[發(fā)明專利]太陽能光伏電池降溫及近等溫壓縮空氣儲能裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011050259.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112177898B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈冠偉;張鐳;呂浩杰;鄭海務(wù);武龍
• 申請（專利權(quán)）人: 河南大學(xué)
• 主分類號: F04B41/02
• 分類號: F04B41/02;F01K27/00;H02S40/42;H02S40/44
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 王攀

1.一種太陽能光伏電池降溫及近等溫壓縮空氣儲能裝置，其特征在于，包括太陽能光伏電池及冷卻裝置、介質(zhì)換熱系統(tǒng)、空氣近等溫系統(tǒng)、太陽能集熱裝置；

空氣及壓縮空氣均通過管路在所述空氣近等溫系統(tǒng)中進(jìn)行輸送，所述太陽能光伏電池及冷卻裝置、所述空氣近等溫系統(tǒng)、所述太陽能集熱裝置通過所述介質(zhì)換熱系統(tǒng)連通，實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)換及輸送；

所述介質(zhì)換熱系統(tǒng)包括低溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置、低溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置、中溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置、高溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置和高溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置；

所述低溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置輸出端通過所述低溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置將低溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送至所述太陽能光伏電池及冷卻裝置，所述太陽能光伏電池及冷卻裝置通過所述中溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置將中溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送至所述太陽能集熱裝置，所述太陽能集熱裝置通過所述高溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置將高溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送至所述高溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置；

所述空氣近等溫系統(tǒng)包括氣霧混合發(fā)生裝置，以及通過所述管路依次連通的壓縮裝置、第一氣液分離裝置、儲氣裝置、膨脹裝置和第二氣液分離裝置；

所述氣霧混合發(fā)生裝置通過所述低溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置與所述低溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置輸出端、所述太陽能光伏電池及冷卻裝置輸入端的交匯處連通；

所述第一氣液分離裝置通過所述中溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置與所述太陽能光伏電池及冷卻裝置輸出端、所述太陽能集熱裝置輸入端的交匯處連通；

所述膨脹裝置通過所述高溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置與所述高溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置的輸出端連通；

所述第二氣液分離裝置通過所述低溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置與所述低溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置的輸入端連通。

2.一種如權(quán)利要求1所述的太陽能光伏電池降溫及近等溫壓縮空氣儲能裝置的儲能方法，其特征在于，包括太陽能光伏電池降溫方法，換熱介質(zhì)的存儲、輸送、循環(huán)方法，以及空氣的近等溫壓縮、近等溫儲存、近等溫膨脹方法。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能光伏電池降溫及近等溫壓縮空氣儲能裝置的儲能方法，其特征在于，所述太陽能光伏電池降溫方法包括：

低溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置通過低溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置將低溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送至太陽能光伏電池及冷卻裝置，低溫?fù)Q熱介質(zhì)吸熱轉(zhuǎn)變成中溫?fù)Q熱介質(zhì)，太陽能光伏電池及冷卻裝置溫度降低，實(shí)現(xiàn)太陽能光伏電池的降溫。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種太陽能光伏電池降溫及近等溫壓縮空氣儲能裝置的儲能方法，其特征在于，所述換熱介質(zhì)的存儲、輸送、循環(huán)方法包括：

低溫?fù)Q熱介質(zhì)對太陽能光伏電池及冷卻裝置中的太陽能光伏電池降溫后，吸熱轉(zhuǎn)變成中溫?fù)Q熱介質(zhì)，繼續(xù)通過中溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置輸送至太陽能集熱裝置；

利用太陽能集熱裝置繼續(xù)加熱，中溫?fù)Q熱介質(zhì)轉(zhuǎn)變成高溫?fù)Q熱介質(zhì)；

換熱介質(zhì)在相應(yīng)的低溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置、中溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置、高溫?fù)Q熱介質(zhì)輸送裝置中進(jìn)行輸送，并分別存儲在相應(yīng)的低溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置、高溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置中，進(jìn)行循環(huán)使用。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能光伏電池降溫及近等溫壓縮空氣儲能裝置的儲能方法，其特征在于，所述空氣的近等溫壓縮方法包括：

所述太陽能光伏電池及冷卻裝置產(chǎn)生的電能處于電網(wǎng)用電低谷時，將多余的電能儲存于壓縮空氣中，所述壓縮裝置對所述氣霧混合發(fā)生裝置中輸出的空氣與低溫霧滴的混合物進(jìn)行近等溫壓縮，混合物經(jīng)過第一氣液分離裝置得到壓縮空氣和中溫?fù)Q熱介質(zhì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽能光伏電池降溫及近等溫壓縮空氣儲能裝置的儲能方法，其特征在于，所述空氣的近等溫儲存方法包括：

壓縮空氣儲存進(jìn)儲氣裝置中，進(jìn)行近等溫儲存。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種太陽能光伏電池降溫及近等溫壓縮空氣儲能裝置的儲能方法，其特征在于，所述空氣的近等溫膨脹方法包括：

太陽能光伏電池及冷卻裝置在提供較少甚至不提供電能并處于用電高峰時，通過膨脹裝置將存在儲氣裝置中的壓縮空氣與高溫?fù)Q熱介質(zhì)混合實(shí)現(xiàn)近等溫膨脹；

壓縮空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能供給電網(wǎng)，高溫?fù)Q熱介質(zhì)降溫轉(zhuǎn)換成低溫?fù)Q熱介質(zhì)，經(jīng)第二氣液分離裝置回收并存儲于低溫?fù)Q熱介質(zhì)儲存裝置中循環(huán)利用。