CN114484578A - 一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法 - Google Patents

一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114484578A
CN114484578A CN202210181845.XA CN202210181845A CN114484578A CN 114484578 A CN114484578 A CN 114484578A CN 202210181845 A CN202210181845 A CN 202210181845A CN 114484578 A CN114484578 A CN 114484578A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
water
inlet end
water inlet
storage device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210181845.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114484578B (zh
Inventor
李阳
李佳东
李铭志
常洋涛
冯仰敏
王新
王丹江
李鹏
李超
陈子然
曹磊
王武超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd filed Critical Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN202210181845.XA priority Critical patent/CN114484578B/zh
Publication of CN114484578A publication Critical patent/CN114484578A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114484578B publication Critical patent/CN114484578B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D15/00—Other domestic- or space-heating systems
    • F24D15/02—Other domestic- or space-heating systems consisting of self-contained heating units, e.g. storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F24D11/0221—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system combined with solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D15/00—Other domestic- or space-heating systems
    • F24D15/04—Other domestic- or space-heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/008—Details related to central heating radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/40—Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40—Fluid line arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法，包括太阳能集热器、空气源热泵、高温相变蓄热装置、散热器、水泵和低温相变蓄热装置；空气源热泵包括气冷器；太阳能集热器出水端与气冷器进水端连接，气冷器出水端经第二阀门与高温相变蓄热装置进水端连接，并经第三阀门与散热器进水端连接；散热器出水端与水泵进水端连接，水泵出水端经第五阀门与低温相变蓄热装置进水端连接，低温相变蓄热装置出水端与太阳能集热器进水端连接并经第四阀门与高温相变蓄热装置进水端连接。实现多能互补，提高系统工作稳定性，实现连续供暖，提高能量利用效率。

