[发明专利]一种动力驱动两相环路主动调控式蓄能释能系统与方法

摘要

一种动力驱动两相环路主动调控式蓄能释能系统与方法，该系统包括源侧换热器、蓄能器、用户侧换热器、储液器、动力装置和阀门，所述部件通过管道和阀门连接成一个密闭的环路空间，内部充注低沸点流体工质。所述方法包括源侧直接供热模式、源侧蓄能模式、源侧直接供热+源侧蓄能模式、蓄能器供热模式和源侧直接供热+蓄能器供热模式五种运行模式。本发明相比显热蓄能释能系统，可大大减少传热介质的充注量，不仅降低了设备的运营成本，而且提高了运行效率。相比热管的蓄能释能系统，由于动力装置的添加，不仅改善了系统内低沸点工质的流动特性，而且易于控制蓄能释能系统的主动调控性能，不仅可以实现远距离、复杂管网热输运，而且更加安全可靠。

主权项

1.一种动力驱动两相环路主动调控式蓄能释能的运行方法，其特征在于：该运行方法采用的系统包括源侧换热器(1)、蓄能器(2)、用户侧换热器(5)、储液器(6)、动力装置(7)和多个阀门；蓄能器内含有蓄能材料(3)和蓄能换热器(4)；所述源侧换热器(1)、蓄能换热器(4)、用户侧换热器(5)、储液器(6)和动力装置(7)通过连接管路(15)和相应的阀门构成一个密闭的环路空间，其内部充注液态低沸点流体工质；所述源侧换热器(1)出口通过管路与第一阀门(8)入口接通，第一阀门(8)出口通过管路分别与第二阀门(9)的入口和第三阀门(10)的入口相接；第二阀门(9)出口与蓄能换热器(4)的入口接通，蓄能换热器的出口分别与第五阀门(12)和第六阀门(13)的入口相接；第三阀门(10)出口与用户侧换热器(5)的入口连接，用户侧换热器(5)的出口通过第四阀门(11)分别与第五阀门(12)和储液器(6)的入口连接；储液器(6)的出口通过动力装置(7)和第七阀门(14)与源侧换热器的入口连接；第六阀门(13)的出口与第七阀门(14)的入口连接；所述方法包括以下五种运行模式：1)源侧直接供热模式：关闭第二阀门(9)、第五阀门(12)和第六阀门(13)，打开第一阀门(8)、第三阀门(10)、第四阀门(11)和第七阀门(14)，使所述的源侧换热器(1)、用户侧换热器(5)、储液器(6)和动力装置(7)通过连接管路(15)和所述阀门构成一个循环回路；储液器(6)内的液态低沸点工质通过动力装置(7)的输运作用，经过第七阀门(14)进入源侧换热器(1)，吸收热量蒸发为气态或两相态流体工质，依次经过第一阀门(8)和第三阀门(10)进入用户侧换热器(5)，气态或两相态流体工质释放出热量给用户，并冷凝为液态工质，经过第四阀门(11)回流至储液器(6)，完成整个循环；2)源侧蓄能模式：关闭第三阀门(10)、第四阀门(11)和第六阀门(13)，打开第一阀门(8)、第二阀门(9)、第五阀门(12)和第七阀门(14)，使所述的源侧换热器(1)、蓄能器(2)、储液器(6)和动力装置(7)通过连接管路(15)和所述阀门形成一个封闭的循环回路；储液器(6)内的液态低沸点工质通过动力装置(7)的输运作用，经过第七阀门(14)进入源侧换热器(1)，吸收热量蒸发为气态或两相态流体工质，依次经过第一阀门(8)和第二阀门(9)进入蓄能换热器(4)，气态或两相态流体工质释放出热量传递给蓄能器(2)内的蓄能材料(3)，并冷凝为液态工质，经过第五阀门(12)回流至储液器(6)；3)源侧直接供热+源侧蓄能模式：关闭第六阀门(13)，打开第一阀门(8)、第二阀门(9)、第三阀门(10)、第四阀门(11)、第五阀门(12)和第七阀门(14)，构成源侧直接供热和源侧蓄能两个循环回路；储液器(6)内的液态低沸点工质通过动力装置(7)的输运作用，经过第七阀门(14)进入源侧换热器(1)，吸收热量蒸发为气态或两相态流体工质，经过第一阀门(8)后部分气态或两相态流体工质进入第二阀门(9)运行源侧蓄能模式，另一部分流体工质进入第三阀门(10)运行源侧直接供热模式，从而实现同时运行源侧直接供热和源侧蓄能两种模式；4)蓄能器供热模式：关闭第一阀门(8)、第五阀门(12)和第七阀门(14)，打开第二阀门(9)、第三阀门(10)、第四阀门(11)和第六阀门(13)，使储液器(6)、动力装置(7)、蓄能器(2)和用户侧换热器(5)通过连接管路(15)和所述的阀门构成一个循环回路；储液器(6)内的液态低沸点工质通过动力装置(7)的输运作用，经过第六阀门(13)进入蓄能换热器(4)，吸收蓄能器(2)内的蓄能材料(3)储存的潜热热量蒸发为气态或两相态流体工质，依次经过第二阀门(9)和第三阀门(10)进入用户侧换热器(5)，气态或两相态流体工质释放出热量给用户，并冷凝为液态工质，经过第四阀门(11)回流至储液器(6)；5)源侧直接供热+蓄能器供热模式：关闭第五阀门(12)，打开第一阀门(8)、第二阀门(9)、第三阀门(10)、第四阀门(11)、第六阀门(13)和第七阀门(14)，构成源侧直接供热和蓄能器供热两个循环回路；储液器(6)内的液态低沸点工质通过动力装置(7)的输运作用，部分工质经过第七阀门(14)进入源侧换热器(1)运行源侧直接供热模式，另一部分工质经过第六阀门(13)进入蓄能换热器(4)运行蓄能器供热模式，从而实现同时运行源侧直接供热和蓄能器供热两种模式。