[发明专利]一种基于储能系统及水汽能热泵的冷热电三联供系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种电能存储系统，具体涉及一种基于储能系统及水汽能热泵的冷热电三联供系统。

背景技术：

在我国目前的冷热电三联供系统中，主要依赖于化石能源燃烧，采用燃煤或燃气机组发电供应电能。空调类型多为水源热泵、地源热泵、污水源热泵、空气源热泵等利用热泵吸收各类低品位热量进行提升进而提供热量给用户。采用燃烧化石能源发电的方法既污染环境又减少了不可再生能源，同时各类热泵都有其局限性，如水源热泵空调系统需要靠近水源、地源热泵空调系统需要向地下打井、空气源热泵容易结霜等，热泵在使用地域及使用时间上都有一定的局限性。

发明内容：

本发明旨在提供一种能够独立运行而不需依赖化石燃料或电网供电的三联供系统。具体技术方案如下：

一种基于储能系统及水汽能热泵的冷热电三联供系统，包括：直流母线1、交流母线2、光伏系统、储能系统、电池管理系统、水汽能收集器14、低温冷水主机15、换热器16、水水热泵主机17、第一循环泵18、第二循环泵19、第三循环泵20、第四循环泵21；

所述光伏系统由若干光伏子系统并接而成，每个光伏子系统包括：光伏DC/DC变流器4、光伏阵列5；所述光伏阵列5通过光伏DC/DC变流器连接到直流母线；

所述直流母线通过DC/AC变流器3连接到交流母线，直流母线分别连接到用户直流负荷24、电池管理系统；

所述储能系统用于调节光伏发电与用电设备之间的功率平衡；

所述电池管理系统连接到储能系统；

所述交流母线分别连接到用户交流负荷23、水汽能收集器、低温冷水主机、换热器、水水热泵主机、循环泵；

所述水汽能收集器通过第一循环泵连接到低温冷水主机，所述低温冷水主机通过通过第二循环泵连接到换热器，所述换热器通过第三循环泵连接到水水热泵主机，所述水水热泵主机通过第四循环泵连接到用户冷热负荷22。

作为优选方案，所述储能系统由多个并联在直流母线的储能子系统组成。

作为进一步优选方案，所述储能子系统为液流电池，具体包括：电池管理子系统7、储能DC/DC变流器6、电堆8、正极电解液磁力驱动循环泵9、负极电解液磁力驱动循环泵10、正极电解液储液罐11、负极电解液储液罐12、电解液管路13；

所述正极电解液储液罐中的正极电解液在正极电解液磁力驱动循环泵的驱动下通过电解液管路连接到电堆；所述负极电解液储液罐中的负极电解液在负极电解液磁力驱动循环泵的驱动下通过电解液管路连接到电堆；所述电堆通过储能DC/DC变流器连接到直流母线；所述电池管理子系统连接到电堆。

本发明相对于现有技术的优点在于：

(一)冷热电三联供系统的用户交流负荷和用户直流负荷、电池管理系统、水汽能收集器、低温冷水主机、换热器、水水热泵主机、第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵、第四循环泵所需电能都是来自于光伏阵列将太阳能转化的电能，三联供系统能够独立运行而不需依赖化石燃料或电网供电。

(二)冷热电三联供系统的冷热能都来自于水汽能收集器收集的空气中水汽中的显热能。

(三)在实施例中，选择了液流电池作为储能子系统，正极电解液磁力驱动循环泵、负极电解液磁力驱动循环泵所需电能都是来自于光伏阵列将太阳能转化的电能。

附图说明：

图1为本实施例中基于液流电池及水汽能热泵的冷热电三联供系统结构示意图；图中，1代表直流母线，2代表交流母线，3代表DC/AC变流器，4代表光伏DC/DC变流器，5代表光伏阵列，6代表储能DC/DC变流器，7代表电池管理子系统，8代表电堆，9代表正极电解液磁力驱动循环泵，10代表负极电解液磁力驱动循环泵，11代表正极电解液储液罐，12代表负极电解液储液罐，13代表电解液管路，14代表水汽能收集器，15代表低温冷水主机，16代表换热器，17代表水水热泵主机，18代表第一循环泵，19代表第二循环泵，20代表第三循环泵，21代表第四循环泵，22代表用户冷热负荷，23代表用户交流负荷，24代表用户直流负荷。

具体实施方式：

实施例：

一种基于储能系统及水汽能热泵的冷热电三联供系统，包括：直流母线1、交流母线2、光伏系统、储能系统、电池管理系统、水汽能收集器14、低温冷水主机15、换热器16、水水热泵主机17、第一循环泵18、第二循环泵19、第三循环泵20、第四循环泵21；