Description

一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法
技术领域
本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法。
背景技术
随着全球经济的飞速发展，以及工业生产水平和居民消费水平的日益增长，能源需求日益增长，并引发了大规模区域型和全球性环境问题。为破解日益严峻的能源和环境难题，美日欧等发达国家在本世纪初提出了综合能源系统发展计划，以促进分布式能源的推广应用并提高清洁能源使用比例。
太阳能来源广泛，但易受天气影响，热源温度不稳定、供热保证率低下，难以满足冬季供热需求。冬季电力过剩，利用电力驱动热泵供热是较为高效的利用方式，然而，寒冷及严寒地区的冬季室外平均气温较低，空气源热泵不但制热性能较低，且容易结霜，应用效果不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法，实现多能互补，提高系统工作稳定性，实现连续供暖，提高能量利用效率。
本发明采用以下技术方案：
一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，该系统包括太阳能集热器、空气源热泵、高温相变蓄热装置、散热器、水泵和低温相变蓄热装置；空气源热泵包括气冷器；
太阳能集热器出水端与气冷器进水端连接，气冷器出水端经第二阀门与高温相变蓄热装置进水端连接，并经第三阀门与散热器进水端连接；散热器出水端与水泵进水端连接，水泵出水端经第五阀门与低温相变蓄热装置进水端连接，低温相变蓄热装置出水端与太阳能集热器进水端连接并经第四阀门与高温相变蓄热装置进水端连接。
优选的：该系统还包括太阳能光伏系统，太阳能光伏系统包括逆变器机房和设置在逆变器机房中的逆变器；
空气源热泵还包括压缩机、节流阀和蒸发器；气冷器的制冷剂出口端经节流阀与蒸发器的进口端连接，蒸发器的出口端与压缩机进口端连接，压缩机出口端与气冷器的制冷剂进口端连接；蒸发器放置在逆变器机房中。
进一步的：水泵进水端还经阀门与水箱连接，水泵出水端还经第六阀门与气冷器进水端连接；气冷器出水端还经阀门与生活用热水管路连接。
进一步的：该系统还包括电加热器和分流阀；太阳能光伏系统为电加热器供电；
气冷器出水端经过分流阀分两路，一路经第二阀门与高温相变蓄热装置进水端连接并经第三阀门与散热器进水端连接；另一路与电加热器进水端连接，电加热器出水端经第二阀门与高温相变蓄热装置进水端连接并经第三阀门与散热器进水端连接。
进一步的：太阳能光伏系统为压缩机和水泵供电。
进一步的：太阳能光伏系统还包括光伏电池、汇流箱、配电箱和箱式变压器；
光伏电池依次经过汇流箱、配电箱、逆变器和箱式变压器接入电网。
优选的：该系统还包括电加热器和分流阀；
气冷器出水端经过分流阀分两路，一路经第二阀门与高温相变蓄热装置进水端连接并经第三阀门与散热器进水端连接；另一路与电加热器进水端连接，电加热器出水端经第二阀门与高温相变蓄热装置进水端连接并经第三阀门与散热器进水端连接。
一种基于多能互补及相变储能的冷热联供方法，基于所述的系统，
冬季充热模式：将第二阀门、第三阀门和第五阀门打开，第四阀门关闭；循环水在太阳能集热器中被一次加热，之后经空气源热泵的气冷器进行二次加热；二次加热得到的热水进入高温相变蓄热装置和散热器，经高温相变蓄热装置蓄热后的热水进入散热器；热水在散热器中将热量散发到房间中供暖，之后在水泵的作用下进入低温相变蓄热装置蓄热，然后进入太阳能集热器继续下一次循环；
冬季放热模式：将第二阀门和第三阀门关闭，第四阀门和第五阀门打开；散热器中的循环水经水泵进入低温相变蓄热装置中预热，然后在高温相变蓄热装置中再加热，然后进入散热器供暖。
优选的：所述系统还包括电加热器和分流阀；气冷器出水端经过分流阀分两路，一路经第二阀门与高温相变蓄热装置进水端连接并经第三阀门与散热器进水端连接；另一路与电加热器进水端连接，电加热器出水端经第二阀门与高温相变蓄热装置进水端连接并经第三阀门与散热器进水端连接；
冬季充热模式中：若二次加热得到的热水温度不满足要求，则启动电加热器，通过分流阀调节分流比例，一部分二次加热得到的热水经电加热器进行三次加热后进入高温相变蓄热装置和散热器，另一部分二次加热得到的热水直接进入高温相变蓄热装置和散热器。
