CN215372754U - 一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，包括：控制装置，用于控制一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统整体使用；储能装置，用于储存系统回收的热能以及为系统提供热能；冷暖装置，用于向外界供暖和供冷；换热装置，用于回收外界的热能；水箱，用于为储能装置、冷暖装置和换热装置提供循环水；动力装置，用于为系统内的循环水提供动力。本实用新型不仅能够实现对能源的有效利用，还能进一步提高空调制冷制热的效果。

Description

一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统

技术领域

本实用新型涉及余热回收技术领域，具体是一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统。

背景技术

目前，热电厂、火力发电厂等高耗能单位的余热、废热的回收利用已较为普遍，通过热源站将高耗能单位排出的余热和废热进行回收并转换为清洁可利用的热源，供用热单位使用。但是，由于供热管网和距离的限制，一些距离热源站较远的用热单位不能使用这些廉价环保的热源。

虽然余热回收正在国内工业企业大力推行，但是大多余热回收项目都是针对大量的、可直接利用的余热进行回收利用，由于热电厂、火力发电厂生产中，会产生一些不连续的工业余热，这些余热相对零散、不连续性，导致其很难回收利用，造成很大的能源浪费。

随着经济的发展，人民生活水平的提高，社会对电能的需求不断的增长，使电网容量不断扩大，用电结构发生很大的变化，使得各大电网的峰谷差日趋增大。相对于白天用电高峰期的说法，由于夜间用电量少，造成了电力的大量损失。

现有一些大型体育场、大型室内空间，虽然安装有中央空调，但是由于其空间大，用电耗能高，导致其使用成本很高，并且制冷制热效果都不太理想；而对于像建筑工地、矿山等环境，由于施工周期影响，分体空调的拆机移机非常不便，而且二次安装费用大效果差，且用电也不方便；对于野外经常移动的办公场所：如工地办公室、军营、临时指挥所等，无法进行空调的专业安装和撤机。虽然市场上出现了可移动式空调，但是由于移动式空调体积较小，制热效果有限，而制冷产出的热气无法有效利用，排出后会降低制冷效果。

如果能将多种余热和夜间低价谷电转换成热能储能，并将储存的能量应用于移动式空调，不仅能够实现对能源有效利用，还能进一步提高空调制冷制热的效果，为制作一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统提供可能。

实用新型内容

为了解决背景技术中提出的问题，本实用新型提出一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，不仅能够实现对能源的有效利用，还能进一步提高空调制冷制热的效果。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，包括：

控制装置，用于控制一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统整体使用；

储能装置，用于储存系统回收的热能以及为系统提供热能；所述储能装置上设置有第一出水口、第一进水口、第二进水口和第三进水口；

冷暖装置，用于向外界供暖和供冷；所述冷暖装置上设置有第五进水口、第三出水口、第六进水口和第四出水口；所述第三出水口和第四出水口分别与所述储能装置的第一进水口和第二进水口连接；

换热装置，用于回收外界的热能；所述换热装置上设置有第五出水口和第七进水口；所述第五出水口与所述储能装置的第三进水口连接；

水箱，用于为储能装置、冷暖装置和换热装置提供循环水；所述水箱上设置有第四进水口和第二出水口；所述第四进水口与所述储能装置的第一出水口连接；所述第二出水口通过换向阀分别与所述冷暖装置的第五进水口和第六进水口、以及所述换热装置的第七进水口连接；

动力装置，用于为系统内的循环水提供动力。

进一步的，所述第一出水口与第四进水口通过第一管道连接；所述第二出水口与换向阀通过第二管道连接；所述换向阀与第五进水口、所述换向阀与第六进水口、所述换向阀与第七进水口分别通过第八管道、第七管道、第五管道连接；所述第三出水口与第一进水口、所述第四出水口与第二进水口、所述第五出水口与第三进水口分别通过第四管道、第三管道、第六管道连接。

