分布式能源站吸收式蓄冷蓄热两用储能器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种储能器，尤其是涉及一种分布式能源站吸收式蓄冷蓄热两用储能 器。
【背景技术】
[0002] 分布式能源站，俗称冷热电三联供系统，是指分布在用户端的能源综合利用系统。 一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在 用户端的热电冷（植）联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需 求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充；在环境保护上，将部分污染 分散化、资源化，争取实现适度排放的目标；在能源的输送和利用上分片布置，减少长距离 输送能源的损失，有效的提高了能源利用的安全性和灵活性。
[0003] 目前分布式能源站往往是按照某一固定的供电供热（或供冷）比例来设计，然而 对于某一地区来说，用户对于电与热（或冷）的需求量和需求比例是不固定的。具有时变 性的电、热、冷需求，随着当地的天气，以及人们用能的习惯会时刻发生改变。如果不使用蓄 能器，而让机组被动地去适应这种变化，会使得机组的效率大打折扣。因为发电机组不能时 刻保持满负荷发电，会影响机组整体的投资回报周期。
[0004] 储热装置理论上可以做到在用热（或冷）谷时，储蓄机组产生的富余热量，在用热 (或冷）高峰期释放这部分的能量，从而起到削峰填谷的作用。这样可以有效缓解因为用户 侧时变性冷热需求的波动对于发电机组的影响，使发电机组能够在较长时间内按照设计供 电供热（或供冷）比例高效运行。但是现有的显热蓄能以及潜热蓄能设备在实际应用中， 还存在以下方面的不足之处：1.传统的蓄能装置难以实现同时蓄冷和蓄热，蓄能装置初投 资较大；2.蓄热设备占用空间较大；3.在蓄热过程中的散热损失较大。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分布式能源站 吸收式蓄冷蓄热两用储能器。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] -种分布式能源站吸收式蓄冷蓄热两用储能器，包括冷凝器蒸发器两用换热器、 反应器吸收器两用换热器、制冷剂存储罐及吸收剂存储罐，所述的冷凝器蒸发器两用换热 器与反应器吸收器两用换热器之间用热分隔挡板隔断底部，而上部相通，两台换热器内部 的换热管分别通过连接管与分布式能源站的管道系统相连通；所述的制冷剂存储罐与冷凝 器蒸发器两用换热器之间通过管路连接形成循环回路，所述的吸收剂存储罐与反应器吸收 器两用换热器之间通过管路连接形成循环回路。
[0008] 所述的冷凝器蒸发器两用换热器与反应器吸收器两用换热器均为降膜式换热器。
[0009] 所述的冷凝器蒸发器两用换热器内设有制冷剂喷淋头，所述的制冷剂存储罐一端 通过制冷剂泵与管道连接吸收剂喷淋头，另一端通过管道与冷凝器蒸发器两用换热器连 接。
[0010] 所述的反应器吸收器两用换热器内设有吸收剂喷淋头，所述的吸收剂存储罐一端 通过二号吸收剂泵与管道连接吸收剂喷淋头，另一端通过一号吸收剂泵与管道连接到反应 器吸收器两用换热器内。
[0011] 所述的吸收剂存储罐内设有吸收剂分层器，该吸收剂分层器与一号吸收剂泵通过 连接管道相连通。
[0012] 所述的吸收剂存储罐内设有吸收剂取液器，该吸收剂取液器与二号吸收剂泵通过 连接管道相连通。
[0013] 所述的制冷剂存储罐内存储有制冷剂。
[0014] 所述的吸收剂存储罐内存储有吸收剂。
[0015] 本发明是利用吸收式热化学反应蓄冷蓄热两用的新型储能器。热化学蓄热装置是 利用可逆的热化学反应，最常见的是固体或液体吸收过程来实现蓄热功能。这种可逆的化 学反应一般形式是，AB+HeatGA+B(g)。在这个反应中正向反应吸热，反向放热。A/B是 一对反应对。通过输入的热量能够使反应对AB分解为吸收剂A和制冷剂B。在本发明中， A为某种化学无机盐，如溴化锂，B为某种溶剂，如水。
[0016] 当分布式能源站用户侧冷热需求不足，甚至消失时，储能器进入充能工况。冷凝器 蒸发器两用换热器在充能工况下可作为冷凝器。通过提高换热管制冷剂侧的压力，并在冷 凝器蒸发器两用换热器内的换热管中通入冷却水，使气态制冷剂冷凝。被液化的制冷剂将 存储于前述的制冷剂存储罐中。反应器吸收器两用换热器充能工况下可作为反应器。当反 应器吸收器两用换热器内的换热管中通入利用发电机组余热生成的高温热水时，喷淋在反 应器吸收器两用换热器内的换热管外表面的吸收剂溶液能够被加热。当吸收剂被加热到制 冷剂蒸发温度时，溶液中的制冷剂汽化溢出溶液，吸收剂溶液被浓缩。被浓缩的吸收剂将存 储于前述的吸收剂存储罐中。通过以上过程可以分离制冷剂和吸收剂，而来自发电机组的 余热也将作为热化学能被存储起来，即大幅提高了单位吸收剂溶液的焓值。被存储的能量 在释能工况下能够被释放并得到利用。而被浓缩吸收剂在存储罐过程中，将利用吸收剂被 浓缩后产生的密度差，使用前述的吸收剂分层器自然分层后再进入吸收剂存储罐，从而避 免已浓缩的吸收剂溶液被未浓缩的吸收剂溶液稀释，减少了存储过程中热化学能的损失。 所述的吸收剂取液器在储能工况下将始终悬浮在浓度最低的吸收剂溶液层中，使浓度最低 的吸收剂溶液能够优先被浓缩。
[0017] 当分布式能源站用户侧冷热需求旺盛，所配吸收式热泵不足以满足其需求时，储 能器进入释能工况。冷凝器蒸发器两用换热器在释能工况下可作为蒸发器。通过降低冷凝 器蒸发器两用换热器内的换热管的压力从而降低制冷剂沸点，使液态制冷剂能够从冷凝器 蒸发器两用换热器内的换热管内的冷却水或冷冻水（视工况而定）中获得热量而蒸发。如 果冷凝器蒸发器两用换热器内换热管内通入冷冻水，制冷剂蒸发所产生制冷效应可以被用 来冷却冷冻水，所产生的冷量则可用于室内空气温湿度调节。这就是实现供冷功能的方法， 也就是说本发明实现了蓄冷的功能。反应器吸收器两用换热器释能工况下可作为吸收器。 当反应器吸收器两用换热器内的换热管喷淋高浓度吸收剂溶液时，可以吸收蒸发器中产生 的制冷剂蒸汽，释放出大量的热，此时反应器吸收器两用换热器内的换热管中可以通入中 温热水用于房间供暖或加热生活热水。这就是本发明实现蓄热的方法。吸收剂取液器在释 能工况下将始终保持在浓度最高的吸收剂溶液层中，使浓度最高的吸收剂溶液能够优先被 稀释放能。被稀释的吸收剂在返回吸收剂存储罐时也通过前述的吸收剂分层器，减少了未 释能浓溶液的热化学能损失。
[0018] 与现有技术相比，本发明通过吸收式热化学反应实现了对分布式能源站发电机组 余热进行蓄能，在有供冷需求时释放冷量，在有供热需求时释放热量的蓄冷蓄暖两用功能。
[0019] 区别于传统的蓄热装置，本发明可以实现同一蓄能装置供冷供热两用，有效降低 电站蓄能设备在设备采购和空间占用的投资成本，缩短分布式能源站的回报周期。此外，利 用本发明，同时通过合理地挑选反应对，可以大幅提高蓄热密度，相比于传统的，以水为蓄 热介质的蓄能装置，在实现相同蓄热量的前提下，能够大幅减小设备占用空间。最后，本发 明因为利用液体吸收过程实现供冷和供暖，发电机组的余热最终以热化学能的形式储存下 来，所以储能物质在储存过程中的显热损失不会大幅影响最终的供热供冷量。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明储能器的结构示意图。
[0021] 图中，1为冷凝器蒸发器两用换热器，3为制冷剂存储罐，6为制冷剂泵，8为制冷剂 喷淋头，9为反应器吸收器两用换热器，11为一号吸收剂泵，13为吸收剂分层器，14为吸收 剂存储罐，15为吸收剂取液器，17为二号吸收剂泵，19为吸收剂喷淋头，20为热分隔挡板， 22为第一换热管，25第二换热管，2、4、5、7、10、12、16、18、21、23、24、26均为连接管。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0023] 实施例1
[0024] 一种分布式能源站吸收式蓄冷蓄热两用储能器，如图1所示，包括冷凝器蒸发器 两用换热器1、反应器吸收器两用换热器9、制冷剂存储罐3及吸收剂存储罐14,冷凝器蒸 发器两用换热器1与反应器吸收器两用换热器9之间用热分隔挡板20隔断底部，而上部相 通，冷凝器蒸发器两用换热器1内部的第一换热管22通过连接管21与连接管22与分布式 能源站的管道系统相连通；反应器吸收器两用换热器9内部的第二换热管25通过连接管 24与连接管26与分布式能源站的管道系统相连通，其中，冷凝器蒸发器两用换热器1与反 应器吸收器两用换热器9均为降膜式换热器。冷凝器蒸发器两用换热器1内设有制冷剂喷 淋头8,制冷剂存储罐3 -端通过连接管4、连接管5、制冷剂泵6及连接管7