CN115929596A - 一种集成暖通空调功能的压缩空气储能系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集成暖通空调功能的压缩空气储能系统及其控制方法,其中系统包括第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机、储气腔室、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一空气加热器、第二空气加热器、低温储罐、高温储罐、高温输送泵、变频泵、低温输送泵、第一透平、第二透平和发电机,变频泵用于调节进入第二空气加热器的换热介质流量,改变第二透平的压缩空气进口温度,将第二透平的排汽温度调节至采暖或制冷所需,通过暖通空调管网直接进入采暖或制冷空间。本发明利用压缩空气储能系统在实现电量调峰的同时,通过调节手段使得透平排气温度得以实时控制,将冷、热风直接送入需制冷或采暖的空间,获得了额外的使用价值。
Description
技术领域
本发明属于储能技术领域,特别涉及一种集成暖通空调功能的压缩空气储能系统及其控制方法。
背景技术
储能技术是构建新型电力系统,推动能源绿色低碳转型的关键。压缩空气储能具有规模大、效率高、成本低、环保等优点,被认为是最具发展潜力的大规模新型储能技术之一。
现有的众多的压缩空气储能规划项目,除电力需求外,用户端同样需要冷量或热量供应,直接以高品位电力进行供暖和制冷,造成了一定程度的能源浪费。
利用压缩空气储能系统实现冷热电联供,既能促进风光等可再生能源的消纳,又通过多能互补集成冷、热、电等能源互补集成和梯级利用,可大大提高能源利用效率,低碳环保,非常符合能源发展需求。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种集成暖通空调功能的压缩空气储能系统及其控制方法,大大提高能源利用效率,低碳环保。
一种集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,包括第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机、储气腔室、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一空气加热器、第二空气加热器、低温储罐、高温储罐、高温输送泵、变频泵、低温输送泵、第一透平、第二透平和发电机;其中,所述第一压缩机的进口与空气管道连通,所述第一换热器的空气侧通过管道连通所述第一压缩机的出口、所述第二压缩机的进口,所述第二换热器的空气侧通过管道连通所述第二压缩机的出口、所述第三压缩机的进口,所述第三换热器的空气侧通过管道连通所述第三压缩机的出口、所述储气腔室进气端,所述储气腔室出气端与第一管路、所述第一空气加热器的空气侧、第二管路和所述第一透平的进口依次连通,所述第一透平的出口依次与所述第二空气加热器的空气侧、第三管路和所述第二透平的进口连通,所述第二透平的出口连接暖通空调管网,所述第一透平和所述第二透平用于驱动发电机工作;所述低温储罐的出口与所述低温输送泵的进口连通,所述低温输送泵的出口分别与所述第三换热器的换热介质侧第一端、所述第二换热器的换热介质侧第一端和所述第一换热器的换热介质侧第一端连通,所述第三换热器的换热介质侧第二端、所述第二换热器的换热介质侧第二端和所述第一换热器的换热介质侧第二端与所述高温储罐的进口连通,所述高温储罐的第一出口依次与所述高温输送泵、所述第一空气加热器的换热介质侧第一端连通,所述第一空气加热器的换热介质侧第二端与第四管路第一端、第五管路第一端分别连通,所述第四管路第二端与热用户、所述低温储罐的进口依次连通,所述第五管路第二端与所述低温储罐的进口依次连通;所述高温储罐的第二出口依次与所述变频泵、所述第二空气加热器的换热介质侧第一端连通,所述第二空气加热器的换热介质侧第二端与所述第四管路第一端、所述第五管路第一端分别连通;所述变频泵用于调节进入第二空气加热器的换热介质流量,改变所述第二透平的压缩空气进口温度,将所述第二透平的排汽温度调节至采暖或制冷所需,通过暖通空调管网直接进入采暖或制冷空间。
