一种提高水罐储热容量的系统及方法技术方案

本申请实施例提出一种提高水罐储热容量的系统及方法，通过吸收式换热装置降低储热本体中低温水的温度，提高放热过程中高温水的温度，从而增大了储热温差，但是储热本体中蒸汽压力不超过大气压，避免储热本体形成承压空间

【技术实现步骤摘要】
一种提高水罐储热容量的系统及方法


[0001]本申请涉及水储热
，尤其涉及一种提高水罐储热容量的系统及方法
。

技术介绍

[0002]储热技术能解决热能制取与使用过程在空间
、
时间上的不匹配问题，是一种十分重要的提高能量利用效率的技术，一般可分为显热
、
潜热和热化学储热等三类，显热储热介质以水
、
导热油
、
熔盐
、
混凝土
、
砾石等为代表，潜热储热介质以蒸汽
、
相变材料等为代表，热化学储热介质主要是氧化镁
、
氧化铁
、
金属氢化物等一些能进行吸热
/
放热化学反应的物质
。
目前，显热和潜热储热技术发展较为成熟，热化学储热技术处于商业应用初期
。
[0003]水储热技术是一种低成本
、
无污染的显热储热技术，广泛应用于太阳能热水器系统，利用水的温度差和大比热容特性储存热量，由于水的饱和温度较低，所以储热温度一般不超过
95℃。
大容量水储热技术是通过建设大型储罐来储存热水，容积通常在
5000
‑
20000m3范围，储热本体只有一个，通过高温水与低温水之间的斜温层阻碍两者混合，广泛应用于热电联产机组
、
垃圾电站，储存的热量主要用于建筑采暖，可以提高机组的热电解耦能力，扩大机组电负荷调节范围
。
由于系统中只有一个大容量储热本体，水储热系统中低温水约
30
‑
40℃
，高温水不超过
95℃
，由于储热温差较小，导致储热密度低
、
有效储热容量相对较小，需要建设超大体积的储水罐以提高有效储热容量，存在占地面积大
、
施工难度大的缺陷
。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术，至少解决上述一种的技术问题，本申请实施例提出提高水罐储热容量的系统通过吸收式换热装置降低储热本体中低温水的温度，提高放热过程中高温水的温度，从而增大了储热温差，但是储热本体中蒸汽压力不超过大气压，避免储热本体形成承压空间
、
增加罐体施工难度和成本，本申请能有效解决水储热系统储能密度低的问题
。
[0005]根据本申请的第一个方面提出了一种提高水罐储热容量的系统，包括
[0006]储热本体，其内部包括分别容置冷工质和热工质且相互连通的下腔室和上腔室；
[0007]换热组件；所述下腔室和所述上腔室分别通过第一管路组和第二管路组与所述换热组件换热连接；在不同工况下，所述第一管路组用于向所述下腔室输入或输出冷工质；所述第二管路组向所述上腔室输入或输出热工质；所述换热组件包括热网加热器和吸收式换热装置；其中所述热网加热器中利用蒸汽对输入的冷工质加热；所述吸收式换热装置分别与冷工质换热用于降低通入所述下腔室的冷工质温度，以及其与热工质换热用于提高流出所述上腔室的热工质温度
。
[0008]在一些实施例中，所述第一管路组包括第一出液管路和第一回液管路；其中第一出液管路分别连接所述下腔室和所述热网加热器的冷侧进口，用于将所述下腔室中的冷工质输至所述热网加热器的冷侧；所述第一回液管路分别连接所述下腔室和所述热网加热器的冷侧进口，用于将通入所述热网加热器的冷侧的低温热网回水分流，并引入所述下腔室
内
。
[0009]在一些实施例中，所述第一出液管路包括按照冷工质流动方向依次设置的第三阀门
、
第一储热水泵
、
第四阀门和第五阀门；所述第一回液管路包括按照冷工质流动方向依次设置的第七阀门和第六阀门
。
[0010]在一些实施例中，所述第一回液管路与所述吸收式换热装置换热连接，并与所述吸收式换热装置的热源侧连通
。
[0011]在一些实施例中，所述第二管路组包括第二出液管路和第二回液管路；其中第二出液管路分别连接所述上腔室和所述热网加热器的冷侧出口，用于将所述上腔室中的热工质输至所述热网加热器的冷侧出口；所述第二回液管路分别连接所述上腔室和所述热网加热器的冷侧出口，用于将所述热网加热器的冷侧出水分流，并引入所述上腔室内
。
[0012]在一些实施例中，所述第二出液管路包括按照热工质流动方向依次设置的第八阀门
、
第二储热水泵
、
