[發(fā)明專利]抽水蓄冷蓄熱電站

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210370503.2
• 申請日: 2022-04-10
• 公開（公告）號: CN114777233A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周依序;榮國華
• 申請（專利權(quán)）人: 周依序
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/84;F24F11/85;F24F13/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明的抽水蓄冷蓄熱電站包括水力發(fā)電機組、上水庫、下水庫、熱泵機組，其特征是，水力發(fā)電機組采用可逆式水泵水輪機，熱泵機組的蒸發(fā)器進水管、出水管接上水庫和空調(diào)用戶。夜間抽水蓄能時，水力發(fā)電機組將下水庫的水抽到上水庫，同時啟動熱泵機組，夏季蒸發(fā)器將上水庫的水冷凍降溫，冬季蒸發(fā)器轉(zhuǎn)化為冷凝器，將上水庫的水加熱；在白天時，上水庫首先為空調(diào)用戶提供空調(diào)冷凍水或熱水，當(dāng)空調(diào)水溫度不能滿足空調(diào)需求時，上水庫的水向下水庫釋放，帶動水力發(fā)電機組發(fā)電。因此本發(fā)明充分利用了上水庫的巨大儲水空間，既實現(xiàn)了抽水蓄能發(fā)電，又提供了便宜的空調(diào)水，經(jīng)濟效益顯著，本技術(shù)適用于可以建設(shè)上水庫的山區(qū)城市。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水力發(fā)電、空調(diào)制冷領(lǐng)域，具體涉及抽水蓄冷蓄熱電站。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的抽水蓄能電站是利用夜間用電底谷時便宜的電價，把下水庫的水抽到上水庫儲存起來，在白天用電高峰時，將上水庫的水釋放到下水庫，帶動水力發(fā)電機組發(fā)電，在電網(wǎng)運行中起到消峰填谷的作用，水力發(fā)電利用了水的勢能，但是水不僅有勢能，它還可以有熱能，水庫中巨大的水體可以儲存大量的熱能，有很大的儲能潛力可挖掘。而現(xiàn)有的用于空調(diào)制冷的冰蓄冷、水蓄冷需要占用建筑空間，系統(tǒng)復(fù)雜，投資巨大，存儲的能量也十分有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是利用抽水蓄能電站的上水庫儲存空調(diào)冷凍水和熱水，既能抽水蓄能發(fā)電，又可以蓄冷和蓄熱。

本發(fā)明的解決方案是：抽水蓄冷蓄熱電站包括水力發(fā)電機組、上水庫、下水庫、引水管、尾水管、熱泵機組，其特征是，水力發(fā)電機組采用可逆式水泵水輪機，引水管進水口接上水庫，在接口處裝有水閘，引水管出水口接水力發(fā)電機組進水口，尾水管進水口接水力發(fā)電機組出水口，尾水管出水口接下水庫，熱泵機組的蒸發(fā)器進水管、出水管接上水庫和空調(diào)用戶，熱泵機組的冷凝器進水管、出水管接下水庫。夜間抽水蓄能時，打開水閘，啟動可逆式水泵水輪機，將下水庫的水抽到上水庫，同時啟動熱泵機組，夏季上水庫的水經(jīng)過熱泵機組的蒸發(fā)器冷凍降溫后儲存在上水庫，冬季熱泵機組的蒸發(fā)器轉(zhuǎn)化為冷凝器，上水庫的水經(jīng)過熱泵機組的蒸發(fā)器加熱后儲存在上水庫，上水庫儲滿后，關(guān)閉水閘，可逆式水泵水輪機停止抽水，上水庫的水被熱泵機組處理到設(shè)定的溫度；在白天時，上水庫首先為空調(diào)用戶提供空調(diào)冷凍水或熱水，當(dāng)空調(diào)水不斷的循環(huán)使用后，水溫不能滿足空調(diào)需求時，打開水閘，上水庫的水向下水庫釋放，帶動可逆式水泵水輪機發(fā)電，同時下水庫的水夏季可作為熱泵機組的冷凝器的冷卻水，冬季可作為熱泵機組的冷凝器的吸熱熱源。為了降低熱損失，上水庫的池壁、池底做保溫，水面保溫采取支架架空保溫，在支架上鋪設(shè)保溫板，或者把保溫板漂浮在水面上，保溫板隨著水面的浮動而動。

經(jīng)過粗略計算，假設(shè)上水庫的夏季夜間蓄水溫度為7℃，白天用于空調(diào)升溫到12℃，夏季建筑的空調(diào)設(shè)計冷負荷為每平米90瓦，上水庫有1000萬立方的庫容，它可以為1.5億平米的建筑提供4個小時的空調(diào)冷凍水，這相當(dāng)于一個1000萬人口城市的空調(diào)負荷。因此本解決方案充分利用了上水庫的巨大儲水空間，既實現(xiàn)了抽水蓄能發(fā)電，又利用廉價電力，提供了便宜的空調(diào)水，為用戶節(jié)省了巨大的建筑空間，減少了碳排放，經(jīng)濟效益顯著。本技術(shù)適用于可以建設(shè)上水庫的山區(qū)城市或者有水落差和大型儲水池的城市。

附圖說明

圖1是抽水蓄冷蓄熱電站系統(tǒng)構(gòu)造示意圖1

圖2是抽水蓄冷蓄熱電站系統(tǒng)構(gòu)造示意圖2

圖3是抽水蓄冷蓄熱電站系統(tǒng)構(gòu)造示意圖3

圖4是抽水蓄冷蓄熱電站系統(tǒng)構(gòu)造示意圖4

圖5是上水庫空調(diào)水循環(huán)示意圖1

圖6是上水庫空調(diào)水循環(huán)示意圖2

圖7是上水庫空調(diào)水循環(huán)示意圖3

附圖標記說明：