进一步的,还包括冷却塔;
其中,所述冷却塔设置在所述低温储罐的进口的前端,所述冷却塔内设有旁路,所述旁路第一端与所述第五管路第二端和热用户连通,所述旁路第二端与所述低温储罐的进口连通,所述旁路第一端前设置有温度传感器。
进一步的,所述第一管路上设置有气源辅助调节阀或气源辅助调节阀组。
进一步的,所述第二管路上设置有第一入口调节阀,所述第三管路上设置有第二入口调节阀。
进一步的,所述第四管路上设置有第一流量调节阀,所述第五管路上设置有第二流量调节阀。
进一步的,第二透平的出口与暖通空调管网之间设置有消音器。
进一步的,还包括第三空气加热器;
其中,所述第三空气加热器的空气侧两端分别与所述第二空气加热器的空气侧、所述第三管路连通,所述第三空气加热器的换热介质侧两端分别与所述变频泵、所述第二空气加热器的换热介质侧第一端连通。
进一步的,所述第三空气加热器的换热介质侧设置有第一旁路阀,所述第三空气加热器的空气侧设置有第二旁路阀。
进一步的,所述空气管道上设置有空气过滤器。
进一步的,所述储气腔室包括多个独立腔室。
本发明还提供一种上述集成暖通空调功能的压缩空气储能系统的控制方法,包括以下步骤:
通过电动机驱动第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机对空气进行压缩;
通过低温输送泵将换热介质从低温储罐分别输送至第一换热器的换热介质侧、第二换热器的换热介质侧、第三换热器的换热介质侧与第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机出口的高温空气进行换热,并将换热后的高温换热介质输送至高温储罐中存储,通过储气腔室存储换热后的高压空气;
通过第一管路从储气腔室向第一空气加热器的空气侧输送高压空气时,通过高温输送泵向第一空气加热器的换热介质侧输送换热介质,对第一管路的空气侧的压缩空气进行加热,通过第二管路将获得存储热量的压缩空气输入第一透平膨胀做功;
通过变频泵向第二空气加热器的换热介质侧输送换热介质,对第二空气加热器的空气侧的压缩空气进行加热,加热升温后的压缩气体通过第三管路进入第二透平,通过第一透平与第二透平驱动发电机工作;
通过变频泵调节进入第二空气加热器的换热介质流量,改变第二透平的压缩空气进口温度,将第二透平的排汽温度调节至采暖或制冷所需,通过暖通空调管网直接进入采暖或制冷空间;
通过第四管路或第五管路进行分配流出第一空气加热器的换热介质侧及第二空气加热器的的换热介质侧的换热介质,向热用户提供热量。
进一步的,将第二透平的排汽温度调节至采暖或制冷所需包括以下步骤:
对第二管路上的第一入口调节阀及第三管路上的第二入口调节阀预设节流度,当第二透平排气温度高于第一预设值时,开大第二入口调节阀,或者开大第一入口调节阀及第二入口调节阀;
当第二透平排气温度低于第二预设值时,可关小第二入口调节阀,或者关小第一入口调节阀及第二入口调节阀。
进一步的,将第二透平的排汽温度调节至采暖或制冷所需还包括以下步骤:
当第二透平排气温度低于第二预设值时,通过变频泵加大换热介质流量,使得进入第二透平的压缩空气温度升高;
当第二透平排气温度高于第一预设值时,通过变频泵减小换热介质流量,使得进入第二透平的压缩空气温度降低。
本发明的有益效果:
1、本发明利用压缩空气储能系统在实现电量调峰的同时,通过调节手段使得透平排气温度得以实时控制,将冷、热风(空气)直接送入需制冷或采暖的空间,获得了额外的使用价值;同时还实现了冷、热量的实时控制,不需设置蓄冷装置或供暖蓄热水罐,系统更为简单。
2、本发明与以往的冷、热电联供压缩空气储能系统相比,将透平排气直接供至需制冷或采暖的空间,减少了换热环节,发电量损失小,节省投资成本的同时,还减少了运行维护费用。
3、本发明适用于城市交通枢纽等综合用能区域,制冷或采暖的时段基本与透平发电时段重合,不需要在高峰时段消耗电量或其它能源制冷、制热,运行成本低;且该系统的透平排气量大,送入交通枢纽的新风量也大,是非常健康环保的制冷、采暖方案。
