【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工商業制冷供暖、儲能、電網資源調峰等領域，具體涉及基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱中試儲能系統。
技術介紹
1、我國電力工業作為國民經濟的基礎產業之一，已取得長足發展。但是，電力的擴容仍然滿足不了國家經濟的快速發展和人民生活用電急劇增長的需要，全國缺電局面依然存在。蓄冷/蓄熱技術可以緩解這一局面，目前通常采用的蓄冷/蓄熱工質有：水、冰、共晶鹽。水蓄冷系統的主要缺點是蓄冷密度小(20-30kwh/m3)，占用空間大。冰蓄冷系統蓄冷溫度低于-5℃，導致運行效率低，能耗損失比普通熱泵機組高30％。共晶鹽蓄熱系統則存在材料易損耗，解離失活，效率低下等問題。水合物蓄冷/蓄熱技術作為新型儲能技術，雖然可以克服上述水、冰、共晶鹽蓄冷/蓄熱技術存在的缺點，但由于水合物蓄冷/蓄熱機理尚未清楚，因此，水合物蓄冷/蓄熱技術仍停留在實驗室階段，且以小型蓄冷/蓄熱系統為主，不具備實際應用能力。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術公開應用于中試的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷蓄熱空調系統，具體方案如下：
2、基于逆向換熱策略的水合物蓄冷蓄熱空調系統，包括制冷/制熱模塊、儲能模塊、換熱模塊、末端供能模塊、介質輸送管網，
3、所述制冷/制熱模塊包括冷熱源、冷熱源水泵組、第五總管路、熱泵機組，所述冷熱源與熱泵機組通過第五總管路連接，冷熱源水泵組設置于第五總管路上；
4、所述儲能模塊包括水合物儲能槽、逆向換熱盤管及水合物蓄冷/蓄熱工質，逆向換熱盤管及水合物蓄冷/蓄
5、所述換熱模塊包括板式換熱器，板式換熱器一端通過介質輸送管網與熱泵機組、逆向換熱盤管連接，另一端與末端供能模塊連接。
6、所述末端供能模塊包括散熱裝置、第六總管路、第七總管路，所述第六總管路的第一端與板式換熱器連接，第六總管路的第二端與散熱裝置連接；所述第七總管路的第一端與板式換熱器連接，第七總管路的第二端與散熱裝置連接。
7、作為本專利技術技術方案的補充，所述冷熱源水泵組至少設有兩臺水泵，各水泵之間并聯設置于第五總管路上。
8、作為本專利技術技術方案的補充，所述儲能模塊還包括內循環氣流擾動模塊，所述內循環氣流擾動模塊設置于水合物儲能槽內，包括氣泵、分流裝置，所述氣泵設置于水合物儲能槽的底部，水合物儲能槽的頂部設有開孔，所述開孔通過管路與氣泵連接，氣泵將水合物儲能槽內的頂部空間內的空氣輸送至分流裝置內；
9、所述分流裝置浸沒于水合物儲能槽內的水合物蓄冷/蓄熱工質內，分流裝置內設有容納空間，用于接收氣泵輸送來的氣體，分流裝置表面設有出氣口。
10、作為本專利技術技術方案的補充，還包括數據采集模塊，所述數據采集模塊包括設置于水合物儲能槽內的傳感器組，所述傳感器組包括溫度傳感器、應力傳感器，溫度傳感器用于采集水合物儲能槽內的溫度，應力傳感器對逆向換熱盤管的外表面形狀進行監測。
11、作為本專利技術技術方案的補充，還包括系統監控模塊，所述系統監控模塊包括水下攝像頭、探照燈，所述水下攝像頭及探照燈均設置于水合物儲能槽內，用于對水合物儲能槽內水合物蓄冷/蓄熱工質狀態進行監控。
12、作為本專利技術技術方案的補充，還包括自動控制模塊，所述自動控制模塊分別與制冷/制熱模塊、儲能模塊、換熱模塊、末端供能模塊、介質輸送管網、數據采集模塊、系統監控模塊連接。
13、作為本專利技術技術方案的補充，所述末端供冷模塊還包括末端水泵組，所述末端水泵組設置于第六總管路上，所述末端水泵組至少兩臺水泵，水泵之間并聯設置。
14、作為本專利技術技術方案的補充，所述介質輸送管網包括第一總管路、第二總管路、第三總管路、第四總管路、第一支管路、第二支管路、載冷劑/熱載體泵組、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥；
15、所述第一總管路的第一端與熱泵機組連通，第一總管路的第二端與逆向換熱盤管連通；第二總管路的第一端與逆向換熱盤管連通，第二總管路的第二端與熱泵機組連通；載冷劑/熱載體泵組設置于第二總管路上；所述第一電磁閥設置于第二總管路上，且位于載冷劑/熱載體泵組與第二總管路的第一端之間；所述第五電磁閥設置于第一總管路上；
16、所述第三總管路的第一端與板式換熱器連通，第三總管路的第二端與第二總管路連通，第三總管路與第二總管路連通的位置位于載冷劑/熱載體泵組與第一電磁閥之間；所述第一支管路的第一端與第一總管路連通，且第一支管路與第一總管路連通的位置位于第五電磁閥與第一總管路的第一端之間；第一支管路的第二端與第二總管路連通，且第一支管路與第二總管路連通的位置位于第一電磁閥與第二總管路的第一端之間；所述第四電磁閥設置于第一支管路上；所述第四總管路的第一端與板式換熱器連通，第四總管路的第二端與第一支管路連通，且第四總管路與第一支管路的連通位置位于第四電磁閥與第一支管路的第二端之間；所述第二電磁閥設置于第四總管路上；
17、所述第二支管路的第一端與第一總管路連通，且第二支管路的第一端與第一總管路連通的位置位于第一總管路的第一端與第一支管路的第一端之間；第二支管路的第二端與第二總管路連通，且第二支管路的第二端與第二總管路連通的位置位于第二總管路的第二端與載冷劑/熱載體泵組之間。
18、本專利技術還公開上述基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統的使用方法，包括：
19、蓄冷：
20、該模式下水合物儲能槽內應設置水合物蓄冷工質，介質輸水管管網內設置有載冷劑；開啟第一電磁閥、第五電磁閥、載冷劑/熱載體泵組、冷熱源水泵組、熱泵機組；關閉第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、板式換熱器；
