[发明专利]固体串联型热泵式循环储能方法及装置

权利要求书

1.一种固体串联型热泵式循环储能方法，其包括储能模式和释能模式，其特征在于，

储能模式：常温的工作介质经过压缩机绝热压缩之后，通过固体蓄热系统进行等压放热过程，然后进入透平绝热膨胀对外做功，然后通过固体蓄冷系统进行等压吸热；随后回到压缩机并重复上述过程；

释能模式：包括以下两种可切换的模式：

(1)发电模式：常温的工作介质通过固体蓄冷系统进行等压放热，然后经过压缩机绝热压缩，继而通过固体蓄热系统进行等压吸热，然后进入透平绝热膨胀对外做功，最后作为热源释放到外界；在此过程中净输出的功用于供电；

(2)热能综合利用模式：包括供冷子模式和发电与供热子模式，在所述供冷子模式中，常温的工作介质通过固体蓄冷系统进行等压放热，最后作为冷源供应释放到外界；在所述发电与供热子模式中，常温的工作介质经过压缩机绝热压缩，继而通过固体蓄热系统进行等压吸热，然后进入透平绝热膨胀对外做功，最后作为热源与外界换热并释放到外界；在此过程中净输出的功用于供电；

所述固体蓄热系统包括至少一个按顺序排列且相互独立隔热的固体蓄热子模块，所述固体蓄热子模块由一条工作介质密封管道串联；

所述固体蓄冷系统包括至少一个按顺序排列且相互独立隔热的固体蓄冷子模块，这些固体蓄冷子模块由一条工作介质密封管道串联。

2.根据权利要求1所述的固体串联型热泵式循环储能方法，其特征在于，所述工作介质包括空气、氩气、氮气、氦气或二氧化碳。

3.一种固体串联型热泵式循环储能装置，其特征在于：其对应于权利要求1所述的储能模式，沿工作介质的走向依次排布有流量控制阀、压缩机、固体蓄热系统、透平和固体蓄冷系统且形成回路；

对应于权利要求1所述的发电模式，沿工作介质的走向依次排布有第一进气装置、固体蓄冷系统、压缩机、固体蓄热系统、透平和第一出气装置；

对应于权利要求1所述的热能综合利用模式，包括：

对应于所述供冷子模式而沿工作介质的走向依次排布的第一进气装置、风机、固体蓄冷系统、分流阀和第二出气装置；以及

对应于所述发电与供热子模式而沿工作介质的走向依次排布的第二进气装置、压缩机、固体蓄热系统、透平、供暖换热器、供暖系统和第一出气装置；

所述固体蓄热系统包括至少一个按顺序排列且相互独立隔热的固体蓄热子模块，所述固体蓄热子模块由一条工作介质密封管道串联；

所述固体蓄冷系统包括至少一个按顺序排列且相互独立隔热的固体蓄冷子模块，这些固体蓄冷子模块由一条工作介质密封管道串联。

4.根据权利要求3所述的固体串联型热泵式循环储能装置，其特征在于，每个固体蓄热子模块分别包含固体蓄热介质和设于该固体蓄热介质外的保温层，所述工作介质密封管道的位于固体蓄热子模块外的部分均覆盖有保温层。

5.根据权利要求4所述的固体串联型热泵式循环储能装置，其特征在于，所述固体蓄热介质为包含氧化镁或氧化铁的蓄热砖材料或包含硅酸盐成分的陶瓷材料。

6.根据权利要求3所述的固体串联型热泵式循环储能装置，其特征在于，每个固体蓄冷子模块分别包含固体蓄冷介质和设于该固体蓄冷介质外的保温层，所述工作介质密封管道的位于固体蓄冷子模块外的部分均覆盖有保温层。

7.根据权利要求6所述的固体串联型热泵式循环储能装置，其特征在于，所述固体蓄冷介质为包含氧化镁或氧化铁的蓄热砖材料或包含硅酸盐成分的陶瓷材料。