分布式能源站吸收式蓄冷蓄熱兩用儲(chǔ)能器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)能器，尤其是涉及一種分布式能源站吸收式蓄冷蓄熱兩用儲(chǔ)能 器。
【背景技術(shù)】
[0002] 分布式能源站，俗稱冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)。 一次能源以氣體燃料為主，可再生能源為輔，利用一切可以利用的資源；二次能源以分布在 用戶端的熱電冷（植）聯(lián)產(chǎn)為主，其他中央能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔，實(shí)現(xiàn)以直接滿足用戶多種需 求的能源梯級(jí)利用，并通過中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充；在環(huán)境保護(hù)上，將部分污染 分散化、資源化，爭取實(shí)現(xiàn)適度排放的目標(biāo)；在能源的輸送和利用上分片布置，減少長距離 輸送能源的損失，有效的提高了能源利用的安全性和靈活性。
[0003] 目前分布式能源站往往是按照某一固定的供電供熱（或供冷）比例來設(shè)計(jì)，然而 對于某一地區(qū)來說，用戶對于電與熱（或冷）的需求量和需求比例是不固定的。具有時(shí)變 性的電、熱、冷需求，隨著當(dāng)?shù)氐奶鞖猓约叭藗冇媚艿牧?xí)慣會(huì)時(shí)刻發(fā)生改變。如果不使用蓄 能器，而讓機(jī)組被動(dòng)地去適應(yīng)這種變化，會(huì)使得機(jī)組的效率大打折扣。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)組不能時(shí) 刻保持滿負(fù)荷發(fā)電，會(huì)影響機(jī)組整體的投資回報(bào)周期。
[0004] 儲(chǔ)熱裝置理論上可以做到在用熱（或冷）谷時(shí)，儲(chǔ)蓄機(jī)組產(chǎn)生的富余熱量，在用熱 (或冷）高峰期釋放這部分的能量，從而起到削峰填谷的作用。這樣可以有效緩解因?yàn)橛脩?側(cè)時(shí)變性冷熱需求的波動(dòng)對于發(fā)電機(jī)組的影響，使發(fā)電機(jī)組能夠在較長時(shí)間內(nèi)按照設(shè)計(jì)供 電供熱（或供冷）比例高效運(yùn)行。但是現(xiàn)有的顯熱蓄能以及潛熱蓄能設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中， 還存在以下方面的不足之處：1.傳統(tǒng)的蓄能裝置難以實(shí)現(xiàn)同時(shí)蓄冷和蓄熱，蓄能裝置初投 資較大；2.蓄熱設(shè)備占用空間較大；3.在蓄熱過程中的散熱損失較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種分布式能源站 吸收式蓄冷蓄熱兩用儲(chǔ)能器。
[0006] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種分布式能源站吸收式蓄冷蓄熱兩用儲(chǔ)能器，包括冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱器、 反應(yīng)器吸收器兩用換熱器、制冷劑存儲(chǔ)罐及吸收劑存儲(chǔ)罐，所述的冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱 器與反應(yīng)器吸收器兩用換熱器之間用熱分隔擋板隔斷底部，而上部相通，兩臺(tái)換熱器內(nèi)部 的換熱管分別通過連接管與分布式能源站的管道系統(tǒng)相連通；所述的制冷劑存儲(chǔ)罐與冷凝 器蒸發(fā)器兩用換熱器之間通過管路連接形成循環(huán)回路，所述的吸收劑存儲(chǔ)罐與反應(yīng)器吸收 器兩用換熱器之間通過管路連接形成循環(huán)回路。
[0008] 所述的冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱器與反應(yīng)器吸收器兩用換熱器均為降膜式換熱器。
[0009] 所述的冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱器內(nèi)設(shè)有制冷劑噴淋頭，所述的制冷劑存儲(chǔ)罐一端 通過制冷劑泵與管道連接吸收劑噴淋頭，另一端通過管道與冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱器連 接。
[0010] 所述的反應(yīng)器吸收器兩用換熱器內(nèi)設(shè)有吸收劑噴淋頭，所述的吸收劑存儲(chǔ)罐一端 通過二號(hào)吸收劑泵與管道連接吸收劑噴淋頭，另一端通過一號(hào)吸收劑泵與管道連接到反應(yīng) 器吸收器兩用換熱器內(nèi)。
[0011] 所述的吸收劑存儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)有吸收劑分層器，該吸收劑分層器與一號(hào)吸收劑泵通過 連接管道相連通。
[0012] 所述的吸收劑存儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)有吸收劑取液器，該吸收劑取液器與二號(hào)吸收劑泵通過 連接管道相連通。
[0013] 所述的制冷劑存儲(chǔ)罐內(nèi)存儲(chǔ)有制冷劑。
[0014] 所述的吸收劑存儲(chǔ)罐內(nèi)存儲(chǔ)有吸收劑。
[0015] 本發(fā)明是利用吸收式熱化學(xué)反應(yīng)蓄冷蓄熱兩用的新型儲(chǔ)能器。熱化學(xué)蓄熱裝置是 利用可逆的熱化學(xué)反應(yīng)，最常見的是固體或液體吸收過程來實(shí)現(xiàn)蓄熱功能。這種可逆的化 學(xué)反應(yīng)一般形式是，AB+HeatGA+B(g)。在這個(gè)反應(yīng)中正向反應(yīng)吸熱，反向放熱。A/B是 一對反應(yīng)對。通過輸入的熱量能夠使反應(yīng)對AB分解為吸收劑A和制冷劑B。在本發(fā)明中， A為某種化學(xué)無機(jī)鹽，如溴化鋰，B為某種溶劑，如水。
[0016] 當(dāng)分布式能源站用戶側(cè)冷熱需求不足，甚至消失時(shí)，儲(chǔ)能器進(jìn)入充能工況。冷凝器 蒸發(fā)器兩用換熱器在充能工況下可作為冷凝器。通過提高換熱管制冷劑側(cè)的壓力，并在冷 凝器蒸發(fā)器兩用換熱器內(nèi)的換熱管中通入冷卻水，使氣態(tài)制冷劑冷凝。被液化的制冷劑將 存儲(chǔ)于前述的制冷劑存儲(chǔ)罐中。反應(yīng)器吸收器兩用換熱器充能工況下可作為反應(yīng)器。當(dāng)反 應(yīng)器吸收器兩用換熱器內(nèi)的換熱管中通入利用發(fā)電機(jī)組余熱生成的高溫?zé)崴畷r(shí)，噴淋在反 應(yīng)器吸收器兩用換熱器內(nèi)的換熱管外表面的吸收劑溶液能夠被加熱。當(dāng)吸收劑被加熱到制 冷劑蒸發(fā)溫度時(shí)，溶液中的制冷劑汽化溢出溶液，吸收劑溶液被濃縮。被濃縮的吸收劑將存 儲(chǔ)于前述的吸收劑存儲(chǔ)罐中。通過以上過程可以分離制冷劑和吸收劑，而來自發(fā)電機(jī)組的 余熱也將作為熱化學(xué)能被存儲(chǔ)起來，即大幅提高了單位吸收劑溶液的焓值。被存儲(chǔ)的能量 在釋能工況下能夠被釋放并得到利用。而被濃縮吸收劑在存儲(chǔ)罐過程中，將利用吸收劑被 濃縮后產(chǎn)生的密度差，使用前述的吸收劑分層器自然分層后再進(jìn)入吸收劑存儲(chǔ)罐，從而避 免已濃縮的吸收劑溶液被未濃縮的吸收劑溶液稀釋，減少了存儲(chǔ)過程中熱化學(xué)能的損失。 所述的吸收劑取液器在儲(chǔ)能工況下將始終懸浮在濃度最低的吸收劑溶液層中，使?jié)舛茸畹?的吸收劑溶液能夠優(yōu)先被濃縮。
[0017] 當(dāng)分布式能源站用戶側(cè)冷熱需求旺盛，所配吸收式熱泵不足以滿足其需求時(shí)，儲(chǔ) 能器進(jìn)入釋能工況。冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱器在釋能工況下可作為蒸發(fā)器。通過降低冷凝 器蒸發(fā)器兩用換熱器內(nèi)的換熱管的壓力從而降低制冷劑沸點(diǎn)，使液態(tài)制冷劑能夠從冷凝器 蒸發(fā)器兩用換熱器內(nèi)的換熱管內(nèi)的冷卻水或冷凍水（視工況而定）中獲得熱量而蒸發(fā)。如 果冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱器內(nèi)換熱管內(nèi)通入冷凍水，制冷劑蒸發(fā)所產(chǎn)生制冷效應(yīng)可以被用 來冷卻冷凍水，所產(chǎn)生的冷量則可用于室內(nèi)空氣溫濕度調(diào)節(jié)。這就是實(shí)現(xiàn)供冷功能的方法， 也就是說本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了蓄冷的功能。反應(yīng)器吸收器兩用換熱器釋能工況下可作為吸收器。 當(dāng)反應(yīng)器吸收器兩用換熱器內(nèi)的換熱管噴淋高濃度吸收劑溶液時(shí)，可以吸收蒸發(fā)器中產(chǎn)生 的制冷劑蒸汽，釋放出大量的熱，此時(shí)反應(yīng)器吸收器兩用換熱器內(nèi)的換熱管中可以通入中 溫?zé)崴糜诜块g供暖或加熱生活熱水。這就是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)蓄熱的方法。吸收劑取液器在釋 能工況下將始終保持在濃度最高的吸收劑溶液層中，使?jié)舛茸罡叩奈談┤芤耗軌騼?yōu)先被 稀釋放能。被稀釋的吸收劑在返回吸收劑存儲(chǔ)罐時(shí)也通過前述的吸收劑分層器，減少了未 釋能濃溶液的熱化學(xué)能損失。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過吸收式熱化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了對分布式能源站發(fā)電機(jī)組 余熱進(jìn)行蓄能，在有供冷需求時(shí)釋放冷量，在有供熱需求時(shí)釋放熱量的蓄冷蓄暖兩用功能。
[0019] 區(qū)別于傳統(tǒng)的蓄熱裝置，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)同一蓄能裝置供冷供熱兩用，有效降低 電站蓄能設(shè)備在設(shè)備采購和空間占用的投資成本，縮短分布式能源站的回報(bào)周期。此外，利 用本發(fā)明，同時(shí)通過合理地挑選反應(yīng)對，可以大幅提高蓄熱密度，相比于傳統(tǒng)的，以水為蓄 熱介質(zhì)的蓄能裝置，在實(shí)現(xiàn)相同蓄熱量的前提下，能夠大幅減小設(shè)備占用空間。最后，本發(fā) 明因?yàn)槔靡后w吸收過程實(shí)現(xiàn)供冷和供暖，發(fā)電機(jī)組的余熱最終以熱化學(xué)能的形式儲(chǔ)存下 來，所以儲(chǔ)能物質(zhì)在儲(chǔ)存過程中的顯熱損失不會(huì)大幅影響最終的供熱供冷量。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明儲(chǔ)能器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖中，1為冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱器，3為制冷劑存儲(chǔ)罐，6為制冷劑泵，8為制冷劑 噴淋頭，9為反應(yīng)器吸收器兩用換熱器，11為一號(hào)吸收劑泵，13為吸收劑分層器，14為吸收 劑存儲(chǔ)罐，15為吸收劑取液器，17為二號(hào)吸收劑泵，19為吸收劑噴淋頭，20為熱分隔擋板， 22為第一換熱管，25第二換熱管，2、4、5、7、10、12、16、18、21、23、24、26均為連接管。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 一種分布式能源站吸收式蓄冷蓄熱兩用儲(chǔ)能器，如圖1所示，包括冷凝器蒸發(fā)器 兩用換熱器1、反應(yīng)器吸收器兩用換熱器9、制冷劑存儲(chǔ)罐3及吸收劑存儲(chǔ)罐14,冷凝器蒸 發(fā)器兩用換熱器1與反應(yīng)器吸收器兩用換熱器9之間用熱分隔擋板20隔斷底部，而上部相 通，冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱器1內(nèi)部的第一換熱管22通過連接管21與連接管22與分布式 能源站的管道系統(tǒng)相連通；反應(yīng)器吸收器兩用換熱器9內(nèi)部的第二換熱管25通過連接管 24與連接管26與分布式能源站的管道系統(tǒng)相連通，其中，冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱器1與反 應(yīng)器吸收器兩用換熱器9均為降膜式換熱器。冷凝器蒸發(fā)器兩用換熱器1內(nèi)設(shè)有制冷劑噴 淋頭8,制冷劑存儲(chǔ)罐3 -端通過連接管4、連接管5、制冷劑泵6及連接管7