4、本发明的暖通空调系统应用于湿度较大的地域,将大大提高舒适度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明一种集成暖通空调功能的压缩空气储能系统的第一实施例结构示意图;
图2示出了根据本发明一种集成暖通空调功能的压缩空气储能系统的第二实施例结构示意图。
图中:1、空气过滤器;2、电动机;3、第一压缩机;4、第一换热器;5、第二压缩机;6、第二换热器;7、第三压缩机;8、第三换热器;9、储气腔室;10、气源辅助调节阀;11、第一空气加热器;12、第一透平;13、第二空气加热器;14、第二透平;15、消音器;16、发电机;17、高温储罐;18、高温输送泵;19、变频泵;20、第一流量调节阀;21、第二流量调节阀;22、冷却塔;23、低温储罐;24、低温输送泵;25、暖通空调管网;26、第一入口调节阀;27、第二入口调节阀;28、第一旁路阀;29、第二旁路阀;30、第三空气加热器。
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、完整地说明,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
需要说明的是,本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。
为了便于对本申请实施例的理解,下面先对压缩空气储能技术进行简单介绍。
压缩空气储能技术将富余的电量转化成空气的压力势能与热量并分别存储,在电力需求高峰时段将存储的热量返还给低温高压的空气,高温高压空气驱动透平做功。用户端除了电量需求外,同样需要冷量或热量供应;合理设计压缩空气储能系统,实现冷热电联供既节省了设备投资,又提高了能源综合利用效率,是一种值得推广的高效能源利用模式。
如图1所示,本发明实施例提供一种集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,包括空气压缩存储系统、储热系统、透平发电系统和暖通空调管网25。
其中,空气压缩存储系统包括由电动机2驱动的多级压缩机和储气腔室9,其中,多级压缩机包括第一压缩机3、第二压缩机5和第三压缩机7,其中,第一压缩机3的进口与常温常压的空气管道连通,常温常压的空气管道上设置有空气过滤器1。
储热系统包括第一换热器4、第二换热器6、第三换热器8、第一空气加热器11、第二空气加热器13、低温储罐23、高温储罐17、冷却塔22、高温输送泵18、变频泵19和低温输送泵24。透平发电系统包括第一透平12、第二透平14和发电机16。
在一个实施例中,第一换热器4的空气侧两端通过管道分别连通第一压缩机3的出口、第二压缩机5的进口,第二换热器6的空气侧两端通过管道分别连通第二压缩机5的出口、第三压缩机7的进口,第三换热器8的空气侧两端通过管道分别连通第三压缩机7的出口、储气腔室9进气端,储气腔室9出气端通过第一管路与第一空气加热器11的空气侧一端连通,第一空气加热器11的空气侧另一端通过第二管路与第一透平12的进口连通,第一透平12的出口依次与第二空气加热器13的空气侧、第三管路和第二透平14的进口连通,第二透平14的出口连接暖通空调管网25,第一透平12、第二透平14驱动发电机16,完成压缩空气储存能量向电能的转换。
低温储罐23的出口与低温输送泵24的进口连通,低温输送泵24的出口分别与第三换热器8的换热介质侧第一端、第二换热器6的换热介质侧第一端和第一换热器4的换热介质侧第一端连通,第三换热器8的换热介质侧第二端、第二换热器6的换热介质侧第二端和第一换热器4的换热介质侧第二端与高温储罐17的进口连通,高温储罐17的第一出口依次与高温输送泵18、第一空气加热器11的换热介质侧第一端连通,第一空气加热器11的换热介质侧第二端分别与第四管路第一端、第五管路第一端连通,第四管路第二端与热用户、冷却塔22、低温储罐23的进口依次连通,第五管路第二端与冷却塔22、低温储罐23的进口依次连通。
高温储罐17的第二出口依次与变频泵19、第二空气加热器13的换热介质侧第一端连通,第二空气加热器13的换热介质侧第二端分别与第四管路第一端、第五管路第一端连通。
