[發明專利]一種以高壓水為儲熱介質的儲能釋能裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202310459895.4
• 申請日: 2023-04-19
• 公開（公告）號: CN116481364A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 謝永慧;汪曉勇;王鼎;王順森;張荻;田自豪;范培源;陳強;王國磊;王恒
• 申請（專利權）人: 百穰新能源科技（深圳）有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發明公開了一種以高壓水為儲熱介質的儲能釋能裝置及其控制方法，所述儲能釋能裝置包括：第一儲罐的第一出口經第一控制閥、第一水泵、第一換熱器的第一換熱通道與第二儲罐的第一進口相連通，第二儲罐的第一出口經第二換熱器的第一換熱通道與第一儲罐的第一進口相連通；第一儲罐的第二出口經第二換熱器的第二換熱通道與第二儲罐的第二進口相連通，第二儲罐的第二出口經第三控制閥、第二水泵、第三換熱器的第一換熱通道與第一儲罐的第二進口相連通。本發明以高壓水為儲熱介質，在換熱的過程中通過補入同一壓力的氣體來維持儲熱罐內壓力穩定，可解決采用水作為儲熱介質導致的儲熱罐內壓力大幅度波動的技術問題。

技術領域

本發明屬于儲能釋能裝置技術領域，具體涉及一種以高壓水為儲熱介質的儲能釋能裝置及其控制方法。

背景技術

儲能技術的應用在很大程度上解決了新能源發電的波動性與間歇性等弊端，也有效解決了移峰填谷的技術難題，近年來受到廣泛的應用。

目前，儲能系統常用的儲熱介質主要有水、熔融鹽及導熱油，上述三種儲熱介質在實際應用中均存在一定的弊端；其中，間斷性儲熱、放熱以及儲熱溫度等級較低時，熔融鹽會發生凝固，導致管道堵塞，不利于儲能系統的安全穩定運行；導熱油適合較寬的溫度范圍，能夠實現間斷性儲熱、放熱，但是導熱油易燃，導致儲能系統的安全性較低，應用領域也因此受到限制；水作為儲熱介質時相較上述兩種儲熱介質具有清潔環保、成本低、易獲取、比熱容大等優勢，目前受到了越來越多的重視。

現有技術中，由于儲熱罐通常為恒容容器，隨著儲熱水流出儲熱罐去進行熱量釋放，儲熱罐中的儲熱水逐漸減少，水壓會逐漸降低，導致液態水閃蒸為氣態，造成儲熱罐內壓力大幅度波動，從而影響儲能系統的儲熱效果和系統安全性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以高壓水為儲熱介質的儲能釋能裝置及其控制方法，以解決上述存在的至少一個技術問題。本發明提供的技術方案中，以高壓水為儲熱介質，在換熱的過程中通過補入同一壓力的氣體來維持儲熱罐內壓力穩定，可解決采用水作為儲熱介質導致的儲熱罐內壓力大幅度波動的技術問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明第一方面提供的一種以高壓水為儲熱介質的儲能釋能裝置，包括：第一儲罐、第一換熱器、第二儲罐、第二換熱器和第三換熱器；

所述第一儲罐的第一出口經所述第一換熱器的第一換熱通道與所述第二儲罐的第一進口相連通，所述第二儲罐的第一出口經所述第二換熱器的第一換熱通道與所述第一儲罐的第一進口相連通；

所述第一儲罐的第二出口經所述第二換熱器的第二換熱通道與所述第二儲罐的第二進口相連通，所述第二儲罐的第二出口經所述第三換熱器的第一換熱通道與所述第一儲罐的第二進口相連通；

其中，所述第一儲罐用于存儲待換熱的高壓低溫水和換熱后的高壓低溫氣體，所述第二儲罐用于存儲換熱后的高壓高溫水和待換熱的高壓高溫氣體；其中，所述高壓低溫水、所述高壓低溫氣體、所述高壓高溫水以及所述高壓高溫氣體的壓力相同，且均大于等于所述第一換熱器的第一換熱通道的出口水溫下的飽和壓力；氣體為不溶于水且不與水反應的氣體；

所述儲能釋能裝置儲能時，第一儲罐內的高壓低溫水經第一換熱器吸熱后進入第二儲罐，第二儲罐內的高壓高溫氣體經第二換熱器放熱后進入第一儲罐；

所述儲能釋能裝置釋能時，第二儲罐內的高溫高壓水經第三換熱器放熱后進入第一儲罐，第一儲罐內的高壓低溫氣體經第二換熱器吸熱后進入第二儲罐。

本發明儲能釋能裝置的進一步改進在于，還包括：儲能釋能子系統；

所述儲能釋能子系統包括第一管路通道、第二管路通道和儲熱罐；所述第一管路通道依次經所述第二換熱器的第三換熱通道、所述第二管路通道與所述儲熱罐相連通；所述第一管路通道設置有第二控制閥，所述第二管路通道設置有第四控制閥；