CN217876067U - 储热设备耦合清洁能源供热*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种储热设备耦合清洁能源供热***,包括:微电网***、配电箱、电加热器、低温介质储热罐、高温介质储热罐和吸收式热泵,微电网***利用清洁能源发电,配电箱的输入端与微电网***电连接,电加热器、循环水泵、压缩机等耗电设备与配电箱的输出端电连接,低温介质出口与第一介质入口连通,高温介质入口与所述第一介质出口连通,第一高温介质入口与高温介质出口连通,高温介质通过第一高温介质入口进入发生器中加热工质稀溶液,并产生蒸汽,第二蒸汽入口与第二蒸汽出口连通,蒸汽通过第二蒸汽入口进入冷凝器加热热网回水。本实用新型利用介质储热配合清洁能源电加热,实现清洁能源跨时段高效利用。
Description
技术领域
本实用新型属于清洁能源利用领域,具体涉及一种储热设备耦合清洁能源供热***。
背景技术
在我国三北地区,供热主要依赖于集中供热***,而热源多为热电联产机组或燃煤锅炉,随着我国能源结构逐渐向清洁能源更大占比的方向转型,为消纳波动性强的新能源入网,电网调峰需求逐渐升高,如何使波动性较强的风能、太阳能等清洁能源高效参与到供热***中来,是清洁供热方向发展过程中面临的首要问题,需配置储热设备实现清洁能源的跨时段存储,以达到热源有持续稳定的供热能力。在响应用户侧逐时波动热负荷的同时,将同样不稳定的清洁能源与之精准匹配,实现热量与电量的灵活转换,能够达到提高清洁能源利用率、降低供热成本与污染物排放量的目的,如何建立这种高效灵活的清洁供热***是现阶段的主要技术难点。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的实施例提出一种储热设备耦合清洁能源供热***,将风光清洁能源与储热设备高效耦合,实现能量跨时段存储与利用,将由储热介质的热量驱动的吸收式热泵与清洁能源发电量驱动的压缩式热泵融合,提高***供热灵活性,使***能够最大化利用清洁能源满足逐时波动的热负荷需求。
根据本实用新型实施例的储热设备耦合清洁能源供热***,包括:微电网***,所述微电网***利用清洁能源发电;配电箱,所述配电箱具有输入端和输出端,所述配电箱的所述输入端与所述微电网***电连接;电加热器,所述电加热器具有第一介质入口和第一介质出口;所述电加热器与所述配电箱的所述输出端电连接;低温介质储热罐,所述低温介质储热罐包括低温介质入口和低温介质出口,所述低温介质出口与所述第一介质入口连通,高温介质储热罐,所述高温介质储热罐具有高温介质入口和高温介质出口,所述高温介质入口与所述第一介质出口连通;和吸收式热泵,所述吸收式热泵具有发生器和冷凝器,所述发生器具有第二蒸汽出口、第一高温介质入口和第一低温介质出口,所述第一高温介质入口与所述高温介质出口连通,所述第一低温介质出口与所述低温介质入口连通,所述冷凝器具有第二蒸汽入口、第一热网回水入口和第一热网回水出口,所述第二蒸汽入口与所述第二蒸汽出口连通。
根据本实用新型实施例的储热设备耦合清洁能源供热***,将风光清洁能源与介质储热罐高效耦合,实现能量跨时段存储与利用,提高清洁能源利用率,降低***供热成本与污染物排放。
在一些实施例中,所述吸收式热泵包括蒸发器、吸收器和溶液泵,所述蒸发器具有第一蒸汽出口和冷凝水入口,所述吸收器具有第一蒸汽入口、第一工质稀溶液出口和第二工质浓溶液入口,所述第一蒸汽入口与所述第一蒸汽出口连通,所述溶液泵具有第二工质稀溶液入口和第三工质稀溶液出口,所述第二工质稀溶液入口与所述第一工质稀溶液出口连通,所述溶液泵与所述配电箱的所述输出端电连接。
在一些实施例中,所述发生器具有第三工质稀溶液入口和第一工质浓溶液出口,所述第三工质稀溶液入口与所述第三工质稀溶液出口连通,所述第一工质浓溶液出口与所述第二工质浓溶液入口连通。
在一些实施例中,所述吸收器具有第一热网回水入口和第一热网回水一次加热出口,所述冷凝器具有第一热网回水二次加热入口和冷凝水出口,所述第一热网回水二次加热入口与所述第一热网回水一次加热出口连通,所述冷凝水出口与所述冷凝水入口连通。
在一些实施例中,所述微电网***包括风力发电机和太阳能光伏板,所述配电箱的所述输入端与所述风力发电机和所述太阳能光伏板中的每一者电连接。