在一个实施例中,第一管路上设置有气源辅助调节阀10或气源辅助调节阀组,第二管路上设置有第一入口调节阀26,第三管路上设置有第二入口调节阀27,第四管路上设置有第一流量调节阀20,第五管路上设置有第二流量调节阀21。
在一个实施例中,第二透平14的出口与暖通空调管网25之间设置有消音器15。
本实施例的压缩空气储能系统工作过程如下:压缩储能过程中,常温、常压的空气经过空气过滤器1后依次进入由电动机2拖动的第一压缩机3、第二压缩机5、第三压缩机7,储热系统的第一换热器4、第二换热器6、第三换热器8对各级压缩机出口的高温空气进行冷却,热量由压缩空气传递给换热介质,使得由低谷电量转换所得的压缩热与空气的压力势能解耦存储。换热介质分别存储于低温储罐23及高温储罐17。
储热过程中,由低温输送泵24将换热介质从低温储罐23分别送入第一换热器4、第二换热器6、第三换热器8,换热后的高温换热介质存储于高温储罐17。由换热介质冷却后的高压空气存储于储气腔室9。释能过程中,通过高温输送泵18、变频泵19分别向第一空气加热器11、第二空气加热器13输送换热介质,用以加热压缩空气。高压空气经气源辅助调节阀10后进入第一空气加热器11。获得存储热量的空气经过第一入口调节阀26后进入第一透平12膨胀做功,膨胀降温后的压缩空气再次进入第二空气加热器13,升温后进入第二透平14,第一透平12与第二透平14拖动发电机16,完成压缩空气储存能量向电能的转换。
与常规的压缩空气储能发电过程不同,本发明实施例的压缩空气储能系统在高温储罐17通往第一空气加热器11及第二空气加热器13的流体管路上设置高温输送泵18及变频泵19,通过变频泵19调节进入第二空气加热器13的换热介质流量,以此改变第二透平14的压缩空气进口温度,根据季节的变化,将第二透平14的排汽温度调节至采暖或制冷所需,通过暖通空调管网25直接进入采暖或制冷空间。流出第一空气加热器11及第二空气加热器13的换热介质,通过第一流量调节阀20或第二流量调节阀21进行分配,向热用户提供热量。冷却塔22内设有旁路,旁路第一端与第五管路第二端和热用户连通,旁路第二端与低温储罐23的进口连通。旁路第一端前设置有温度传感器用于获得旁路第一端入口的换热介质温度,可根据旁路第一端入口的换热介质温度调整运行状态,即控制冷却塔22是否投运。
例如,若进入旁路第一端的换热介质温度符合预设值,即不需要投入冷却塔22,当进入旁路第一端的换热介质温度高于预设值时,开始投入冷却塔22对从热用户或第五管路输入的换热介质进行冷却后再进入低温储罐23。当旁路第一端前温度低于预设值时,换热介质通过旁路直接进入低温储罐23,通过在冷却塔22内设置旁路,通过入口换热介质的温度控制冷却塔的运行,减少冷却塔22的无效工作时间,从而降低能耗。
在一个实施例中,采用水作为优选的换热介质时,可直接向热用户供热水,节省了换热环节,并且采用水作为换热介质成本更低。
需要说明的是,水只是换热介质的一个示例,还可以使用其他介质达到相同的技术效果。
如图2所示,在一个实施例中,储热系统还包括第三空气加热器30,其中,第三空气加热器30的空气侧两端分别与第二空气加热器13的空气侧、第三管路连通,第三空气加热器30的换热介质侧两端分别与变频泵19、第二空气加热器13的换热介质侧第一端连通。
进一步的,第三空气加热器30的换热介质侧设置有第一旁路阀28,第三空气加热器30的空气侧设置有第二旁路阀29。
本实施例中,将第二空气加热器13改为第二空气加热器13与第三空气加热器30串联的型式,当第二透平14的排气温度过高时,打开第一旁路阀28与第二旁路阀29,改变换热端差,降低第二透平14进口温度及排气温度,进一步提升透平变工况运行时对其排气温度的调节能力。
在一个实施例中,为保证在储气部分消耗后仍能满负荷运行及足够的运行调节范围,储气腔室9优选设置成2个以上的独立腔室,或采用管线钢分组存储、释放压缩空气。
本领域技术人员应当理解的是,增减空气压缩存储系统中的压缩机数量,增减透平发电系统中的透平数量,并未脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
