CN105180594A - 一种电转换冷能储存和供给装置 - Google Patents

Abstract

一种电转换冷能储存和供给装置，由冷储存单元、制冷单元、冷能供给单元和控制器构成，冷储存单元包括介质储存罐和冷储存介质，介质储存罐由内壳体、外壳体和保温层构成，内壳体由在-100°环境下结构稳定和可焊接的材料制作，外壳体由普通金属材料制作，内壳体安装在外壳体内并在上面有加料口，内壳体和外壳体之间有夹层空间，内壳体和外壳体的上面有加料口，保温层高效保温材料填充在内壳体和外壳体的夹层空间构成，冷储存介质为无毒、无味、无腐蚀、不挥发、在-80°C时保持流动性良好的液态介质，冷储存介质罐装在内壳体里；制冷单元和冷能供给单元连接到内壳体里面的冷储存介质并接受控制器控制。

Description

一种电转换冷能储存和供给装置

技术领域

本发明涉及一种电转换冷能储存和供给装置，属冷储存工程技术领域。

背景技术

发电企业由于受技术等因素的制约，向电网供应的电力几乎是持续平稳的。用电市场则不同，由于大自然的约束形成白天工作夜间休息的习惯等等原因，用电量大量集中在白天，夜间尤其午夜后到清晨用电量达到一天中的最低谷。电网平稳供电能力和用电市场峰谷需求量之间的矛盾是世界性的，城市规模越大用电量越大的国家或地区，矛盾越突出，矛盾越是突出，给发电企业带来损失就越大。于是出现了根据不同时段用电需求量的差别，划分成用电高峰时段、用电平峰时段和用电低谷时段，供电企业或政府为了减少发电企业的损失，按不同用电需求时段制定出差别化的电价，这就是“峰谷电价”。峰谷电价的差别一般都比较大，大多以平峰时段的基础电价为准，高峰低谷时段分别上调和下调，调整比例大多都在50%左右。如平峰时段的工业用电每度为0.7元，高峰时段就是1.05元，低谷时段便低至0.35元。

“峰谷电价”出现的目的在于平抑用电峰谷时段的矛盾。但光靠价格的杠杆鼓励城乡居民在低谷时段多用电的效果甚微，于是政府层面便出现了大规模投资“抽水蓄能发电”项目，即采用用电低谷时段的低廉电价，将低位水抽到高位蓄存，等用电高峰也是电价高峰时，再将高位水放入低位进行发电送入电网销售。这样的项目投资巨大，但因为社会效益和经济效益的巨大拉动，政府或大企业仍然乐此不疲。

大型商场、写字楼的供冷供热设备几乎都要到用电高峰时才全负荷运行，低廉的低估电价几乎没有机会享受。如何能让这些用冷单位享受到低估电价，在于如何在低谷电价区间将电转换成冷能后储存起来，然后到达用冷时也就是电价的高峰区间时把冷能释放出来，这就给科学界提出了课题。要实施冷能的储存，关键的就是冷储存介质的冷承载密度问题。

发明内容

为解决上述用冷单位能够享用低谷电价，本发明提供一种电转换冷能储存和供给装置。

本本发明所采用的技术方案是：一种电转换冷能储存和供给装置，由冷储存单元、制冷单元、冷能供给单元和控制器构成，冷储存单元包括介质储存罐和冷储存介质，介质储存罐由内壳体、外壳体和保温层构成，内壳体由在-100°C环境下结构稳定和可焊接的材料制作，外壳体由普通金属材料制作，内壳体安装在外壳体内并在上面有加料口，保温层由高效保温材料填充在内壳体和外壳体之间的夹层空间构成，冷储存介质为无毒、无味、无腐蚀、不挥发、在-80°C时保持流动性良好的液态介质，冷储存介质罐装在内壳体里；制冷单元和冷能供给单元连接到内壳体里面的冷储存介质并接受控制器控制。

制冷单元包括制冷机和换冷器，制冷机为超低温制冷机，换冷器安装在内壳体里面的一侧并沐浴在冷储存介质下，换冷器通过管道连接制冷机。

冷能供给单元包括低温液下泵和管道，低温液下泵的泵体安装在外壳体与换冷器对应侧的上面，泵的吸纳部分延伸到内壳体里面的冷储存介质里，管道包括输出管道和回流管道，输出管道的一端连接低温液下泵出口，另一端连接到散冷器的进口，回流管道的一端连接散冷器的出口，另一端连接在外壳体与低温液下泵对应侧并延伸到内壳体里。