进一步的，所述动力装置包括第一泵体、第二泵体、第三泵体、第四泵体、第五泵体和第六泵体；所述第一管道上设置有第一泵体；所述第二管道上设置有第二泵体；所述第四管道和第三管道上分别设置有第四泵体和第三泵体；所述第五管道上设置有第五泵体；所述第六管道上设置有第六泵体。

进一步的，所述冷暖装置包括冷暖箱体，以及设置在冷暖箱体内的空调、第二换热管、第三换热管；所述空调包括第一出风口和第二出风口；所述第二换热管设置在第一出风口处，所述第三换热管设置在第二出风口处。

进一步的，所述第二换热管和第三换热管为盘管结构。

进一步的，所述储能装置包括保温箱体；所述保温箱体内填充有相变材料；所述保温箱体内设置有加热装置和第一换热管，所述第一换热管与所述第三管道、第四管道、第六管道和第一管道连接。

进一步的，所述相变材料采用固-液相变材料，通过固-液相变材料的熔化过程来进行热量储存，凝固过程来放出热量。

进一步的，所述固-液相变材料为熔盐材料。

进一步的，所述第一换热管为盘管结构。

进一步的，所述控制装置与储能装置、水箱、冷暖装置、换热装置、换向阀和动力装置无线连接；所述控制装置包括处理器、接收模块和发送模块，所述接收模块用于接收储能装置、水箱、冷暖装置、换热装置、换向阀和动力装置向控制装置反馈的工作数据；所述处理器用于分析工作数据、得出操作指令；所述发送模块用将操作指令发送给储能装置、水箱、冷暖装置、换热装置、换向阀和动力装置。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型为一种集余热回收、储能、移动式供暖供冷的一体化系统，不仅能够实现对能源的有效利用，还能使系统既供暖又供冷，提高设备的利用率和投资回报，且进一步提高空调制冷制热的效果。

2、本实用新型集成度高，便于移动，能够灵活到达位置偏远的高耗能单位，将这些高耗能单位生产的余热、废热的回收储存在储能装置内，在供热工况下，储能装置释放储存的热能，辅助空调制热，缩短制热的时间，从而提高空调制热的效果。

3、本实用新型中的储能装置不仅能够将外界余热转化为热能储存起来，还能充分利用低谷电充分利用峰谷电价差，夜间谷电期储能，峰电期间调整负荷，将电能转化为热能储存，并且还能回收在供冷工况下自身产生的废热，有效的实现多能源回收利用，多能互补，降低单位投资成本和单位运行成本，提高设备利用率和投资回报率。

4、本实用新型采用全自动控制模式，通过控制装置实现对系统内装置的智能监控，快速精准，安全稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，凡在本实用新型思想启示的范围内，做出的不需要创造性劳动的改进，均可作为本实用新型的其他实施例。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型余热回收过程的工作示意图；

图3为本实用新型空调制热过程的工作示意图；

图4为本实用新型空调制冷过程的工作示意图；

图5为本实用新型冷暖装置的结构示意图；

图6为本实用新型储能装置的结构示意图；

图7为本实用新型控制装置的原理结构示意图。

附图标记说明：10、储能装置；20、水箱；30、冷暖装置；40、换热装置；50、控制装置；60、换向阀；80、动力装置；11、第一出水口；12、第一进水口；13、第二进水口；14、第三进水口；21、第四进水口；22、第二出水口；31、第五进水口；32、第三出水口；33、第六进水口；34、第四出水口；35、第二换热管；36、第三换热管；37、空调；38、冷暖箱体；371、第一出风口；372、第二出风口；41、第一进气口；42、第一出气口；43、第五出水口；44、第七进水口；71、第一管道；72、第二管道；73、第三管道；74、第四管道；75、第五管道；76、第六管道；77、第七管道；78、第八管道；81、第一泵体；82、第二泵体；83、第三泵体；84、第四泵体；85、第五泵体；86、第六泵体；91、第一烟气管；92、第二烟气管；101、第一换热管；102、加热装置；103、保温箱体。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明，以便于本领域技术人员理解本实用新型。