本发明实施例还提供一种集成暖通空调功能的压缩空气储能系统的控制方法,包括以下步骤:
S1、通过电动机2驱动第一压缩机3、第二压缩机5和第三压缩机7对常温常压的空气进行压缩。
S2、通过低温输送泵24将换热介质从低温储罐23分别输送至第一换热器4的换热介质侧、第二换热器6的换热介质侧、第三换热器8的换热介质侧与第一压缩机3、第二压缩机5、第三压缩机7出口的高温空气进行换热,并将换热后的高温换热介质输送至高温储罐17中存储,通过储气腔室9存储换热后的高压空气。
S3、通过第一管路从储气腔室9向第一空气加热器11的空气侧输送高压空气时,通过高温输送泵18向第一空气加热器11的换热介质侧输送换热介质,对第一管路的空气侧的压缩空气进行加热,通过第二管路将获得存储热量的压缩空气输入第一透平12膨胀做功。
S4、通过变频泵19向第二空气加热器13的换热介质侧输送换热介质,对第二空气加热器13的空气侧的压缩空气进行加热,加热升温后的压缩气体通过第三管路进入第二透平14,通过第一透平12与第二透平14驱动发电机16工作。
S5、通过变频泵19调节进入第二空气加热器13的换热介质流量,改变第二透平14的压缩空气进口温度,将第二透平14的排汽温度调节至采暖或制冷所需,通过暖通空调管网25直接进入采暖或制冷空间。
本步骤中,将第二透平14的排汽温度调节至采暖或制冷所需具体如下:
S51、当第二透平14排气温度低于第二预设值时,通过变频泵19加大换热介质流量,使得进入第二透平14的压缩空气温度升高,排气温度也随之升高。
S52、当第二透平14排气温度超过第一预设值时,通过变频泵19减小换热介质流量,使得进入第二透平14的压缩空气温度降低,排气温度也随之降低。
本步骤中,通过变频泵19的控制进一步提升了透平排气温度调节能力,完全可实现暖通空调的功能。
S53、对第二管路上的第一入口调节阀26及第三管路上的第二入口调节阀27预设节流度,当第二透平14排气温度过高时,即超过第一预设值时,开大第二入口调节阀27,或者开大第一入口调节阀26及第二入口调节阀27,此时各级透平膨胀压比增大排气温度相应降低。
S54、第二透平14排气温度过低时,即低于第二预设值时,可关小第二入口调节阀27,或者关小第一入口调节阀26及第二入口调节阀27,随着透平膨胀压比减小排气温度相应升高。
本步骤中,通过第一入口调节阀26、第二入口调节阀27的开度可实现第二透平14排气温度的双向调节。
S6、通过第四管路或第五管路进行分配流出第一空气加热器11的换热介质侧及第二空气加热器13的的换热介质侧的换热介质,向热用户提供热量。
利用本发明实施例的压缩空气储能系统在实现电量调峰的同时,通过调节手段使得透平排气温度得以实时控制,将冷、热风(空气)直接送入需制冷或采暖的空间,获得了额外的使用价值;同时还实现了冷、热量的实时控制,不需设置蓄冷装置或供暖蓄热水罐,储能系统更为简单。本发明实施例的压缩空气储能系统与现有的冷、热电联供压缩空气储能系统相比,将透平排气直接供至需制冷或采暖的空间,减少了换热环节,发电量损失小;不需风机盘管系统,省去了大量的翅片管换热器,节省投资成本的同时,还减少了运行维护(换热器清洁等)费用。
本发明实施例的压缩空气储能系统适用于城市交通枢纽等综合用能区域,制冷或采暖的时段基本与透平发电时段重合,不需要在高峰时段消耗电量或其它能源制冷、制热,运行成本低;且该系统的透平排气量大,送入交通枢纽的新风量也大,是非常健康环保的制冷、采暖方案。空气压缩至7MPa以上后降温至40℃以下,水分几乎全部析出,兼作暖通空调系统应用于湿度较大的地域,将大大提高舒适度。
以本发明实施例的压缩空气储能系统应用在某城市地铁项目某站点的暖通空调负荷为例,压缩空气储能系统配置如图1所示。该站点的照明及设备负荷—112.12kW,出入口渗透负荷—12.4kW,人员负荷峰值—146.57kW,屏蔽门传热负荷:126.54kW,站内需带走热量共计397.63kW,车站新风量需求—60.6kg/S(按12.6m3/h·人,满足《地铁设计规范》和《城市轨道交通技术规范》);压缩空气储热系统的空气经过滤后可作为新风使用,不同于冷水机组中央空调需从外界抽取热空气制冷后作为新风,故该部分热负荷107.17kW可不计入。该地铁可配置两套集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,采用三段压缩、两段膨胀的方案,采用加压水作为换热介质,以夏季制冷工况为例,具体方案的主要数据汇总表1所示:
表1
通过表1可以看出,当端差取10℃透平排气温度25.2℃,完全满足地铁站供暖需求,辅助以透平入口调节阀参调,完全可实现暖通空调功能。储气腔室优选管线钢,分组存储、释放压缩空气,在早晚高峰时都能实现透平的接近额定压力及流量运行。通过上述范例可知,结合具体综合用能需求进行设计,完全可实现本发明实施例的压缩空气储能系统的控制方法。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
1.一种集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,其特征在于,包括第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机、储气腔室、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一空气加热器、第二空气加热器、低温储罐、高温储罐、高温输送泵、变频泵、低温输送泵、第一透平、第二透平和发电机;
其中,所述第一压缩机的进口与空气管道连通,所述第一换热器的空气侧通过管道连通所述第一压缩机的出口、所述第二压缩机的进口,所述第二换热器的空气侧通过管道连通所述第二压缩机的出口、所述第三压缩机的进口,所述第三换热器的空气侧通过管道连通所述第三压缩机的出口、所述储气腔室进气端,所述储气腔室出气端与第一管路、所述第一空气加热器的空气侧、第二管路和所述第一透平的进口依次连通,所述第一透平的出口依次与所述第二空气加热器的空气侧、第三管路和所述第二透平的进口连通,所述第二透平的出口连接暖通空调管网,所述第一透平和所述第二透平用于驱动发电机工作;
所述低温储罐的出口与所述低温输送泵的进口连通,所述低温输送泵的出口分别与所述第三换热器的换热介质侧第一端、所述第二换热器的换热介质侧第一端和所述第一换热器的换热介质侧第一端连通,所述第三换热器的换热介质侧第二端、所述第二换热器的换热介质侧第二端和所述第一换热器的换热介质侧第二端与所述高温储罐的进口连通,所述高温储罐的第一出口依次与所述高温输送泵、所述第一空气加热器的换热介质侧第一端连通,所述第一空气加热器的换热介质侧第二端与第四管路第一端、第五管路第一端分别连通,所述第四管路第二端与热用户、所述低温储罐的进口依次连通,所述第五管路第二端与所述低温储罐的进口连通;
所述高温储罐的第二出口依次与所述变频泵、所述第二空气加热器的换热介质侧第一端连通,所述第二空气加热器的换热介质侧第二端与所述第四管路第一端、所述第五管路第一端分别连通;所述变频泵用于调节进入第二空气加热器的换热介质流量,改变所述第二透平的压缩空气进口温度,将所述第二透平的排汽温度调节至采暖或制冷所需,通过暖通空调管网直接进入采暖或制冷空间。
2.根据权利要求1所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,其特征在于,还包括冷却塔;
其中,所述冷却塔设置在所述低温储罐的进口的前端,所述冷却塔内设有旁路,所述旁路第一端与所述第五管路第二端和热用户连通,所述旁路第二端与所述低温储罐的进口连通,所述旁路第一端前设置有温度传感器。
3.根据权利要求1所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,其特征在于,所述第一管路上设置有气源辅助调节阀或气源辅助调节阀组。
4.根据权利要求1所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,其特征在于,所述第二管路上设置有第一入口调节阀,所述第三管路上设置有第二入口调节阀。