21、冷熱源水泵組將冷熱源處的冷水輸送至熱泵機組，介質輸水管管網內的載冷劑在熱泵機組處進行熱交換，對載冷劑進行供冷，隨后載冷劑通過載冷劑/熱載體泵組途徑第一總管路輸送至逆向換熱盤管內，載冷劑在逆向換熱盤管內與位于水合物儲能槽內的水合物蓄冷工質進行熱交換，然后通過第二總管路回流至熱泵機組內；
22、水合物儲能槽單獨供冷：
23、開啟第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、板式換熱器、載冷劑/熱載體泵組；關閉第一電磁閥、冷熱源水泵組、熱泵機組；
24、載冷劑/熱載體泵組開啟將逆向換熱盤管內的載冷劑依次通過第二總管路、第一支管路、第四總管路輸送至板式換熱器內，與設置于第六總管路內的水進行換熱，完成換熱后的載冷劑通過第三總管路流入至第二總管路內，在位于第二支管路第二端位置處分流成兩股載冷劑，第一股載冷劑通過第二支管路流入至第一總管路內；第二股載冷劑通過本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，所述冷熱源水泵組(3)至少設有兩臺水泵，各水泵之間并聯設置于第五總管路(2)上。
3.根據權利要求1所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，所述儲能模塊還包括內循環氣流擾動模塊，所述內循環氣流擾動模塊設置于水合物儲能槽(17)內，包括氣泵(10)、分流裝置(11)，所述氣泵(10)設置于水合物儲能槽(17)的底部，水合物儲能槽(17)的頂部設有開孔，所述開孔通過管路與氣泵(10)連接，氣泵(10)將水合物儲能槽(17)內的頂部空間內的空氣輸送至分流裝置(11)內；
4.根據權利要求1所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，還包括數據采集模塊(13)，所述數據采集模塊(13)包括設置于水合物儲能槽(17)內的傳感器組(15)，所述傳感器組(15)包括溫度傳感器、應力傳感器，溫度傳感器用于采集水合物儲能槽(17)內的溫度，應力傳感器對逆向換熱盤管(18)的外表面形狀
5.根據權利要求4所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，還包括系統監控模塊(16)，所述系統監控模塊(16)包括水下攝像頭、探照燈，所述水下攝像頭及探照燈均設置于水合物儲能槽(17)內，用于對水合物儲能槽(17)內水合物蓄冷/蓄熱工質狀態進行監控。
6.根據權利要求5所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，還包括自動控制模塊(14)，所述自動控制模塊(14)分別與制冷/制熱模塊、儲能模塊、換熱模塊、末端供能模塊(19)、介質輸送管網、數據采集模塊(13)、系統監控模塊(16)連接。
7.根據權利要求1所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，所述末端供冷模塊還包括末端水泵組(7)，所述末端水泵組(7)設置于第六總管路(8)上，所述末端水泵組(7)至少兩臺水泵，水泵之間并聯設置。
8.根據權利要求1所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，所述介質輸送管網包括第一總管路(23)、第二總管路(24)、第三總管路(25)、第四總管路(26)、第一支管路(27)、第二支管路(28)、載冷劑/熱載體泵組(5)、第一電磁閥(29)、第二電磁閥(30)、第三電磁閥(31)、第四電磁閥(32)、第五電磁閥(33)；
9.根據權利要求8所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統的使用方法，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統的使用方法，其特征在于，還包括：
...【技術特征摘要】
1.基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，所述冷熱源水泵組(3)至少設有兩臺水泵，各水泵之間并聯設置于第五總管路(2)上。
3.根據權利要求1所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，所述儲能模塊還包括內循環氣流擾動模塊，所述內循環氣流擾動模塊設置于水合物儲能槽(17)內，包括氣泵(10)、分流裝置(11)，所述氣泵(10)設置于水合物儲能槽(17)的底部，水合物儲能槽(17)的頂部設有開孔，所述開孔通過管路與氣泵(10)連接，氣泵(10)將水合物儲能槽(17)內的頂部空間內的空氣輸送至分流裝置(11)內；
4.根據權利要求1所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，還包括數據采集模塊(13)，所述數據采集模塊(13)包括設置于水合物儲能槽(17)內的傳感器組(15)，所述傳感器組(15)包括溫度傳感器、應力傳感器，溫度傳感器用于采集水合物儲能槽(17)內的溫度，應力傳感器對逆向換熱盤管(18)的外表面形狀進行監測。
5.根據權利要求4所述的基于逆向換熱策略的水合物蓄冷/蓄熱空調系統，其特征在于，還包括系統監控模塊(16)，所述系統監控模塊(16)包括水下攝像頭、探照燈，所述水下攝像頭及...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋永臣，張倫祥，呂源，鮑嘉翥，楊明軍，劉瑜，李洋輝，凌錚，楊磊，沈實，于濤，陳兵兵，吳鵬，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：
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