本本发明的有益效果是：可在低廉的低谷电价区间将电能转换成冷能并加以储存，当需要用冷时也是电价高峰时，将冷能释放，起到平抑丰谷用电矛盾和降低用冷成本。

附图说明

下面结合附图对本本发明进一步说明：

图1为本本发明的侧截面结构示意图。

图中1、冷储存介质，2、内壳体，3、外壳体，4、加料口，5、保温层，6、制冷机，7、换冷器，8、低温液下泵，9、输出管道，10、回流管道。

具体实施方式

在图1的实施例中，一种电转换冷能储存和供给装置，由冷储存单元、制冷单元、冷能供给单元和控制器构成，冷储存单元包括介质储存罐和冷储存介质1，介质储存罐由内壳体2、外壳体3和保温层4构成，内壳体2由在-100°环境下结构稳定和可焊接的材料制作，外壳体3由普通金属材料制作，内壳体2安装在外壳体3内，内壳体2和外壳体3之间有夹层空间，内壳体2和外壳体3的上面有加料口4，保温层5由高效保温材料填充在内壳体2和外壳体3的夹层空间构成，冷储存介质1为无毒、无味、无腐蚀、不挥发、在-80°C时保持流动性良好的液态介质，冷储存介质1罐装在内壳体2里；制冷单元和冷能供给单元连接到内壳体2里面的冷储存介质并接受控制器控制。

制冷单元包括制冷机6和换冷器7，制冷机6为超低温制冷机，换冷器7安装在内壳体2里面的一侧并沐浴在冷储存介质1下，换冷器7通过管道连接制冷机6。

冷能供给单元包括低温液下泵8和管道，低温液下泵8的泵体安装在外壳体3与换冷器7对应侧的上面，泵的吸纳部分延伸到内壳体2里面的冷储存介质1里，管道包括输出管道9和回流管道10，输出管道9的一端连接低温液下泵8出口，另一端连接到散冷器的进口，回流管道10的一端连接散冷器的出口，另一端连接在外壳体3与低温液下泵8对应侧并延伸到内壳体2里。

实施例1：接通控制器电源，控制器根据设定的低谷电价区间的起止时间，自动按时启动制冷机6制冷，制冷机6制出的冷能经连接管道输送到换冷器7，换冷器7与冷储存介质1换冷，将冷能交换给冷储存介质1。

实施例2：因为制冷机6是超低温制冷机，冷储存介质1在-80°C仍能保持良好的流动性，加上内壳体2和外壳体3之间有保温层5，冷能在冷储存介质1里可以储存到-80°C的超低温状态。

实施例3：当冷储存介质1达到设定温度值或进入非低谷电价的时间区段，控制器自动停止制冷机6运行。

实施例4：当进入用冷时间，控制器自动启动并根据用冷温度要求控制低温液下泵8流量，低温液下泵8抽取超低温的冷储存介质1，经输出管道送到散冷器后由轮流管道10回流到内壳体2内。

Claims (3)

1.一种电转换冷能储存和供给装置，由冷储存单元、制冷单元、冷能供给单元和控制器构成，其特征是：冷储存单元包括介质储存罐和冷储存介质，介质储存罐由内壳体、外壳体和保温层构成，内壳体由在-100°环境下结构稳定和可焊接的材料制作，外壳体由普通金属材料制作，内壳体安装在外壳体内并在上面有加料口，内壳体和外壳体之间有夹层空间，内壳体和外壳体的上面有加料口，保温层高效保温材料填充在内壳体和外壳体的夹层空间构成，冷储存介质为无毒、无味、无腐蚀、不挥发、在-80°C时保持流动性良好的液态介质，冷储存介质罐装在内壳体里；制冷单元和冷能供给单元连接到内壳体里面的冷储存介质并接受控制器控制。

2.根据权利要求1所述的一种电转换冷能储存和供给装置，其特征是：所述的制冷单元包括制冷机和换冷器，制冷机为超低温制冷机，换冷器安装在内壳体里面的一侧并沐浴在冷储存介质下，换冷器通过管道连接制冷机。

3.根据权利要求1所述的一种电转换冷能储存和供给装置，其特征是：所述的冷能供给单元包括低温下叶泵和管道，低温下叶泵的泵体安装在外壳体与换冷器对应侧的上面，泵的吸纳部分延伸到内壳体里面的冷储存介质里，管道包括输出管道和回流管道，输出管道的一端连接低温下叶泵出口，另一端连接到散冷器的进口，回流管道的一端连接散冷器的出口，另一端连接在外壳体与低温下叶泵对应侧并延伸到内壳体里。