一种模式可调的冷热协同储能装置制造方法及图纸

技术编号:41252361 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-10 00:00
本技术属于储能技术领域,公开了一种模式可调的冷热协同储能装置,包括蒸发冷凝一体换热器、压缩机、冷却加热一体换热器、第一透平、再热器、第二透平、空气冷却器、泵、第一离合器、第二离合器、第三离合器和发电机。本技术分别采用热泵循环、热机循环作为储能循环、释能循环,不需要对工质进行储存,避免了高、低压储罐的使用,可降低系统成本,且有利于分布式布置;设置有第一离合器、第二离合器、第三离合器,可分别实现压缩机与第一透平、第一透平与第二透平、第二透平与发电机之间的同轴连断,能够满足分布式储能系统的灵活布置与不同运行条件的工作需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于储能,具体涉及一种模式可调的冷热协同储能装置


技术介绍

1、储能技术的应用能够有效解决移峰填谷和弃风弃光的难题,缓解电网高峰供电压力,保证电网侧稳定可靠输出;其中,压缩工质储能技术具有储能效率高、储能密度大、运行安全可靠等优点,逐渐引起了广泛的关注。

2、现有技术中,常规压缩工质储能采用两套独立的循环分别实现储能、释能过程,部件数量多;另外,低压侧和高压侧工质需要设置两个储存容器存储,进一步增加了成本,不利于分布式布置;再有,由于系统结构较为固定,输出功率相对稳定,无法适应于多种应用场景。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种模式可调的冷热协同储能装置,以解决上述存在的一个或多个技术问题。本技术提供的技术方案,可降低成本,适用于分布式布置;另外,能够根据条件切换不同运行模式,可保证系统储能效率并提高能量利用率。

2、为达到上述目的,本技术采用以下技术方案:

3、本技术提供的一种模式可调的冷热协同储能装置,包括:蒸发冷凝一体换热器、压缩机、冷却加热一体换热器、第一透平、再热器、第二透平、空气冷却器、泵、第一离合器、第二离合器、第三离合器和发电机;其中,

4、所述蒸发冷凝一体换热器的第一换热通道出口分为两路,一路经所述压缩机与所述冷却加热一体换热器的第一换热通道进口相连通,另一路经所述泵与所述冷却加热一体换热器的第一换热通道进口相连通;所述冷却加热一体换热器的第一换热通道出口分为两路,一路经所述再热器的第一换热通道分别与所述第一透平的进口、所述第二透平的进口相连通,另一路直接分别与所述第一透平的进口、所述第二透平的进口相连通;所述第一透平的出口与所述蒸发冷凝一体换热器的第一换热通道进口相连通,所述第二透平的出口经所述空气冷却器的第一换热通道后与所述蒸发冷凝一体换热器的第一换热通道进口相连通;

5、所述压缩机、所述第一透平、所述第二透平同轴布置;所述第一离合器轴连于所述压缩机与所述第一透平之间,所述第二离合器轴连于所述第一透平与所述第二透平之间,所述第三离合器轴连于发电机与所述第二透平之间;

6、所述再热器的第二换热通道用于通入工业或生活余热。

7、本技术的进一步改进在于,所述模式可调的冷热协同储能装置的循环工质为水。

8、本技术的进一步改进在于,所述空气冷却器的第二换热通道以及所述蒸发冷凝一体换热器的第二换热通道均用于通入常温水或空气。

9、本技术的进一步改进在于,所述模式可调的冷热协同储能装置的循环工质为二氧化碳或空气。

10、本技术的进一步改进在于,还包括:

11、预热器,所述蒸发冷凝一体换热器的第一换热通道出口经所述预热器的第一换热通道与所述压缩机的进口相连通;所述预热器的第二换热通道出口与所述空气冷却器的第二换热通道进口相连通。

12、本技术的进一步改进在于,还包括:

13、蓄冷冰浆储罐,所述蓄冷冰浆储罐的出口经所述蒸发冷凝一体换热器的第二换热通道与所述蓄冷冰浆储罐的进口相连通。

14、本技术的进一步改进在于,所述预热器的第二换热通道出口还设置有用于连通制冷端的输出管道。

15、本技术的进一步改进在于,还包括:

16、储冷罐和储热罐,所述储冷罐经所述冷却加热一体换热器的第二换热通道与所述储热罐相连通。

17、本技术的进一步改进在于,还包括:

18、电动发电一体电机,用于与所述压缩机同轴连接。

19、与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:

20、针对上述现有压缩工质储能技术的不足,本技术具体公开了一种模式可调的冷热协同储能装置,其分别采用热泵循环、热机循环作为储能循环、释能循环,不需要对工质进行储存,避免了高、低压储罐的使用,可降低系统成本,且有利于分布式布置;其中,本技术在储能部和释能部,共用冷却加热一体换热器、再热器、空气冷却器、蒸发冷凝一体换热器等核心换热部件,简化了系统结构,有效减少投资与运维成本。再有,本技术设置有第一离合器、第二离合器、第三离合器分别实现压缩机与第一透平、第一透平与第二透平、第二透平与发电机之间的同轴连断,满足分布式储能系统的灵活布置与不同运行条件的工作需求。再有,本技术引入工业或者生活余热提高工质做功能力,增大了储能与释能过程中透平总输出功。综上所述,本技术提供的系统具有储能效率高、结构简单、占地面积小、适用范围广等优点;引入了离合器,可实现压缩机、透平、发电机的同轴连断,使系统能够根据条件切换不同运行模式,可保证系统储能效率并提高能量利用率,可灵活适应分布式布置需求。

21、本技术中,利用冰浆的相变潜热实现其恒温的吸热/放热过程,在减少储罐布置的同时满足低压工质对应压力下的冷凝/蒸发温度。另外,设置所述蓄冷冰浆作为低压侧的恒温储热/冷介质,避免了传统系统采用水等显热储存介质在放热/制冷时需要设置两个储罐分别储存低温介质与高温介质的问题。

22、本技术中,设置有预热器,引入常温常压空气,先作为热源进一步提高压缩机进口工质温度,后作为冷源一部分面向用户提供冷能,另一部分冷却第二透平出口工质,在不使用额外冷热源的情况下实现储能效率的提高和冷量的供给。

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【技术保护点】

1.一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,包括:蒸发冷凝一体换热器(1)、压缩机(3)、冷却加热一体换热器(4)、第一透平(5)、再热器(6)、第二透平(7)、空气冷却器(8)、泵(9)、第一离合器(13)、第二离合器(14)、第三离合器(15)和发电机;其中,

2.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求4所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,还包括:

7.根据权利要求5所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,所述预热器(2)的第二换热通道出口还设置有用于连通用户制冷端的输出管道。

8.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,还包括:

9.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,还包括:

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【技术特征摘要】

1.一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,包括:蒸发冷凝一体换热器(1)、压缩机(3)、冷却加热一体换热器(4)、第一透平(5)、再热器(6)、第二透平(7)、空气冷却器(8)、泵(9)、第一离合器(13)、第二离合器(14)、第三离合器(15)和发电机;其中,

2.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能装置,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢永慧刘仕桢王鼎张荻
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:新型
国别省市:

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