周期性低品位热能高效回收转换系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种周期性低品位热能高效回收转换系统及方法，包括：热再生液流电池系统和传热模块；热再生液流电池系统包括电池模块和与之连接的两个电解液储罐和回热换热器；传热模块包括周期性热源换热单元和辐射制冷单元。TREC

【技术实现步骤摘要】
周期性低品位热能高效回收转换系统及方法


[0001]本专利技术涉及热电化学转换
，尤其涉及一种周期性变化热源回收转换系统及方法。

技术介绍

[0002]地球自转产生了昼夜交替现象。地球上的物体在白天吸收太阳辐照，在夜间被动地将热量辐射到外太空，形成了周期性的温度变化，因而环境中产生了大量且可持续性的周期性低品位冷、热源。高效回收利用环境中的低品位热能有望助力“双碳”目标。
[0003]目前余热回收利用主要研究集中在Kalina循环和有机朗肯循环等技术，但其温度适用范围更偏向于100℃至200℃的中低温工业余热，且由于其自身体积较大，相关维护需求使其不适用于小规模、分布式的低品位热能回收场景。半导体热电技术具有紧凑化、分布式的优点，但热电材料居高不下的成本限制了半导体热电器件在低品位热能回收中的应用。此外，半导体热电材料的热电势(塞贝克系数)往往仅为0.1mV/K量级，难以利用低温热源和环境之间的小温差提供足够的电压和功率为器件供电。
[0004]近年来，热扩散离子电容、热化电池、热再生电化学循环(TREC)等热
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种周期性低品位热能高效回收转换系统，其特征在于，包括：热再生液流电池系统(20)和传热模块(10)；所述热再生液流电池系统(20)包括电池模块以及与之连接的两个电解液储罐；所述传热模块(10)包括周期性热源换热单元(11)和天空辐射制冷单元(12)；所述电解液储罐与所述传热模块(10)和所述电池模块之间形成电解液循环回路，以使所述电解液储罐中的电解液经所述传热模块(10)换热后，进入所述电池模块进行化学能和电能的转换。2.根据权利要求1所述的周期性低品位热能高效回收转换系统，其特征在于，所述周期性热源换热单元(11)包括周期性热源和换热器；所述周期性热源包括周期性变化的低温区间和高温区间；所述电解液循环回路与所述换热器连接。3.根据权利要求1所述的周期性低品位热能高效回收转换系统，其特征在于，所述天空辐射制冷单元(12)与所述周期性热源换热单元(11)相连，用于在所述周期性热源处于低温区间时，向天空辐射热量以进一步降低电解液的温度。4.根据权利要求3所述的周期性低品位热能高效回收转换系统，其特征在于，所述天空辐射制冷单元(12)包括辐射制冷体和制冷换热器；所述辐射制冷体选自对4微米以上的中红外波段的发射率≥0.8的材料，或者对8
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13微米的大气窗口波长范围具有≥0.8的发射率，且对其它中红外波段的发射率≤0.1的材料；所述制冷换热器与所述电解液循环回路连接。5.根据权利要求1所述的周期性低品位热能高效回收转换系统，其特征在于，所述热再生液流电池系统(20)还包括分别设置于所述电池模块与所述电解液储罐之间的回热换热器(23)，用于将电池模块内流出的电解液通过回热换热器(25)对电解液储罐内流出的电解液进行预热和预冷。6.根据权利要求1所述的周期性低品位热能高效回收转换系统，其特征在于，所述电池模块包括正电极和负电极、集流体(222)以及离子交换膜(223)；两个所述电解液储罐分别与所述电池模块的正电极和负电极连接，两个所述电解液储罐中储存...

【专利技术属性】
技术研发人员：皇强强，钱鑫，杨荣贵，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：