在一些实施例中,所述第一高温介质入口与所述高温介质出口之间通过高温泵连通,所述低温介质出口与所述第一介质入口之间通过低温泵连通,所述配电箱的所述输出端与所述低温泵和所述高温泵中的每一者电连接。
在一些实施例中,储热设备耦合清洁能源供热***进一步包括低温热源***,所述低温热源***包括热水出口和低温水入口,所述蒸发器具有第二热水入口和第二低温水出口,所述第二热水入口与所述热水出口连通,所述第二低温水出口与所述低温水入口连通。
在一些实施例中,储热设备耦合清洁能源供热***进一步包括压缩式热泵,所述压缩式热泵具有第二热网回水入口、第二热网回水出口、第一热水入口和第一低温水出口,所述第一热水入口与所述热水出口连通,所述第一低温水出口与所述低温水入口连通,所述压缩式热泵与所述配电箱的所述输出端电连接。
在一些实施例中,所述低温热源***包括太阳能集热器和风力制热器,所述太阳能集热器具有太阳能集热器入口和太阳能集热器出口,所述太阳能集热器入口与所述低温水入口连通,所述太阳能集热器出口与所述热水出口连通;所述风力制热器具有风力制热器入口和风力制热器出口,所述风力制热器入口与所述低温水入口连通,所述风力制热器出口与所述热水出口连通。
在一些实施例中,储热设备耦合清洁能源供热***进一步包括低温热源循环泵,所述低温热源循环泵包括循环泵入口和循环泵出口,所述循环泵入口与第一低温水出口和第二低温水出口中的每一者连通,所述循环泵出口与所述低温水入口连通,所述低温热源循环泵与所述配电箱的所述输出端电连接。
附图说明
图1是本实用新型实施例的储热设备耦合清洁能源供热***的结构示意图。
附图标记:
储热设备耦合清洁能源供热***100;
风力发电机101;太阳能光伏板102;
配电箱103;输入端1031;输出端1032;
低温介质储热罐201;低温介质入口2011;低温介质出口2012;
低温泵203;
电加热器204;第一介质入口2041;第一介质出口2042;
高温介质储热罐205;高温介质入口2051;高温介质出口2052;
高温泵206;
冷凝器301;第二热网回水入口3011;第二热网回水出口3012;冷凝器入口3013;冷凝器出口3014;
膨胀阀302;
蒸发器303;第一热水入口3031;第一低温水出口3032;蒸发器出口3033;蒸发器入口3034;
压缩机304;压缩机入口3041;压缩机出口3042;
发生器401;第一高温介质入口4011;第一低温介质出口4012;第三工质稀溶液入口 4013;第一工质浓溶液出口4014;第二蒸汽出口4015;
吸收器402;第一热网回水入口4021;第一工质稀溶液出口4022;第二工质浓溶液入口4023;第一热网回水一次加热出口4024;第一蒸汽入口4025;
蒸发器403;第二热水入口4031;第二低温水出口4032;第一蒸汽出口4033;冷凝水入口4034;
冷凝器404;第二蒸汽入口4041;第一热网回水二次加热入口4042;冷凝水出口4043;第一热网回水出口4044;
溶液泵405;第二工质稀溶液入口4051;第三工质稀溶液出口4052;
溶液热交换器406;第一工质稀溶液入口4061;第二工质稀溶液出口4062;第一工质浓溶液入口4063;第二工质浓溶液出口4064;
太阳能集热器501;太阳能集热器入口5011;太阳能集热器出口5012;
风力制热器502;风力制热器入口5021;风力制热器出口5022;
热水出口503;低温水入口504;
低温热源循环泵505;循环泵入口5051;循环泵出口5052。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面根据图1描述本实用新型实施例的储热设备耦合清洁能源供热***100。
根据本实用新型实施例的储热设备耦合清洁能源供热***100包括微电网***、配电箱103、电加热器204、低温介质储热罐201、高温介质储热罐205和吸收式热泵。
微电网***利用清洁能源发电,将利用清洁能源所产生的电能供给电加热器204,电加热器204将低温介质储热罐201中低温介质加热成高温介质,并将高温介质储存至高温介质储热罐205中,实现清洁能源储热。