本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变；所有“第一”、“第二”，或“一号”、“二号”诸如此类用编号命名的技术特征，仅用于指代，而无指明数量或重要性的含义；所有“连接”或类似的词汇，应做广义理解，例如连接可以是机械连接或电气连接、直接连接或间接连接、固定连接或可拆卸连接等等，具体根据技术方案实际表明的意图确定；多个实施例的技术特征之间在无冲突的情况下可相互自由组合，只要能构成相应解决技术问题的技术方案即可。

如附图1所示，一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统包括储能装置10、水箱20、冷暖装置30、换热装置40、控制装置50，其中，控制装置50控制一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统整体使用；水箱20用于为系统提供循环水；换热装置40用于回收外界的热能；冷暖装置30用于向外界供暖和供冷；储能装置10用于储存系统回收的热能以及为系统提供能源，动力装置80用于为系统内循环水提供动力，其中，储能装置10与水箱20、冷暖装置30和换热装置40连接。

在具体实施中，储能装置10上设置有第一出水口11、第一进水口12、第二进水口13、和第三进水口14，水箱20上设置有第四进水口21和第二出水口22，其中储能装置10的第一出水口11与水箱20的第四进水口21连接，冷暖装置30上设置有第五进水口31、第三出水口32、第六进水口33和第四出水口34，换热装置40上设置有第五出水口43和第七进水口44，其中，水箱20的第二出水口22通过换向阀60分别与冷暖装置30的第五进水口31和第六进水口33、以及换热装置40的第七进水口44连接；冷暖装置30的第三出水口32和第四出水口34分别与储能装置10的第一进水口12和第二进水口13连接；换热装置40的第五出水口43与储能装置10的第三进水口14连接。

进一步的，第一出水口11与第四进水口21通过第一管道71连接；第二出水口22与换向阀60通过第二管道72连接；换向阀60与第五进水口31、换向阀60与第六进水口33、换向阀60与第七进水口44分别通过第八管道78、第七管道77、第五管道75连接；第三出水口32与第一进水口12、第四出水口34与第二进水口13、第五出水口43与第三进水口14分别通过第四管道74、第三管道73、第六管道76连接。

进一步的，动力装置80包括第一泵体81、第二泵体82、第三泵体83、第四泵体84、第五泵体85和第六泵体86。其中，第一管道71上设置有第一泵体81，用于将储能装置10内的水送入水箱20内；第二管道72上设置有第二泵体82，用于将水箱20内的水送入冷暖装置30；第四管道74和第三管道73上分别设置有第四泵体84和第三泵体83，用于将冷暖装置30内的水送入储能装置10内；第五管道75上设置有第五泵体85，用于将水送入换热装置40内；第六管道76上设置有第六泵体86，用于将换热装置40内的水送入储能装置10内。

如图5所示，冷暖装置30包括冷暖箱体38，以及设置在冷暖箱体38内的空调37、第二换热管35、第三换热管36，其中，空调37包括第一出风口371和第二出风口372，第二换热管35设置在第一出风口371处，第三换热管36设置在第二出风口372处。在具体实施方式中，空调37的蒸发器和冷凝器分别位于第一出风口371和第二出风口372处，当空调处于供冷状态下，蒸发器将冷媒由液态变为气态，向外界吸收热量，通过第一出风口371向室内吹冷风，冷凝器将冷媒由气态变为液态，通过第二出风口372向外界散热，位于第二出风口372处的第三换热管36可以回收空调的散热热能，有效回收余热，进一步提高制冷效果；当空调处于供热状态下，蒸发器变为冷凝器，将冷媒由气态变为液态，通过第一出风口371向室内吹热风，此时第二换热管35内流通的是热水，进一步提高热风的温度，进而提高制热效果。