优选的：所述系统还包括太阳能光伏系统，太阳能光伏系统包括逆变器机房和设置在逆变器机房中的逆变器；空气源热泵还包括压缩机、节流阀和蒸发器；气冷器的制冷剂出口端经节流阀与蒸发器的进口端连接，蒸发器的出口端与压缩机进口端连接，压缩机出口端与气冷器的制冷剂进口端连接；蒸发器放置在逆变器机房中；水泵进水端还经阀门与水箱连接，水泵出水端还经第六阀门与气冷器进水端连接；气冷器出水端还经阀门与生活用热水管路连接；
冬季充热模式和冬季放热模式中：水泵与水箱连接管路上的阀门关闭，气冷器与生活用热水管路连接管路上的阀门关闭；
夏季模式：将第二阀门和第五阀门关闭，水泵与水箱连接管路上的阀门、气冷器与生活用热水管路连接管路上的阀门和第六阀门打开；水箱中水进入气冷器，气冷器内制冷剂将热量传递给水，被加热的水进入生活用热水管路，制冷剂冷却后降压液化，再进入蒸发器发生汽化进吸收逆变器机房中空气的热量。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，采用太阳能集热器和空气源热泵对循环水进行梯级加热，以改善单一系统应用条件受限，供热能力不足的问题；此外，相比于常规联合系统，添加了相变储能装置，白天供热时使用高温相变蓄热装置和低温相变蓄热装置储能，夜间以相变蓄热装置作为热源供暖，可减少能量浪费，降低供热成本，同时满足连续工作要求。因此，本发明将太阳能热利用技术与热泵技术结合起来，并添加储能技术，可优势互补实现昼夜连续工作，顺应节能和环保发展趋势。
进一步的，所述的基于多能互补及相变储能的冷热联供系统中，空气源热泵以太阳能光伏系统中逆变器等发热设备产生的废热作为热源，实现废热回收利用，减少能量浪费。
进一步的，水泵进水端经阀门与水箱连接，气冷器出水端经阀门与生活用热水管路连接，从而夏季可以实现机房制冷，从而可以实现冬季建筑供暖和夏季机房制冷的双重功能，提高系统适应性。
进一步的，本发明设置电加热器，可通过调节分流阀切换热水分流比例，以决定是否需要电加热。可以在太阳能集热器和空气源热泵提供的热量不够时，采用电加热器进一步提高循环水温度，进一步提高系统工作稳定性。
进一步的，所述的基于多能互补及相变储能的冷热联供系统中，压缩机、电加热器以及水泵所需电能由太阳能光伏系统提供，可实现电力的削峰填谷，缓解能源压力。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统示意图。
其中：1.太阳能集热器；2.空气源热泵；2-1.压缩机；2-2.气冷器；2-3.节流阀；2-4.蒸发器；3-1.太阳能光伏系统；3-1-1.光伏电池；3-1-2.汇流箱；3-1-3.配电箱；3-1-4.逆变器；3-1-5.箱式变压器；3-1-6.逆变器机房；3-2.电加热器；3-3.分流阀；4.高温相变蓄热装置；5.散热器；6.水泵；7.低温相变蓄热装置；8.第二阀门；9.第三阀门；10.第四阀门；11.第五阀门；12.第六阀门；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
请参阅图1，本发明一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，包括太阳能集热器1，空气源热泵2，太阳能光伏系统3-1，电加热器3-2，分流阀3-3，高温相变蓄热装置4，散热器5，水泵6，低温相变蓄热装置7，第二阀门8，第三阀门9，第四阀门10，第五阀门11，第六阀门12。其中空气源热泵2包括压缩机2-1，气冷器2-2，节流阀2-3，蒸发器2-4。太阳能光伏系统3-1包括光伏电池3-1-1，汇流箱3-1-2，配电箱3-1-3，逆变器3-1-4，箱式变压器3-1-5，逆变器机房3-1-6。
太阳能集热器1出水端与空气源热泵2的气冷器2-2进水端连接，气冷器2-2出水端经过分流阀3-3分两路，一路经第二阀门8与高温相变蓄热装置4进水端连接，并经第三阀门9与散热器5进水端连接，还经阀门与生活用热水管路连接。另一路与电加热器3-2进水端连接，电加热器3-2出水端经第二阀门8与高温相变蓄热装置4进水端连接，并经第三阀门9与散热器5进水端连接。散热器5出水端与水泵6进水端连接，水泵6出水端经第五阀门11与低温相变蓄热装置7进水端连接，水泵6出水端还经第六阀门12与气冷器2-2进水端连接。水泵6进水端还通过阀门与水箱连接，用于夏季热水供应。低温相变蓄热装置7出水端与太阳能集热器1进水端连接并经第四阀门10与高温相变蓄热装置4进水端连接。空气源热泵2的蒸发器2-4放置在逆变器机房3-1-6中，以逆变器3-1-4等发热设备的热量作为热源制备热水，实现光伏系统的废热回收利用。