配电箱103具有输入端1031和输出端1032,配电箱103的输入端1031与微电网***电连接,以便配电箱103将微电网***产生的电能进行合理分配。
电加热器204与配电箱103的输出端1032电连接,使配电箱103为电加热器204分配电能,电加热器204具有第一介质入口2041和第一介质出口2042,介质可以从第一介质进口2041进入电加热器204中,使电加热器204对介质进行加热,经过加热后的介质从第一介质出口2042排出。
低温介质储热罐201包括低温介质入口2011和低温介质出口2012,低温介质出口2012 与第一介质入口2041连通,低温介质储热罐201中的低温介质从低温介质出口2012出来后通过第一介质入口2041进入到电加热器204中被加热。
高温介质储热罐205具有高温介质入口2051和高温介质出口2052,高温介质入口2051 与第一介质出口2042连通,在电加热器204中的低温介质被加热成高温介质后从第一介质出口2042出来,并通过高温介质入口2051进入到高温介质储热罐205中进行储存。
吸收式热泵具有第一热网回水入口4021、发生器401和冷凝器404,发生器401具有第二蒸汽出口4015、第一高温介质入口4011和第一低温介质出口4012,第一高温介质入口4011与高温介质出口2052连通,在高温介质储热罐中储存的高温介质通过高温介质出口2052从高温介质储热罐205中出来,再通过第一高温介质入口4011进入发生器401中加热工质稀溶液,并产生蒸汽,第一低温介质出口4012与低温介质入口2011连通,加热过工质稀溶液的高温介质变成低温介质,通过第一低温介质出口4012从发生器401中出来,并通过低温介质入口2011进入到低温介质储热罐201中。
冷凝器404具有第二蒸汽入口4041和第一热网回水出口4044,第二蒸汽入口4041与第二蒸汽出口4015连通,在发生器401中产生的蒸汽通过第二蒸汽出口4015从发生器401中出来,再通过第二蒸汽入口4041进入到冷凝器404中并加热冷凝器404中的热网回水。
如图1所示,当储热设备耦合清洁能源供热***100工作时,微电网***利用清洁能源产生电能,通过配电箱103分配给电加热器204,低温介质从低温介质储热罐201的低温介质出口2012出来后通过第一介质入口2041进入到电加热器204中被加热,在电加热器204中的低温介质被加热成高温介质后从第一介质出口2042出来,并通过高温介质入口 2051进入到高温介质储热罐205中进行储存,在高温介质储热罐205中储存的高温介质通过高温介质出口2052从高温介质储热罐205中出来,通过第一高温介质入口4011进入发生器401中加热工质稀溶液,并产生蒸汽,蒸汽通过第二蒸汽出口4015从发生器401中出来,再通过第二蒸汽入口4041进入到冷凝器404中并加热冷凝器404中的热网回水,加热后的热网回水从第一热网回水出口4044出来对外供热。
本实用新型实施例的储热设备耦合清洁能源供热***,将风光清洁能源与储热设备高效耦合,实现能量跨时段存储与利用,并由储热介质的热量驱动吸收式热泵。
如图1所示,根据本实用新型实施例的储热设备耦合清洁能源供热***100包括微电网***、配电箱103、电加热器204、低温介质储热罐201、高温介质储热罐205和吸收式热泵。微电网***与配电箱103连通,配电箱103与电加热器204连通。微电网***利用清洁能源发电,配电箱103将微电网***产生的电能进行合理分配,配电箱103分配电能给电加热器204,电加热器204对介质进行加热。
在一些实施例中,储热设备耦合清洁能源供热***100进一步包括介质蓄放热***,介质蓄放热***包括依次连接的高温介质储热罐205、高温泵206、低温介质储热罐201、低温泵203和电加热器204。
第一高温介质入口4011与高温介质出口2052之间通过高温泵206连通,高温介质储热罐205中的高温介质通过高温泵206送至发生器401中,在发生器401中作为驱动热源加热工质稀溶液后变成低温介质,低温介质通过第一低温介质出口4012从发生器401出来,并从低温介质入口2011进入到低温介质储热罐201中,低温介质出口2012与第一介质入口2041之间通过低温泵203连通,低温介质储热罐201中的低温介质通过低温泵203送入电加热器204中进行加热,在电加热器204中的低温介质被加热成高温介质后从第一介质出口2042出来,并通过高温介质入口2051进入到高温介质储热罐205中进行储存,这样周而复始。