如图6所示，储能装置10包括保温箱体103，保温箱体103内填充有相变材料，通过相变材料的相变实现储能和供能的作用，在保温箱体103内还设置有加热装置102，在夜间利用低谷电，对相变材料进行加热，将电能转换成热能储存起来，减小电力损失的同时减少加热的成本；其中，保温箱体103内还设置有第一换热管101，第一换热管101与第三管道73、第四管道74、第六管道76和第一管道71连接；当循环水流经第一换热管101时，如果为热水可以实现对相变材料的加热，实现储能效果，如果为冷水可以实现对冷水的加热，实现供能效果。在具体实施中，第一换热管101可以为盘管结构，增加与相变材料的接触面积，提高换热效率。

在具体实施中，相变材料采用固-液相变，通过相变材料的熔化过程来进行热量储存，凝固过程来放出热量。相变材料主要包括熔盐，熔盐具有高密度、高比热、高稳定性和环境友好无污染等优点，且在使用过程中不会产生任何污染排放物。

如图7所示，控制装置50与储能装置10、水箱20、冷暖装置30、换热装置40、换向阀60和动力装置80无线连接，控制装置50包括处理器、接收模块和发送模块，其中，接收模块用于接收储能装置10、水箱20、冷暖装置30、换热装置40、换向阀60和动力装置80向控制装置5反馈的工作数据；处理器用于分析工作数据、得出操作指令，具体表现为将接收到的工作数据与预先设定的数据进行分析，得出操作指令；发送模块用将操作指令发送给储能装置10、水箱20、冷暖装置30、换热装置40、换向阀60和动力装置80。

一、在余热回收场景下使用

如图2所示，换热装置40还设置有第一进气口41和第一出气口42，第一进气口41和第一出气口42上分别连接第一烟气管91和第二烟气管92。控制装置50控制储能装置10、水箱20、换热装置40、换向阀60和动力装置80启动工作。

供水阶段：控制装置50控制第二泵体82启动，将水箱20内储存的冷水抽出，通过换向阀60将冷水导入第五管道75，控制装置50控制第五泵体85启动，将冷水送入换热装置40，热电厂、火力发电厂等高耗能单位生产的余热、废热从第一烟气管91进入换热装置40进行换热，使得冷水与余热、废热进行换热，从而实现热量的回收，

回水阶段：控制装置50控制第六泵体86启动，将换热装置40内经过换热的热水送入储能装置10内进行热量储存，控制装置50控制第一泵体81启动，将经过热交换的冷水重新送入水箱20内储存，完成一次水循环。

二、在冬季供热场景下使用

如图3所示，开启空调制热模式，控制装置50控制储能装置10、水箱20、冷暖装置30、换向阀60和动力装置80启动工作。

供热阶段：控制装置50控制第二泵体82启动，将水箱20内储存的热水抽出，通过换向阀60将热水导入第八管道78和第二换热管35。其中，水箱20内的热水是经过储能装置10放热加热后的热水，水箱20将这些热水储存起来供系统换热用。

回水阶段：控制装置50控制第四泵体84启动，将经过第二换热管35换热处理的温水送入储能装置10；此时，冷暖装置30内的空调37在做制热工作，向室内送出热风，热风经过第二换热管35，将热水产生的热能随着热风送入室内；储能装置10对送入的温水重新放热加热成热水，送入水箱20内储存。

在寒冷的冬天，温度越低空调制热效果越差，而通过储能装置10对循环水进行加热，可保证循环水温度高于空调的制热温度，空调吹出的低温度热风经过高温度的换热管，根据热量传递原理，可对低温度热风进行加热，最终向室内送出的热风温度会高于空调的制热温度，从而能够快速提升空间室温，提高制热效果。

三、在夏季供冷场景下使用

如图4所示，开启空调制冷模式，控制装置50控制储能装置10、水箱20、冷暖装置30、换向阀60和动力装置80启动工作。

余热回收阶段：控制装置50控制第二泵体82启动，将水箱20内储存的冷水抽出，通过换向阀60将冷水导入第七管道77和第三换热管36。此时，冷暖装置30内的空调37在做制冷工作，空调37的蒸发器和冷凝器分别位于第一出风口371和第二出风口372处，空调37的第一出风口371向室内排冷风，第二出风口372向外界排热风，第三换热管36内流经的是冷水，根据热量传递原理，冷水可回收空调37排放的热风热量，不仅实现余热的回收，还能提高室内制冷的效果。

