热化学变温吸附冷热联供复合储能供能装置制造方法及图纸

一种能源技术领域的热化学变温吸附冷热联供复合储能供能装置，包括：低品位余热装置、热化学变压解吸复合储能装置、热化学变温吸附冷热联供装置、两个制冷剂调节阀、冷凝器和冷凝器换热盘管，其中：低品位余热装置和热化学变压解吸复合储能装置相连，热化学变压解吸复合储能装置和第一制冷剂调节阀的进口相连，第一制冷剂调节阀的出口和冷凝器的进口相连，冷凝器的出口和第二制冷剂调节阀的进口相连，第二制冷剂调节阀的出口和热化学变温吸附冷热联供装置相连，冷凝器内设有冷凝器换热盘管。本发明专利技术用于低品位余热／工业废热的能量品位提升和高效回收利用，具有升温能力强、储能密度高、可同时实现热量和制冷冷量复合储存及冷热联供优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种能源
的装置，具体是一种热化学变温吸附冷热联供 复合储能供能装置。
技术介绍
能源是人类生存和社会发展的物质基础，人均能源资源占有量少、能源利用效率 远低于发达国家水平是我国能源利用的现状。由于能源利用效率较低，使得我国低品位热 能(如工业余热/废热和可再生能源)非常丰富，如钢铁行业、化工行业、建筑行业、食品行 业、造纸厂、太阳能、地热等低品位余热/工业废热，然而，由于缺乏低品位余热高效利用的 科学技术及能量的合理配置，在我国每年有大量的低品位余热得不到有效回收利用而被直 接排放，造成极大的能源浪费，究其原因，很大程度是因为低品位余热的温度较低使得现有 的能源利用技术无法实现回收利用，若采用相关能源技术对这些温度较低的余热实施能量 品位的提升，则可重新获得回收利用。在此背景下，开发余热/废热等低品位热能利用的 先进能源利用技术，对缓解我国能源压力及促进社会经济的可持续发展具有十分重要的意 义。 经对现有技术的文献检索，实现热量能量品位提升的技术主要以蒸汽压缩式热泵 技术、第二类(升温型)液体吸收式热泵以及化学热泵技术为主，相关文献如下1、中国专利申请号为200720003768.X，名称为一种低品位余热回收热泵热水 装置，该装置包括一个预热器、一个蒸发器、两个冷凝器、两台独立的压缩机、两个制冷剂膨 胀元件、两台水泵、及其他附属部件，用于回收30 50°C废水中的热量以制取55°C以上的 清洁热水，其缺点是该热泵装置输出温度较低，主要应用于建筑采暖，无法实现低品位余热 的复合能量储存。2、中国专利申请号为=200710049983. 8，名称为一种低品位热能直接利用系统 及方法，该系统包括低品位热源、换热器、空调末端设备、低品位能源、末端设备、低品位能 源换热器和传热流体，其采用与目标温度5-15°C的温差实现对室内16-26°C的温度控制， 直接利用温度为0-45°C的低品位热源实现建筑的供暖和制冷，其缺点是无法实现低品位余 热的能量品位提升和复合能量储存。3、中国专利申请号为=00101163. 4，名称为吸收热泵及其控制方法，该装置包括 再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器，可利用余热获得高温流体和低温流体，实现冷热联供，其 缺点是该热泵升温能力低导致低品位余热的能量品位提升幅度小限制了在工业余热回收 领域的应用范围，且无法实现复合能量储存。4、中国专利申请号为200710171228.7，名称为二级气固反应热变温器系统，该系统包括第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室、第一气路阀门、第二气路阀门、回热阀 门等部件，该系统可实现对余热/低品位热源的温度提升，其缺点是各腔室的化学反应速 率不同导致系统输出温度波动较大，难于与外界用户匹配，且无法实现冷热联供。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种热化学变温吸附冷热联供 复合储能供能装置，使其解决低品位余热回收利用过程中因温度较低而无法高效回收利用 的弊端，采用热化学变压解吸技术和热化学变温吸附技术，通过热能向化学吸附势能的转 化实现低品位余热的能量品位提升、冷热联供、及复合储能供能，且升温能力强、储能密度 高、能同时实现热量和制冷冷量储存及向外界用户的冷热联供。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括低品位余热装置、热化学变压解 吸复合储能装置、热化学变温吸附冷热联供装置、两个制冷剂调节阀、冷凝器和冷凝器换热 盘管，其中低品位余热装置和热化学变压解吸复合储能装置相连，热化学变压解吸复合储 能装置和第一制冷剂调节阀的进口相连，第一制冷剂调节阀的出口和冷凝器的进口相连， 冷凝器的出口和第二制冷剂调节阀的进口相连，第二制冷剂调节阀的出口和热化学变温吸 附冷热联供装置相连，冷凝器内设有冷凝器换热盘管。所述的热化学变压解吸复合储能装置包括储能固-气反应器、储能反应器换热 盘管、储能化学吸附材料、第三制冷剂调节阀、辅助固-气反应器、辅助反应器换热盘管和 辅助化学吸附材料，其中储能固-气反应器的出口和第三制冷剂调节阀的进口相连，第三 制冷剂调节阀的出口和辅助固-气反应器的进口相连，储能固-气反应器内设有储能反应 器换热盘管，辅助化学吸附材料填装于辅助固-气反应器内，辅助固-气反应器内设有辅助 反应器换热盘管，储能化学吸附材料填装于储能固-气反应器内，储能反应器换热盘管与 低品位余热装置连接。