配电箱103的输出端1032与低温泵203和高温泵206中的每一者电连接,配电箱103为低温泵203和高温泵206中的每一者分配电能。
在一些实施例中,储热设备耦合清洁能源供热***100进一步包括低温热源***,低温热源***包括热水出口503和低温水入口504,吸收式热泵包括蒸发器403、吸收器402、溶液热交换器406和溶液泵405。蒸发器403具有第一蒸汽出口4033、第二热水入口4031 和第二低温水出口4032,第二热水入口4031与热水出口503连通,使低温热源***与蒸发器403连通,在真空的蒸发器403内,利用水在负压状态下沸点降低的原理,低温热源***的热水通过第二热水入口4031进入到蒸发器403中,将蒸发器403中的水加热成蒸汽,而后来自低温热源***的热水变成了低温水,第二低温水出口4032与低温水入口504连通,该低温水通过第二低温水出口4032从蒸发器403出来,通过低温水入口504进入低温热源***继续加热。
吸收器402具有第一蒸汽入口4025、第一工质稀溶液出口4022和第二工质浓溶液入口 4023,第一蒸汽入口4025与第一蒸汽出口4033连通,使蒸发器403与吸收器402连通,蒸发器403中产生的蒸汽通过第一蒸汽出口4033从蒸发器403出来,再通过第一蒸汽入口4025进入吸收器402中。
吸收器402具有第一热网回水入口4021,热网回水通过第一热网回水入口4021进入吸收器402中。
溶液热交换器406具有第一工质稀溶液入口4061、第二工质稀溶液出口4062和第二工质浓溶液出口4064,第一工质稀溶液入口4061与第一工质稀溶液出口4022连通,将吸收器402与溶液热交换器406连通,在吸收器402内,利用溴化锂浓溶液的吸水放热的性能,溴化锂浓溶液吸收来自蒸发器403的水蒸汽,溶液的温度迅速升高,溶液分布在吸收器换热管外部,加热换热管内需要提高温度的热网回水,同时溴化锂浓溶液变成溴化锂稀溶液,不再具有吸水性,需要浓缩后循环使用。溴化锂稀溶液通过第一工质稀溶液出口4022从吸收器402出来,通过第一工质稀溶液入口4061进入溶液热交换器406中。
溶液泵405具有第二工质稀溶液入口4051,第二工质稀溶液入口4051与第二工质稀溶液出口4062连通,将溶液泵405与溶液热交换器406连通,溶液热交换器406中的溴化锂稀溶液通过第二工质稀溶液出口4062从溶液热交换器406中出来,通过第二工质稀溶液入口4051进入溶液泵405中。
溶液泵405与配电箱103的输出端1032电连接,配电箱103为溶液泵405提供电能。
在一些实施例中,溶液泵405具有第三工质稀溶液出口4052,溶液热交换器406具有第一工质浓溶液入口4063,发生器401具有第三工质稀溶液入口4013和第一工质浓溶液出口4014,第三工质稀溶液入口4013与第三工质稀溶液出口4052连通,溶液泵405中的溴化锂稀溶液通过第三工质稀溶液出口4052从溶液泵405出来,通过第三工质稀溶液入口 4013进入发生器401。在发生器401中,利用来自驱动热源高温介质的热量,对来自吸收器402的溴化锂稀溶液进行浓缩,溶液浓缩产生的高温蒸汽去冷凝器404,产生的溴化锂浓溶液继续回到吸收器402内。
冷凝器404具有第二蒸汽入口4041,发生器401具有第二蒸汽出口4015,发生器401中的高温蒸汽通过第二蒸汽出口4015从发生器401中出来,再通过第二蒸汽入口4041进入到冷凝器404中。
第一工质浓溶液出口4014与第一工质浓溶液入口4063连通,将发生器401与溶液热交换器406连通,发生器401中的溴化锂浓溶液通过第一工质浓溶液出口4014从发生器401出来,通过第一工质浓溶液入口4063进入溶液热交换器406。在溶液热交换器406中溴化锂浓溶液的热量换给溴化锂稀溶液。
第二工质浓溶液出口4064与第二工质浓溶液入口4023连通,溶液热交换器406中的溴化锂浓溶液通过第二工质浓溶液出口4064从溶液热交换器406中出来,再通过第二工质浓溶液入口4023进入吸收器402中。