回水阶段：控制装置50控制第三泵体83启动，将经过第三换热管36换热处理的温水送入储能装置10，进行换热储存，将热量存储在储能装置10内。

在炎热的夏天，第三换热管36不仅能够将排出的热能回收利用，还能将环境中的热能吸收利用，进一步降低环境温度，提高制冷效果。

本实用新型未详述的部分均可采用现有技术实现，不构成对本实用新型的限制。

以上实施例仅用于说明本实用新型的较佳实施方式，而不是用于限定本实用新型，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，包括：

控制装置，用于控制一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统整体使用；

储能装置，用于储存系统回收的热能以及为系统提供热能；所述储能装置上设置有第一出水口、第一进水口、第二进水口和第三进水口；

冷暖装置，用于向外界供暖和供冷；所述冷暖装置上设置有第五进水口、第三出水口、第六进水口和第四出水口；所述第三出水口和第四出水口分别与所述储能装置的第一进水口和第二进水口连接；

换热装置，用于回收外界的热能；所述换热装置上设置有第五出水口和第七进水口；所述第五出水口与所述储能装置的第三进水口连接；

水箱，用于为储能装置、冷暖装置和换热装置提供循环水；所述水箱上设置有第四进水口和第二出水口；所述第四进水口与所述储能装置的第一出水口连接；所述第二出水口通过换向阀分别与所述冷暖装置的第五进水口和第六进水口、以及所述换热装置的第七进水口连接；

动力装置，用于为系统内的循环水提供动力。

2.根据权利要求1所述的一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，所述第一出水口与第四进水口通过第一管道连接；所述第二出水口与换向阀通过第二管道连接；所述换向阀与第五进水口、所述换向阀与第六进水口、所述换向阀与第七进水口分别通过第八管道、第七管道、第五管道连接；所述第三出水口与第一进水口、所述第四出水口与第二进水口、所述第五出水口与第三进水口分别通过第四管道、第三管道、第六管道连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，所述动力装置包括第一泵体、第二泵体、第三泵体、第四泵体、第五泵体和第六泵体；所述第一管道上设置有第一泵体；所述第二管道上设置有第二泵体；所述第四管道和第三管道上分别设置有第四泵体和第三泵体；所述第五管道上设置有第五泵体；所述第六管道上设置有第六泵体。

4.根据权利要求3所述的一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，所述冷暖装置包括冷暖箱体，以及设置在冷暖箱体内的空调、第二换热管、第三换热管；所述空调包括第一出风口和第二出风口；所述第二换热管设置在第一出风口处，所述第三换热管设置在第二出风口处。

5.根据权利要求4所述的一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，所述第二换热管和第三换热管为盘管结构。

6.根据权利要求3所述的一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，所述储能装置包括保温箱体；所述保温箱体内填充有相变材料；所述保温箱体内设置有加热装置和第一换热管，所述第一换热管与所述第三管道、第四管道、第六管道和第一管道连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，所述相变材料采用固-液相变材料，通过固-液相变材料的熔化过程来进行热量储存，凝固过程来放出热量。

8.根据权利要求7所述的一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，所述固-液相变材料为熔盐材料。

9.根据权利要求6所述的一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，所述第一换热管为盘管结构。

10.根据权利要求1所述的一种具有高效余热回收的移动式储能冷暖系统，其特征在于，所述控制装置与储能装置、水箱、冷暖装置、换热装置、换向阀和动力装置无线连接；所述控制装置包括处理器、接收模块和发送模块，所述接收模块用于接收储能装置、水箱、冷暖装置、换热装置、换向阀和动力装置向控制装置反馈的工作数据；所述处理器用于分析工作数据、得出操作指令；所述发送模块用将操作指令发送给储能装置、水箱、冷暖装置、换热装置、换向阀和动力装置。

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