高温相变蓄热装置4和低温相变蓄热装置7，都通过螺旋盘管将热量传递到相变材料中，所述高温相变蓄热装置4和低温相变蓄热装置7分别填装有高熔点相变材料和低熔点相变材料，其中“高”和“低”是为了区分所选取两种相变材料的简化描述，如相变温度为56℃的高熔点石蜡和相变温度为36℃的低熔点石蜡。
气冷器2-2的制冷剂出口端经节流阀2-3与蒸发器2-4的进口端连接，蒸发器2-4的出口端与压缩机2-1进口端连接，压缩机2-1出口端与气冷器2-2的制冷剂进口端连接。空气源热泵2采用CO2作为制冷剂，制备热水效果好。
太阳能光伏系统3-1中的光伏电池3-1-1依次经过汇流箱3-1-2、配电箱3-1-3与逆变器3-1-4连接，再经过箱式变压器3-1-5接入电网，并与压缩机2-1、电加热器3-2和水泵6电连接。太阳能光伏系统3-1中的光伏电池3-1-1产生的电能经过汇流箱3-1-2汇集，通过逆变器3-1-4变成交流电，再经过箱式变压器3-1-5升压后送入电网，也可在有需求时为压缩机2-1和电加热器3-2供电。
即，压缩机2-1、电加热器3-2以及水泵6所用电能可由太阳能光伏系统3-1通过光伏发电提供。
本发明基于多能互补及相变储能的冷热联供系统的工作原理如下：
冬季充热：第二阀门8、第三阀门9、第五阀门11打开，第四阀门10和第六阀门12关闭。循环水在太阳能集热器1的集热管中被一次加热，之后通往空气源热泵2的气冷器2-2，空气源热泵2中的制冷剂通过蒸发器2-4吸收逆变器机房3-1-6中的热量，并经过压缩机2-1压缩成高温高压状态后在气冷器2-2中将热量传递给循环水。从气冷器2-2出来后，二次加热得到的热水若温度不满足要求，分流阀3-3调节分流比例，电加热器3-2启动，对热水进行三次加热。满足要求的热水继续通往散热器5，其中一部分流向高温相变蓄热装置4进行蓄热。热水在散热器5中将热量散发到房间中供暖，之后在水泵6的作用下进入低温相变蓄热装置7蓄热，继续下一次循环。
冬季放热：第二阀门8、第三阀门9、第六阀门12关闭，第四阀门10和第五阀门11打开。此时两个相变蓄热装置作为热源进行供暖，循环水先在低温相变蓄热装置7中预热，然后在高温相变蓄热装置4中再加热，然后进入散热器5供暖。
夏季：第二阀门8、第五阀门11关闭，第六阀门12打开，此时气冷器2-2内制冷剂将热量传递给循环水，被加热的循环水可用作生活热水，制冷剂冷却后经过节流阀2-3节流降压液化，再进入蒸发器2-4发生汽化进而吸收逆变器机房3-1-6中空气的热量，实现制冷目的。
综上所述，本发明一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，通过多能互补，可以提高系统工作稳定性；采用相变储能，可实现连续供暖，提高能量利用效率；采用空气源热泵，可以实现光伏系统的废热回收利用，减少能量浪费。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，其特征在于：该系统包括太阳能集热器(1)、空气源热泵(2)、高温相变蓄热装置(4)、散热器(5)、水泵(6)和低温相变蓄热装置(7)；空气源热泵(2)包括气冷器(2-2)；
太阳能集热器(1)出水端与气冷器(2-2)进水端连接，气冷器(2-2)出水端经第二阀门(8)与高温相变蓄热装置(4)进水端连接，并经第三阀门(9)与散热器(5)进水端连接；散热器(5)出水端与水泵(6)进水端连接，水泵(6)出水端经第五阀门(11)与低温相变蓄热装置(7)进水端连接，低温相变蓄热装置(7)出水端与太阳能集热器(1)进水端连接并经第四阀门(10)与高温相变蓄热装置(4)进水端连接。
2.根据权利要求1所述的基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，其特征在于：该系统还包括太阳能光伏系统(3-1)，太阳能光伏系统(3-1)包括逆变器机房(3-1-6)和设置在逆变器机房(3-1-6)中的逆变器(3-1-4)；
空气源热泵(2)还包括压缩机(2-1)、节流阀(2-3)和蒸发器(2-4)；气冷器(2-2)的制冷剂出口端经节流阀(2-3)与蒸发器(2-4)的进口端连接，蒸发器(2-4)的出口端与压缩机(2-1)进口端连接，压缩机(2-1)出口端与气冷器(2-2)的制冷剂进口端连接；蒸发器(2-4)放置在逆变器机房(3-1-6)中。