在一些实施例中,吸收器402具有第一热网回水一次加热出口4024,冷凝器404具有第一热网回水二次加热入口4042,第一热网回水二次加热入口4042与第一热网回水一次加热出口4024连通,在吸收器402中被加热一次的热网回水通过第一热网回水一次加热出口4024从吸收器402中出来,通过第一热网回水二次加热入口4042进入冷凝器404中,被冷凝器404中的高温蒸汽进行二次加热,冷凝器404具有第一热网回水出口4044,加热后的热网回水最后从第一热网回水出口4044出去供热,蒸汽凝结成水后输送到蒸发器403 继续进行循环蒸发。
蒸发器403具有冷凝水入口4034,冷凝器404具有冷凝水出口4043,冷凝水出口4043 与冷凝水入口4034连通,冷凝器404中的蒸汽凝水通过冷凝水出口4043从冷凝器404出来,再通过冷凝水入口4034进入蒸发器403中循环蒸发。
在一些实施例中国,微电网***包括风力发电机101和太阳能光伏板102,配电箱103 的所述输入端1031与风力发电机101和太阳能光伏板102中的每一者电连接。微电网***利用风力发电机101和太阳能光伏板102发电,并由配电箱103将微电网***产生的电能进行合理分配。
在一些实施例中,储热设备耦合清洁能源供热***100进一步包括压缩式热泵,压缩式热泵具有蒸发器303、压缩机304、冷凝器301和膨胀阀302,冷凝器301具有第二热网回水入口3011和第二热网回水出口3012,热网回水通过第二热网回水入口3011进入冷凝器301中。
蒸发器303具有第一热水入口3031和第一低温水出口3032,第一热水入口3031与热水出口503连通,使蒸发器303与低温热源***连通,第一低温水出口3032与低温水入口504连通,低温热源***的热水通过第一热水入口3031进入到蒸发器403中,将蒸发器403中的液态工质加热成蒸汽,来自低温热源***的热水变成了低温水,第一低温水出口3032与低温水入口504连通,该低温水通过第一低温水出口3032从蒸发器403出来,通过低温水入口504进入低温热源***继续加热。
压缩式热泵的压缩机304与配电箱103的输出端1032电连接,配电箱103为压缩机304 分配电能。
压缩机具有压缩机入口3041和压缩机出口3042,蒸发器303中的蒸汽从蒸发器出口 3033出来后,通过压缩机入口3041进入压缩机304,经压缩机压缩成高温高压气体后,通过压缩机出口3042从压缩机304出来,再通过冷凝器入口3013进入冷凝器301中,在冷凝器301中,高温高压的气体冷凝成液态,并把吸收的热量换给热网回水,加热后的热网回水通过第二热网回水出口3012从冷凝器301中出来,液态工质经膨胀阀302降压膨胀后,通过蒸发器入口3034重新回到蒸发器303内,吸收热量蒸发而完成一个循环,如此往复,不断吸收低温热源的热量来加热热网回水。
在一些实施例中,低温热源***包括太阳能集热器501和风力制热器502,太阳能集热器501具有太阳能集热器入口5011和太阳能集热器出口5012,太阳能集热器入口5011与低温水入口504连通,低温水通过太阳能集热器入口5011进入太阳能集热器501中被加热,太阳能集热器出口5012与热水出口503连通,被加热的水通过太阳能集热器出口5012从太阳能集热器501出来,再通过热水出口503送出去被作为低温热源利用。
风力制热器502具有风力制热器入口5021和风力制热器出口5022,风力制热器入口 5021与所述低温水入口504连通,低温水通过风力制热器入口5021进入风力制热器502中被加热,风力制热器出口5022与热水出口503连通,被加热的水通过风力制热器出口5022从风力制热器502出来,再通过热水出口503送出去被作为低温热源利用。
在一些实施例中,储热设备耦合清洁能源供热***100进一步包括低温热源循环泵 505,低温热源循环泵505包括循环泵入口5051和循环泵出口5052,循环泵入口5051与第一低温水出口3032连通,从压缩式热泵的蒸发器303出来的低温水通过循环泵入口5051 进入低温热源循环泵505,并通过循环泵出口5052与低温热源***的低温水入口504连通,从而进入低温热源***。