5.根据权利要求1所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,其特征在于,所述第四管路上设置有第一流量调节阀,所述第五管路上设置有第二流量调节阀。
6.根据权利要求1所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,其特征在于,第二透平的出口与暖通空调管网之间设置有消音器。
7.根据权利要求1-6任一所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,其特征在于,还包括第三空气加热器;
其中,所述第三空气加热器的空气侧两端分别与所述第二空气加热器的空气侧、所述第三管路连通,所述第三空气加热器的换热介质侧两端分别与所述变频泵、所述第二空气加热器的换热介质侧第一端连通。
8.根据权利要求7所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,其特征在于,所述第三空气加热器的换热介质侧设置有第一旁路阀,所述第三空气加热器的空气侧设置有第二旁路阀。
9.根据权利要求1-6任一所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,其特征在于,所述空气管道上设置有空气过滤器。
10.根据权利要求1-6任一所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统,其特征在于,所述储气腔室包括多个独立腔室。
11.一种权利要求1-10任一所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
通过电动机驱动第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机对空气进行压缩;
通过低温输送泵将换热介质从低温储罐分别输送至第一换热器的换热介质侧、第二换热器的换热介质侧、第三换热器的换热介质侧与第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机出口的高温空气进行换热,并将换热后的高温换热介质输送至高温储罐中存储,通过储气腔室存储换热后的高压空气;
通过第一管路从储气腔室向第一空气加热器的空气侧输送高压空气时,通过高温输送泵向第一空气加热器的换热介质侧输送换热介质,对第一管路的空气侧的压缩空气进行加热,通过第二管路将获得存储热量的压缩空气输入第一透平膨胀做功;
通过变频泵向第二空气加热器的换热介质侧输送换热介质,对第二空气加热器的空气侧的压缩空气进行加热,加热升温后的压缩气体通过第三管路进入第二透平,通过第一透平与第二透平驱动发电机工作;
通过变频泵调节进入第二空气加热器的换热介质流量,改变第二透平的压缩空气进口温度,将第二透平的排汽温度调节至采暖或制冷所需,通过暖通空调管网直接进入采暖或制冷空间;
通过第四管路或第五管路进行分配流出第一空气加热器的换热介质侧及第二空气加热器的的换热介质侧的换热介质,向热用户提供热量。
12.根据权利要求11所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统的控制方法,其特征在于,将第二透平的排汽温度调节至采暖或制冷所需包括以下步骤:
对第二管路上的第一入口调节阀及第三管路上的第二入口调节阀预设节流度,当第二透平排气温度高于第一预设值时,开大第二入口调节阀,或者开大第一入口调节阀及第二入口调节阀;
当第二透平排气温度低于第二预设值时,关小第二入口调节阀,或者关小第一入口调节阀及第二入口调节阀。
13.根据权利要求12所述的集成暖通空调功能的压缩空气储能系统的控制方法,其特征在于,将第二透平的排汽温度调节至采暖或制冷所需还包括以下步骤:
当第二透平排气温度低于第二预设值时,通过变频泵加大换热介质流量,使得进入第二透平的压缩空气温度升高;
当第二透平排气温度高于第一预设值时,通过变频泵减小换热介质流量,使得进入第二透平的压缩空气温度降低。
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