3.根据权利要求2所述的基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，其特征在于：水泵(6)进水端还经阀门与水箱连接，水泵(6)出水端还经第六阀门(12)与气冷器(2-2)进水端连接；气冷器(2-2)出水端还经阀门与生活用热水管路连接。
4.根据权利要求2所述的基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，其特征在于：该系统还包括电加热器(3-2)和分流阀(3-3)；太阳能光伏系统(3-1)为电加热器(3-2)供电；
气冷器(2-2)出水端经过分流阀(3-3)分两路，一路经第二阀门(8)与高温相变蓄热装置(4)进水端连接并经第三阀门(9)与散热器(5)进水端连接；另一路与电加热器(3-2)进水端连接，电加热器(3-2)出水端经第二阀门(8)与高温相变蓄热装置(4)进水端连接并经第三阀门(9)与散热器(5)进水端连接。
5.根据权利要求2所述的基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，其特征在于：太阳能光伏系统(3-1)为压缩机(2-1)和水泵(6)供电。
6.根据权利要求2所述的基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，其特征在于：太阳能光伏系统(3-1)还包括光伏电池(3-1-1)、汇流箱(3-1-2)、配电箱(3-1-3)和箱式变压器(3-1-5)；
光伏电池(3-1-1)依次经过汇流箱(3-1-2)、配电箱(3-1-3)、逆变器(3-1-4)和箱式变压器(3-1-5)接入电网。
7.根据权利要求1所述的基于多能互补及相变储能的冷热联供系统，其特征在于：该系统还包括电加热器(3-2)和分流阀(3-3)；
气冷器(2-2)出水端经过分流阀(3-3)分两路，一路经第二阀门(8)与高温相变蓄热装置(4)进水端连接并经第三阀门(9)与散热器(5)进水端连接；另一路与电加热器(3-2)进水端连接，电加热器(3-2)出水端经第二阀门(8)与高温相变蓄热装置(4)进水端连接并经第三阀门(9)与散热器(5)进水端连接。
8.一种基于多能互补及相变储能的冷热联供方法，其特征在于：基于权利要求1所述的系统，
冬季充热模式：将第二阀门(8)、第三阀门(9)和第五阀门(11)打开，第四阀门(10)关闭；循环水在太阳能集热器(1)中被一次加热，之后经空气源热泵(2)的气冷器(2-2)进行二次加热；二次加热得到的热水进入高温相变蓄热装置(4)和散热器(5)，经高温相变蓄热装置(4)蓄热后的热水进入散热器(5)；热水在散热器(5)中将热量散发到房间中供暖，之后在水泵(6)的作用下进入低温相变蓄热装置(7)蓄热，然后进入太阳能集热器(1)继续下一次循环；
冬季放热模式：将第二阀门(8)和第三阀门(9)关闭，第四阀门(10)和第五阀门(11)打开；散热器(5)中的循环水经水泵(6)进入低温相变蓄热装置(7)中预热，然后在高温相变蓄热装置(4)中再加热，然后进入散热器(5)供暖。
9.根据权利要求8所述的基于多能互补及相变储能的冷热联供方法，其特征在于：所述系统还包括电加热器(3-2)和分流阀(3-3)；气冷器(2-2)出水端经过分流阀(3-3)分两路，一路经第二阀门(8)与高温相变蓄热装置(4)进水端连接并经第三阀门(9)与散热器(5)进水端连接；另一路与电加热器(3-2)进水端连接，电加热器(3-2)出水端经第二阀门(8)与高温相变蓄热装置(4)进水端连接并经第三阀门(9)与散热器(5)进水端连接；
冬季充热模式中：若二次加热得到的热水温度不满足要求，则启动电加热器(3-2)，通过分流阀(3-3)调节分流比例，一部分二次加热得到的热水经电加热器(3-2)进行三次加热后进入高温相变蓄热装置(4)和散热器(5)，另一部分二次加热得到的热水直接进入高温相变蓄热装置(4)和散热器(5)。
10.根据权利要求8所述的基于多能互补及相变储能的冷热联供方法，其特征在于：所述系统还包括太阳能光伏系统(3-1)，太阳能光伏系统(3-1)包括逆变器机房(3-1-6)和设置在逆变器机房(3-1-6)中的逆变器(3-1-4)；空气源热泵(2)还包括压缩机(2-1)、节流阀(2-3)和蒸发器(2-4)；气冷器(2-2)的制冷剂出口端经节流阀(2-3)与蒸发器(2-4)的进口端连接，蒸发器(2-4)的出口端与压缩机(2-1)进口端连接，压缩机(2-1)出口端与气冷器(2-2)的制冷剂进口端连接；蒸发器(2-4)放置在逆变器机房(3-1-6)中；水泵(6)进水端还经阀门与水箱连接，水泵(6)出水端还经第六阀门(12)与气冷器(2-2)进水端连接；气冷器(2-2)出水端还经阀门与生活用热水管路连接；
