[发明专利]一种集成熔盐蓄热和空气源热泵的风光互补清洁供暖系统

说明书

一种集成熔盐蓄热和高效空气源热泵的风光互补清洁供暖系统，属于清洁能源利用领域。高效空气源热泵与熔融盐蓄热系统进行耦合供暖，既能实现清洁风光能的就地消纳，又能减小常规供暖方式带来的环境污染。利用电驱空气源热泵可实现风电高效利用，利用熔盐储能可以实现波动风光能的连续供热。当风能太阳能充足时，通过太阳能预热熔融盐、风电进一步溶解加热熔融盐，进而实现电能、光能转化为热能的形式储存起来。当风能不足时，空气源热泵产生的热量不足以将循环回水加热到额定供暖温度，可通过调控熔融盐蓄热系统储存的热量对循环回水进行再加热，进而保证供暖温度达到额定要求。本发明可以实现风光能的就地消纳，并能确保供热连续可靠。

技术领域

本发明是一种集成熔盐蓄热和高效空气源热泵的风光互补清洁供暖系统，属于清洁能源利用领域。

背景技术

风能、太阳能都属于可再生清洁能源，但由于其波动性大的原因，给发电并网造成了很大的困难，因而出现了大面积的弃风弃光现象。在冬季为了满足供暖需求，多采用燃煤锅炉等方式进行供暖，这些常规的供暖方式造成了严重的环境污染。利用风能、太阳能进行供暖是一种理想的供暖方式，但是供暖要求连续，风能、太阳能具有波动性，无法进行连续性供暖，造成用户体验差。熔融盐储能具有潜热大、储能密度高、过冷度小、传热均匀稳定、传热性能好、使用温度较高、成本低、安全可靠等优点，因此广泛用为储热介质。空气源热泵一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置，其具有适用范围广、无污染、安全性能好、运行成本低等优点。熔融盐蓄热与空气源热泵结合，有望实现风光能的高效消纳，并能实现清洁连续供暖。

发明内容

本发明的目的是利用“弃风光电”进行供热既能实现清洁风光能的就地消纳，又能减小常规供暖方式带来的环境污染，同时确保供暖连续可靠、末端高效舒适。

本发明所述的是一种集成熔盐蓄热和高效空气源热泵的风光互补清洁供暖系统，其特征在于，包括空气源热泵系统和熔融盐蓄热系统；

空气源热泵系统：压缩机（3）、冷凝器（4）、节流阀（5）、蒸发器（2）、压缩机（3）依次连接组成空气源热泵系统，用风电机组（1）产生的电能带动压缩机（3）运行进而驱动空气源热泵系统加热循环回水，制冷工质在空气源热泵系统进行循环；

熔融盐蓄热系统：熔盐电加热器（14）与高温盐罐（6）连接连通，高温盐罐（6）依次经由高温熔盐泵（7）、熔盐阀（8）与吸收式空气源热泵（9）连接，吸收式空气源热泵（9）与低温盐罐（10），低温盐罐（10）经由低温熔盐泵（11）与三通阀（12）连接，三通阀（12）的一通直接与熔盐电加热器（14）连接连通，三通阀（12）的另一通经由太阳能集热器（13）与熔盐电加热器（4）连接连通，组成熔融盐蓄热系统，熔盐在熔融盐蓄热系统中循化；熔盐电加热器（4）所需电能来自于风电机组；

循环回水流经冷凝器（4）、吸收式空气源热泵（9）最后至用户。

采用上述所述的系统进行互补清洁供暖的方法，其特征在于，风电机组（1）产生的电量以送给空气源热泵中的压缩机（3）为主。当风力充足时，空气源热泵产生的热量能将循环回水加热到额定供暖温度且有富余的电能，则把多余的风电引到熔融盐蓄热系统中的熔盐电加热器（14），用多余的风电加热熔融盐进而将电能转化为热能的形式储存。同时在熔融盐蓄热系统加入太阳能集热器（13）和吸收式空气源热泵（9），太阳能集热器（13）太阳能可对熔融盐进行预加热。当风电机组（1）产生电量不足时，即空气源热泵产生的热量不足将循环回水加热到额定供暖温度，此时熔融盐蓄热系统开始释放热能驱动吸收式空气源热泵（9）工作，循环回水在吸收式空气源热泵（9）中进一步加热，达到额定供暖温度后送至热用户；