第九阀门和第十阀门；所述第二回液管路包括按照热工质流动方向依次设置的第二阀门和第一阀门
。
[0013]在一些实施例中，所述第二出液管路与所述吸收式换热装置换热连接，并与所述吸收式换热装置的热汇侧连通
。
[0014]在一些实施例中，所述第二出液管路和所述第一出液管路共用一个储热水泵
。
[0015]在一些实施例中，所述吸收式换热装置驱动侧的输入端与热网加热器的热侧输入端连通，以使蒸汽通入所述吸收式换热装置中的驱动其工作
。
[0016]根据本申请的第二个方面提出了一种提高水罐储热容量的系统运行方法，运行上述任一实施例中所述的系统，包括以下过程：
[0017]储热过程：下腔室的冷工质经第一出液管路与低温热网回水共同通入热网加热器热交换，生成的热工质分别输至用户和上腔室；
[0018]放热过程：低温热网回水部分进入热网加热器内热交换，剩余的低温热网回水通过第一回液管路进入吸收式换热装置降温后进入所述下腔室；上腔室中的热工质进入吸收式换热装置升温，与所述热网加热器生成的热工质共同输送至用户；期间所述吸收式换热装置的输入端与热网加热器的热侧输入端连通，以使蒸汽通入所述吸收式换热装置中的驱动其工作
。
[0019]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到
。
附图说明
[0020]本申请上述的和
/
或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0021]图1为本申请一实施例提供的提高水罐储热容量系统的结构示意图；
[0022]图2为本申请另一实施例提供的提高水罐储热容量系统的结构示意图；
[0023]图3为本申请另一实施例提供的提高水罐储热容量系统的结构示意图；
[0024]图4为本申请一实施例提供的提高水罐储热容量系统的运行方法流程图；
[0025]图中，
1、
储热本体；
2、
储热水泵；
21、
第一储热水泵；
22、
第二储热水泵；
3、
热网泵；
4、
热网加热器；
5、
吸收式换热装置；
6、
第一阀门；
7、
第二阀门；
8、
第三阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高水罐储热容量的系统，其特征在于，包括储热本体，其内部包括分别容置冷工质和热工质且相互连通的下腔室和上腔室；换热组件；所述下腔室和所述上腔室分别通过第一管路组和第二管路组与所述换热组件换热连接；在不同工况下，所述第一管路组用于向所述下腔室输入或输出冷工质；所述第二管路组向所述上腔室输入或输出热工质；所述换热组件包括热网加热器和吸收式换热装置；其中所述热网加热器中利用蒸汽对输入的冷工质加热；所述吸收式换热装置分别与冷工质换热用于降低通入所述下腔室的冷工质温度，以及其与热工质换热用于提高输出所述上腔室的热工质温度
。2.
根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，所述第一管路组包括第一出液管路和第一回液管路；其中第一出液管路分别连接所述下腔室和所述热网加热器的冷侧进口，用于将所述下腔室中的冷工质输至所述热网加热器的冷侧；所述第一回液管路分别连接所述下腔室和所述热网加热器的冷侧进口，用于将通入所述热网加热器的冷侧的低温热网回水分流，并引入所述下腔室内
。3.
根据权利要求2中所述的系统，其特征在于，所述第一出液管路包括按照冷工质流动方向依次设置的第三阀门
、
第一储热水泵
、
第四阀门和第五阀门；所述第一回液管路包括按照冷工质流动方向依次设置的第七阀门和第六阀门
。4.
根据权利要求2中所述的系统，其特征在于，所述第一回液管路与所述吸收式换热装置换热连接，并与所述吸收式换热装置的热源侧连通
。5.
根据权利要求2或3中所述的系统，其特征在于，所述第二管路组包括第二出液管路和第二回液管路；其中第二出液管路分别连接所述上腔室和所述热网加热器的冷侧出...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立永，张建元，张凤涛，伊福龙，尤景刚，堵根旺，王伟，殷威，焦立刚，于嵩韬，邹家琪，马玉华，刘振刚，王昊，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：