冬季充热模式和冬季放热模式中：水泵(6)与水箱连接管路上的阀门关闭，气冷器(2-2)与生活用热水管路连接管路上的阀门关闭；
夏季模式：将第二阀门(8)和第五阀门(11)关闭，水泵(6)与水箱连接管路上的阀门、气冷器(2-2)与生活用热水管路连接管路上的阀门和第六阀门(12)打开；水箱中水进入气冷器(2-2)，气冷器(2-2)内制冷剂将热量传递给水，被加热的水进入生活用热水管路，制冷剂冷却后降压液化，再进入蒸发器(2-4)发生汽化进吸收逆变器机房(3-1-6)中空气的热量。
CN202210181845.XA 2022-02-25 2022-02-25 一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法 Active CN114484578B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210181845.XA CN114484578B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210181845.XA CN114484578B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114484578A true CN114484578A (zh) 2022-05-13
CN114484578B CN114484578B (zh) 2023-07-18

Family

ID=81483820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210181845.XA Active CN114484578B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114484578B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5491838A (en) * 1977-12-29 1979-07-20 Matsushita Electric Works Ltd Hot water heating device
JPH07174414A (ja) * 1992-03-23 1995-07-14 Nippondenso Co Ltd ヒートポンプ式太陽熱集熱システム
DE19714679A1 (de) * 1997-04-01 1998-10-08 Peschke Christoph Dr Ing Klimaanlage mit geregelter Kopplung von Solarkollektoren und Wärmepumpen
CN205026995U (zh) * 2015-09-30 2016-02-10 陕西环发新能源技术有限责任公司 自适应蓄热太阳能地源热泵装置
CN107435970A (zh) * 2016-05-26 2017-12-05 香江科技股份有限公司 一种相变储能双蒸发器太阳能热泵采暖系统及其控制方法
CN110469896A (zh) * 2019-07-29 2019-11-19 合肥中南光电有限公司 一种太阳能空气源双热源热泵系统
CN111706899A (zh) * 2020-06-18 2020-09-25 大唐东北电力试验研究院有限公司 一种风光电多能互补分布式供热系统
CN211822634U (zh) * 2019-12-27 2020-10-30 思安新能源股份有限公司 太阳能-水源热泵联合供暖系统
CN112856551A (zh) * 2021-01-18 2021-05-28 北京理工大学 一种太阳能梯级相变蓄热耦合空气源热泵供热系统及方法
CN213395553U (zh) * 2020-09-10 2021-06-08 常州海卡太阳能热泵有限公司 太阳能相变蓄联热泵采暖系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5491838A (en) * 1977-12-29 1979-07-20 Matsushita Electric Works Ltd Hot water heating device