所述的热化学变温吸附冷热联供装置包括高/低温蒸发器、蒸发器换热盘管、第 四制冷剂调节阀、供能固-气反应器、供能反应器换热盘管和供能化学吸附材料，其中高/ 低温蒸发器的进口和第二制冷剂调节阀的出口相连，高/低温蒸发器的出口和第四制冷剂 调节阀进口相连，第四制冷剂调节阀出口和供能固-气反应器的进口相连，供能化学吸附 材料填装于供能固-气反应器内，供能固-气反应器内设有供能反应器换热盘管，高/低温 蒸发器内设有蒸发器换热盘管，供能反应器换热盘管与外界热用户端连接，蒸发器换热盘 管与外界冷用户端连接。所述的制冷剂的流动方向是单向的，制冷剂依次流经储能固-气反应器、辅助 固-气反应器、冷凝器、高/低温蒸发器和供能固-气反应器。所述的储能固_气反应器向所述的辅助固-气反应器的变压加热解吸过程和所 述的辅助固-气反应器向所述的冷凝器的加热解吸过程，构成热化学变压解吸复合储能过程。所述的供能固_气反应器向所述的高/低温蒸发器的吸附制冷过程和所述的供能 固_气反应器向所述的高/低温蒸发器的变温吸附过程，构成热化学变温吸附冷热联供过程。在相同的工作压力下，所述的储能化学吸附材料的工作温度高于辅助化学吸附材 料的工作温度。在相同的工作压力下，所述的供能化学吸附材料的工作温度高于辅助化学吸附材 料的工作温度。本专利技术的工作流程由两个阶段组成第一个阶段，低品位余热的热化学变压解吸复合储能阶段，亦为低品位余热的热 量和制冷冷量储存阶段。工作过程包括储能固_气反应器向辅助固-气反应器的变压加热 解吸过程和辅助固-气反应器向冷凝器的加热解吸过程首先，利用低品位余热装置为储 能固-气反应器内储能化学吸附材料提供解吸热，使其发生化学分解反应，解吸出的制冷 剂蒸汽进入辅助固-气反应器内被辅助化学吸附材料所吸附，完成储能固-气反应器的变 压加热解吸过程；其次，利用低品位余热装置为辅助固-气反应器内辅助化学吸附材料提 供解吸热，使其发生化学分解反应，解吸出的制冷剂蒸汽进入冷凝器凝结成液体，完成辅助 固-气反应器的加热解吸过程。该阶段利用低品位热能向化学吸附势能的转化 实现低品位 余热的热量和制冷冷量复合储存。第二个阶段，低品位余热的热化学变温吸附冷热联供阶段，亦为低品位余热的能 量品位提升阶段。工作过程包括向外界用户供冷时供能固-气反应器向低温蒸发器的吸 附制冷过程和向外界用户供热时供能固-气反应器向高温蒸发器的变温吸附过程，该阶段 供能固-气反应器内供能化学吸附材料与制冷剂发生化学合成反应；供冷时，利用低温蒸 发器内制冷剂在低温低压下发生蒸发相变向外界吸热实现对冷用户端的制冷冷量释放输 出；供热时，实施变温吸附技术实现低品位余热的能量品位提升，利用供能固-气反应器内 供能化学吸附材料与制冷剂在化学合成反应阶段释放的大量吸附热实现对热用户端热量 的释放输出。该阶段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热化学变温吸附冷热联供复合储能供能装置，包括：低品位余热装置、两个制冷剂调节阀、冷凝器和冷凝器换热盘管，其特征在于，还包括：热化学变压解吸复合储能装置和热化学变温吸附冷热联供装置，其中：低品位余热装置和热化学变压解吸复合储能装置相连，热化学变压解吸复合储能装置和第一制冷剂调节阀的进口相连，第一制冷剂调节阀的出口和冷凝器的进口相连，冷凝器的出口和第二制冷剂调节阀的进口相连，第二制冷剂调节阀的出口和热化学变温吸附冷热联供装置相连，冷凝器内设有冷凝器换热盘管；所述的热化学变压解吸复合储能装置包括：储能固－气反应器、储能反应器换热盘管、储能化学吸附材料、第三制冷剂调节阀、辅助固－气反应器、辅助反应器换热盘管和辅助化学吸附材料，其中：储能固－气反应器的出口和第三制冷剂调节阀的进口相连，第三制冷剂调节阀的出口和辅助固－气反应器的进口相连，储能固－气反应器内设有储能反应器换热盘管，辅助化学吸附材料填装于辅助固－气反应器内，辅助固－气反应器内设有辅助反应器换热盘管，储能化学吸附材料填装于储能固－气反应器内，储能反应器换热盘管与低品位余热装置连接；所述的热化学变温吸附冷热联供装置包括：高／低温蒸发器、蒸发器换热盘管、第四制冷剂调节阀、供能固－气反应器、供能反应器换热盘管和供能化学吸附材料，其中：高／低温蒸发器的进口和第二制冷剂调节阀的出口相连，高／低温蒸发器的出口和第四制冷剂调节阀进口相连，第四制冷剂调节阀出口和供能固－气反应器的进口相连，供能化学吸附材料填装于供能固－气反应器内，供能固－气反应器内设有供能反应器换热盘管，高／低温蒸发器内设有蒸发器换热盘管，供能反应器换热盘管与外界热用户端连接，蒸发器换热盘管与外界冷用户端连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李廷贤，王如竹，马良，王丽伟，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]