循环泵入口5051和第二低温水出口4032连通,从吸收式热泵的蒸发器403出来的低温水通过循环泵入口5051进入低温热源循环泵505,并通过循环泵出口5052与低温热源***的低温水入口504连通,从而进入低温热源***。
低温热源循环泵505与配电箱103的输出端1032电连接,配电箱103为低温热源循环泵505分配电能。
如图1所示,本实用新型实施例的储热设备耦合清洁能源供热***100的运行方式,具体如下:
日间热负荷小风光出力高时:利用微电网***的风力发电机101和太阳能光伏板102 发电驱动压缩式热泵:热网回水通过第二热网回水入口3011进入冷凝器301中,由风力制热器502和太阳能集热器501共同加热的低温热源***的热水通过第一热水入口3031进入到蒸发器303中,将蒸发器303中的液态工质加热成蒸汽,而后来自低温热源***的热水变成了低温水,该低温水从蒸发器303出来,通过低温水入口504进入低温热源***继续加热。蒸发器303中的蒸汽从蒸发器303出来后,进入压缩机304,经压缩机304压缩成高温高压气体后,再进入冷凝器301中冷凝成液态,并把吸收的热量换给热网回水,加热后的热网回水通过第二热网回水出口3012从冷凝器301中出来作为热网供水,液态工质通过冷凝器出口3014从冷凝器301出来后经膨胀阀302降压膨胀,重新回到蒸发器303内,吸收热量蒸发而完成一个循环。
利用微电网***的风力发电机101和太阳能光伏板102发电,同时为***中的低温泵 203、高温泵206、溶液泵405、低温热源循环泵505等耗电设备供电,多余发电量利用电加热器204将低温介质储热罐201中的介质加热成高温介质,并送至高温介质储热罐205 储热:低温介质储热罐201中的低温介质通过低温泵203送入电加热器204中进行加热,在电加热器204中的低温介质被加热成高温介质后进入到高温介质储热罐205中进行储存即实现清洁能源储热。
夜间热负荷较大无光照时:利用风力发电机101发电驱动压缩式热泵供热,不足电量由低谷电价的市电补充,并利用高温介质储热罐205中的介质驱动吸收式热泵参与供热。利用高温介质储热罐205中介质驱动吸收式热泵参与供热过程:热网回水通过第一热网回水入口4021进入吸收器402中,仅有风力制热器提供的低温热源***的热水通过第二热水入口4031进入到蒸发器403中,将蒸发器403中的水加热成蒸汽,蒸汽从蒸发器403出来进入吸收器402中,在吸收器402内,利用溴化锂浓溶液的吸水放热的性能,溴化锂浓溶液吸收来自蒸发器403的水蒸汽,溶液的温度迅速升高,溶液分布在吸收器换热管外部,加热换热管内需要提高温度的热网回水,同时溴化锂浓溶液变成溴化锂稀溶液,溴化锂稀溶液从吸收器402出来,进入溶液热交换器406中吸收来自溴化锂浓溶液的热量,然后从溶液热交换器406中出来,通过溶液泵405进入发生器401,在发生器401中,利用来自驱动热源高温介质的热量,对来自吸收器402的溴化锂稀溶液进行浓缩,溶液浓缩产生的高温蒸汽进入冷凝器404,在吸收器402中被加热一次的热网回水从吸收器402中出来,进入冷凝器404中,被冷凝器404中的高温蒸汽进行二次加热,加热后的热网回水最后从冷凝器404出去作为热网供水。发生器401中的溴化锂浓溶液从发生器401出来,进入溶液热交换器406,在溶液热交换器406中溴化锂浓溶液的热量换给溴化锂稀溶液,再进入吸收器402中,冷凝器404中的蒸汽凝水从冷凝器404出来,再进入蒸发器403中循环蒸发。
根据本实用新型实施例的储热设备耦合清洁能源供热***100具有以下优点:
(1)利用风光清洁能源与介质储热罐高效耦合,实现能量跨时段存储与利用,提高清洁能源利用率,降低***供热成本与污染物排放。
(2)将由储热介质驱动的吸收式热泵与清洁能源发电量驱动的压缩式热泵融合,提高***供热灵活性,使***能够最大化利用清洁能源满足逐时波动的热负荷需求。
(3)利用风能与太阳能制热量做低温热源,提高制热性能系数,提高能源利用率和***供热能力。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了上述实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种储热设备耦合清洁能源供热***,其特征在于,包括:
