热机发电回路；其中，所述放气结构设置在所述三通阀门A与所述多级储能膨胀机之间的管路上。3.根据权利要求2所述的开式热泵储电系统，其特征在于，所述放气结构包括三通阀门B与流量控制阀门；其中，所述三通阀门B适于连通所述多级储能膨胀机的进气口、所述三通阀门A以及所述流量控制阀门的一端，所述流量控制阀门的另一端与外界环境相通。4.根据权利要求2所述的开式热泵储电系统，其特征在于，所述三通阀门A与所述高温填充床之间设置有余热排散换热器，适于将从所述高温填充床的第一出气口流出的空气调节至室温。5.根据权利要求3所述的开式热泵储电系统，其特征在于，还包括第一除湿装置，所述第一除湿装置的进气口与外界环境相连通，所述第一除湿装置的出气口与所述多级储能压缩机的进气口相连。6.根据权利要求2所述的开式热泵储电系统，其特征在于，所述冷热能热机发电回路包括发电单元、多级释能压缩机、多级释能膨胀机；其中，所述发电单元与所述多级释能膨胀机相连以及所述多级释能压缩机均相连；所述多级释能膨胀机的进气口与所述高温填充床的第二出气口相连，所述多级释能膨胀机的出气口与外界环境相连通；所述低温填充床的第二出气口与所述多级释能压缩机的进气口相连；其中，所述三通阀门A适于连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，张涵，陈海生，凌浩恕，林曦鹏，彭珑，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：