[發明專利]熱泵儲電系統

在審

• 申請號: 202310103644.2
• 申請日: 2023-02-10
• 公開（公告）號: CN116066196A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 戴貢鑫;茹斌;徐月亭;郭泗勇;曾志偉;宛政;孫立
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F28D20/00;F01K3/00;F01D15/10;F01D15/08
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 羅朗;林嵩

1.一種熱泵儲電系統，其特征在于，所述熱泵儲電系統包括：儲熱機組、儲冷機組、熱泵儲能機組、熱機釋能機組和初始化循環機組；

所述初始化循環機組包括：引風機和加熱器；所述引風機的出風口與所述加熱器的進風口相連接，所述加熱器的出風口與所述儲冷機組的冷端換熱器的第一冷端開口相連接，所述冷端換熱器的第二冷端開口與所述引風機的進風口相連接；所述引風機用于控制空氣的流向，所述加熱器用于對空氣進行加熱，加熱后的空氣在所述冷端換熱器中與儲冷介質換熱，得到預熱的儲冷介質用于充電過程；

所述熱泵儲能機組分別與所述儲熱機組的熱端換熱器和所述儲冷機組的冷端換熱器相連接，所述熱泵儲能機組在充電過程中通過電機驅動做功，以將電能轉換為冷能和熱能分別存儲在所述儲冷機組和所述儲熱機組中；

所述熱機釋能機組分別與所述儲熱機組的熱端換熱器和所述儲冷機組的冷端換熱器相連接，所述熱機釋能機組在發電過程中通過驅動發電機發電，以將所述儲冷機組中的冷能和所述儲熱機組中的熱能轉換為電能。

2.如權利要求1所述的熱泵儲電系統，其特征在于，所述儲冷機組包括：低溫儲冷罐、高溫儲冷罐和所述冷端換熱器；

所述低溫儲冷罐的出口與所述冷端換熱器的第二冷端開口相連接，所述低溫儲冷罐的入口與所述冷端換熱器的第一冷端開口相連接，用于存儲換熱后低溫或常溫儲冷介質；所述高溫儲冷罐的出口與所述冷端換熱器的第二冷端開口相連接，所述高溫儲冷罐的入口與所述冷端換熱器的第一冷端開口相連接，用于存儲換熱后高溫儲冷介質。

3.如權利要求2所述的熱泵儲電系統，其特征在于，所述儲冷介質為小顆粒固體介質，所述冷端換熱器為流化床換熱器，空氣與所述儲冷介質在所述流化床換熱器中逆流直接接觸換熱。

4.如權利要求1所述的熱泵儲電系統，其特征在于，所述儲熱機組包括：低溫儲熱罐、高溫儲熱罐和所述熱端換熱器；

所述低溫儲熱罐的出口與所述熱端換熱器的第二熱端開口相連接，所述低溫儲熱罐的入口與所述熱端換熱器的第一熱端開口相連接，用于存儲換熱后低溫或常溫儲熱介質；所述高溫儲熱罐的出口與所述熱端換熱器的第二熱端開口相連接，所述高溫儲熱罐的入口與所述熱端換熱器的第一熱端開口相連接，用于存儲換熱后高溫儲熱介質。

5.如權利要求4所述的熱泵儲電系統，其特征在于，所述儲熱介質為小顆粒固體介質，所述熱端換熱器為流化床換熱器，空氣與所述儲熱介質在流化床中逆流直接接觸換熱。

6.如權利要求1所述的熱泵儲電系統，其特征在于，所述熱泵儲能機組包括：第一壓縮機和膨脹機；所述第一壓縮機與所述膨脹機同軸布置；

所述第一壓縮機的進風口與所述冷端換熱器的第二冷端開口相連接，所述第一壓縮機的出風口與所述熱端換熱器的第一熱端開口相連接，以對所述冷端換熱器中的高溫空氣進行壓縮得到高溫高壓空氣并輸入至所述熱端換熱器，所述高溫高壓空氣在所述熱端換熱器中與儲熱介質換熱，以得到換熱后的高溫儲熱介質和高壓空氣；

所述膨脹機的進風口與所述熱端換熱器的第二熱端開口相連接，所述膨脹機的出風口與所述冷端換熱器的第一冷端開口相連接，以對所述熱端換熱器中的高壓空氣進行膨脹得到低溫常壓空氣并輸入至所述冷端換熱器，所述低溫常壓空氣在所述冷端換熱器中與所述儲冷介質換熱，以得到換熱后的低溫儲冷介質。

7.如權利要求1所述的熱泵儲電系統，其特征在于，所述熱機釋能機組包括：第二壓縮機、冷卻器和透平；

所述第二壓縮機的進風口與所述冷端換熱器的第二冷端開口相連接，所述第二壓縮機的出風口與所述冷卻器的進風口相連接，以對所述冷端換熱器中的低溫空氣進行壓縮得到中溫高壓空氣并輸入至所述冷卻器中進行冷卻；

所述冷卻器的出風口與所述熱端換熱器的第一熱端開口相連接，冷卻后的常溫高壓空氣進入所述熱端換熱器中與儲熱介質換熱，以得到高溫高壓空氣；

所述透平的進風口與所述熱端換熱器的第二熱端開口相連接，所述透平與發電機相連接，所述透平用于對所述熱端換熱器中的高溫高壓空氣進行膨脹做功，并驅動所述發電機發電。