JPH07174414A (ja) * 1992-03-23 1995-07-14 Nippondenso Co Ltd ヒートポンプ式太陽熱集熱システム
DE19714679A1 (de) * 1997-04-01 1998-10-08 Peschke Christoph Dr Ing Klimaanlage mit geregelter Kopplung von Solarkollektoren und Wärmepumpen
CN205026995U (zh) * 2015-09-30 2016-02-10 陕西环发新能源技术有限责任公司 自适应蓄热太阳能地源热泵装置
CN107435970A (zh) * 2016-05-26 2017-12-05 香江科技股份有限公司 一种相变储能双蒸发器太阳能热泵采暖系统及其控制方法
CN110469896A (zh) * 2019-07-29 2019-11-19 合肥中南光电有限公司 一种太阳能空气源双热源热泵系统
CN211822634U (zh) * 2019-12-27 2020-10-30 思安新能源股份有限公司 太阳能-水源热泵联合供暖系统
CN111706899A (zh) * 2020-06-18 2020-09-25 大唐东北电力试验研究院有限公司 一种风光电多能互补分布式供热系统
CN213395553U (zh) * 2020-09-10 2021-06-08 常州海卡太阳能热泵有限公司 太阳能相变蓄联热泵采暖系统
CN112856551A (zh) * 2021-01-18 2021-05-28 北京理工大学 一种太阳能梯级相变蓄热耦合空气源热泵供热系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114484578B (zh) 2023-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202382474U (zh) 太阳能、地热一体化集成蓄电、加热、制冷系统
CN102147171A (zh) 一种节能型集成加热、制冷系统
CN104728974B (zh) 一种分布式风能/光伏独立能源驱动的冷热双效蓄能空调系统
CN105715518B (zh) 一种夏供冷冬供热冷热电三联供装置及方法
CN111706899A (zh) 一种风光电多能互补分布式供热系统
CN210568969U (zh) 一种双源热泵系统
CN105318466A (zh) 一种蓄热型空气源热泵冷热水系统及其运行方法
CN204630141U (zh) 一种相变蓄能复合源热泵装置
CN110671765A (zh) 一种相变蓄冷应急供冷系统
CN111928389B (zh) 一种基于热源塔与冰蓄冷联合运行的高效供冷供热系统
CN209857479U (zh) 一种基于太阳能pv/t技术的冷库制冷系统
CN104566726B (zh) 一种户用新型高效静态制冰间接融冰供冷空调系统
CN209295316U (zh) 一种串并联热泵双蓄供能系统
CN111023232A (zh) 一种多能互补清洁供暖系统
CN218328345U (zh) 一种太阳能pvt、相变蓄能耦合热泵技术的三联供系统
CN203432006U (zh) 蓄冷组合供冷的空调系统
CN114484578B (zh) 一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法
CN115540018A (zh) 光伏光热复合双源热泵的家庭热电冷联供系统及功能方法
CN115751746A (zh) 一种浅层和中深层地热能耦合光储系统的零碳供能系统
CN214371009U (zh) 多功能热管式光伏光热高低温相变地板耦合系统
CN210772395U (zh) 一种多能源时序互补集中式供暖供冷系统
CN106802024A (zh) 一种基于相变储能的热泵空调及生活热水联合系统
KR20130112394A (ko) 고효율 하이브리드식 히트펌프장치
CN102927638B (zh) 冰蓄冷水蓄热系统
CN113531630A (zh) 低成本运行的地热供暖-储能一体化系统及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant