[发明专利]高温大温差热泵储热装置及储热方法

权利要求书

1.一种高温大温差热泵储热装置，其特征在于：包括冷媒介质闭路制热加热循环工作回路、储热罐和冷却介质放热换向机构；

储热罐内装填有储热材料，冷媒介质流道和放热介质流道位于储热罐内；

蒸发器中冷媒介质出口端连接压缩机的吸入端，压缩机的输出端连接储热罐中的冷媒介质流道的输入端，冷媒介质流道的输出端连接冷凝器中的冷媒介质流道输入端，冷凝器中的冷媒介质流道的输出端连接冷媒介质处理器的输入端、冷媒介质处理器的输出端连接膨胀阀的输入端，膨胀阀的输出端连接蒸发器中冷媒介质流道的输入端，构成冷媒介质闭路制热加热循环工作回路；

储热罐中的放热介质流道的输出端连接热负荷设备的输入端，热负荷设备的输出端连接放热介质泵的输入端，放热介质泵的输出端连接冷凝器中的冷却介质流道的输入端，冷凝器中的冷却介质流道的输出端与第一阀门输入端相连，冷凝器中的冷却介质流道的输出端同时与第二阀门输入端也相连，第一阀门的输出端连接放热介质流道的输入端，第二阀门的输出端与放热介质流道的输出端相连也与热负荷设备的输入端相连，构成冷却介质放热换向机构。

2.根据权利要求1所述的高温大温差热泵储热装置，其特征在于：所述第一阀门和第二阀门替换为一台换向阀门，换向阀门的输入端连接冷凝器中的冷却介质流道的输出端，换向阀门的两个换向输出端分别连接放热介质流道的输入端和放热介质流道的输出端，另一个换向输出端连接放热介质流道的输出端还同时与热负荷设备的输入端相连。

3.根据权利要求1所述的高温大温差热泵储热装置，其特征在于：所述储热罐从外到内结构依次为外壳、保温层和内壳，内壳下端设有基座，内壳内还设有电动扰流器。

4.根据权利要求3所述的高温大温差热泵储热装置，其特征在于：所述储热罐是球体、圆柱体或立方体的容器。

5.根据权利要求1所述的高温大温差热泵储热装置，其特征在于：所述储热材料的装填高度高于冷媒介质流道和放热介质流道，将冷媒介质流道和放热介质流道安置于储热材料内。

6.根据权利要求1所述的高温大温差热泵储热装置，其特征在于：所述储热罐与热负荷设备之间加装放热介质缓冲容器和系统耦合器。

7.根据权利要求1所述的高温大温差热泵储热装置，其特征在于：所述冷媒介质闭路制热加热循环工作回路、储热罐和冷却介质放热换向机构数量比值可以是任意数值，不局限于1：1：1。

8.根据权利要求1所述的高温大温差热泵储热装置，其特征在于：所述冷媒介质流道和放热介质流道位于储热罐内为螺旋状，放热介质流道将冷媒介质流道包围在内。

9.一种利用如权利要求1所述高温大温差热泵储热及应用系统储热供热的方法，其特征在于：

加热储热过程：放热介质泵开机运行、第一阀门关闭、第二阀门打开，压缩机工作，载热介质携带一定量的热能进入蒸发器，蒸发器中的冷媒介质受热蒸发、吸收热能后被吸入压缩机，经压缩机压缩后在压缩机的推动下进入冷媒介质流道后释放热能，加热储热材料，并由储热材料将热能存贮起来；释放了热能后的冷媒经过冷凝器，被冷凝器中冷却介质流道中的低温放热介质冷却到与放热介质相近的温度，变成低温冷媒，再经过冷媒介质处理器和膨胀阀后进入蒸发器吸收载热介质所携带的热能，进行下一个循环；

热能释放过程：放热介质泵开机运行，第一阀门打开、第二阀门关闭，从热负荷设备出来的放热介质在放热介质泵的推动下先经过冷凝器的冷却介质流道，通过吸收热量来冷却冷凝器中的冷媒后进入储热罐中的放热介质流道，储热罐中储热材料所存储的高温热能通过放热介质流道加热放热介质，在放热介质泵的推动下被加热后的放热介质携带热能对外输出，传输给热负荷设备；

加热储热过程和热能释放过程能够单独进行也能够同时进行，同时进行时时第一阀门打开、第二阀门关闭，当冷媒介质闭路制热加热循环工作回路制取的热量大于热负荷时，多余的热量存储到储热材料中，当冷媒介质闭路制热加热循环工作回路制取热量小于热负荷时，装置输出的热量是制取的热量加上储热罐释放的热量。