微电网***,所述微电网***利用清洁能源发电;
配电箱,所述配电箱具有输入端和输出端,所述配电箱的所述输入端与所述微电网***电连接;
电加热器,所述电加热器具有第一介质入口和第一介质出口;所述电加热器与所述配电箱的所述输出端电连接;
低温介质储热罐,所述低温介质储热罐包括低温介质入口和低温介质出口,所述低温介质出口与所述第一介质入口连通,
高温介质储热罐,所述高温介质储热罐具有高温介质入口和高温介质出口,所述高温介质入口与所述第一介质出口连通;和
吸收式热泵,所述吸收式热泵具有发生器和冷凝器,所述发生器具有第二蒸汽出口、第一高温介质入口和第一低温介质出口,所述第一高温介质入口与所述高温介质出口连通,所述第一低温介质出口与所述低温介质入口连通,所述冷凝器具有第二蒸汽入口、第一热网回水入口和第一热网回水出口,所述第二蒸汽入口与所述第二蒸汽出口连通。
2.根据权利要求1所述的储热设备耦合清洁能源供热***,其特征在于,所述吸收式热泵包括蒸发器、吸收器和溶液泵,所述蒸发器具有第一蒸汽出口和冷凝水入口,
所述吸收器具有第一蒸汽入口、第一工质稀溶液出口和第二工质浓溶液入口,所述第一蒸汽入口与所述第一蒸汽出口连通,
所述溶液泵具有第二工质稀溶液入口和第三工质稀溶液出口,所述第二工质稀溶液入口与所述第一工质稀溶液出口连通,所述溶液泵与所述配电箱的所述输出端电连接。
3.根据权利要求2所述的储热设备耦合清洁能源供热***,其特征在于,所述发生器具有第三工质稀溶液入口和第一工质浓溶液出口,所述第三工质稀溶液入口与所述第三工质稀溶液出口连通,所述第一工质浓溶液出口与所述第二工质浓溶液入口连通。
4.根据权利要求2所述的储热设备耦合清洁能源供热***,其特征在于,所述吸收器具有第一热网回水入口和第一热网回水一次加热出口,所述冷凝器具有第一热网回水二次加热入口和冷凝水出口,所述第一热网回水二次加热入口与所述第一热网回水一次加热出口连通,所述冷凝水出口与所述冷凝水入口连通。
5.根据权利要求1所述的储热设备耦合清洁能源供热***,其特征在于,所述微电网***包括风力发电机和太阳能光伏板,所述配电箱的所述输入端与所述风力发电机和所述太阳能光伏板中的每一者电连接。
6.根据权利要求1所述的储热设备耦合清洁能源供热***,其特征在于,所述第一高温介质入口与所述高温介质出口之间通过高温泵连通,所述低温介质出口与所述第一介质入口之间通过低温泵连通,所述配电箱的所述输出端与所述低温泵和所述高温泵中的每一者电连接。
7.根据权利要求2所述的储热设备耦合清洁能源供热***,其特征在于,进一步包括低温热源***,所述低温热源***包括热水出口和低温水入口,所述蒸发器具有第二热水入口和第二低温水出口,所述第二热水入口与所述热水出口连通,所述第二低温水出口与所述低温水入口连通。
8.根据权利要求7所述的储热设备耦合清洁能源供热***,其特征在于,进一步包括压缩式热泵,所述压缩式热泵具有第二热网回水入口、第二热网回水出口、第一热水入口和第一低温水出口,所述第一热水入口与所述热水出口连通,所述第一低温水出口与所述低温水入口连通,所述压缩式热泵与所述配电箱的所述输出端电连接。
9.根据权利要求7所述的储热设备耦合清洁能源供热***,其特征在于,所述低温热源***包括太阳能集热器和风力制热器,所述太阳能集热器具有太阳能集热器入口和太阳能集热器出口,所述太阳能集热器入口与所述低温水入口连通,所述太阳能集热器出口与所述热水出口连通;
所述风力制热器具有风力制热器入口和风力制热器出口,所述风力制热器入口与所述低温水入口连通,所述风力制热器出口与所述热水出口连通。
10.根据权利要求8所述的储热设备耦合清洁能源供热***,其特征在于,进一步包括低温热源循环泵,所述低温热源循环泵包括循环泵入口和循环泵出口,所述循环泵入口与所述第一低温水出口和所述第二低温水出口中的每一者连通,所述循环泵出口与所述低温水入口连通,所述低温热源循环泵与所述配电箱的所述输出端电连接。
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