[发明专利]一种自持式超高温热泵储热系统

权利要求书

1.一种自持式超高温热泵储热系统，其特征在于，包括蓄能模块和供电模块；

所述蓄能模块包括压缩机（1）、电动机（2）、熔盐换热器（3）、膨胀机（4）、低温熔盐储罐（5）、高温熔盐储罐（6）、缓冲罐（11）；所述供电模块包括风电发电子模块（7）、光伏发电子模块（8）、电池储能子模块（9）、逆变调压子模块（10）；

所述蓄能模块中，电动机（2）与压缩机（1）通过联轴器连接，压缩机（1）出口与熔盐换热器（3）的气体工质侧入口通过管道连接，熔盐换热器（3）的气体工质侧出口与膨胀机（4）入口通过管道连接，膨胀机（4）出口与压缩机（1）入口相连通，构成一个完整的气体侧循环；气体侧循环系统中还设有气体储罐A、气体储罐B；

气体储罐A、气体储罐B设置在压缩机与熔融盐换热器之间的气体管路上，其中气体储罐A和气体储罐B分别装载气体成分A和气体成分B；

气体成分A为氖气、氩气、氙气中的任意一种；

气体成分B为空气、二氧化碳、氮气、氦气中的任意一种；

在高温模式下，即超高温压缩机出口温度T是500-800℃范围内，通过气体储罐A向气体侧循环系统内注入更多气体成分A，使气体循环内气体成分A的体积百分数X与超高温压缩机出口温度T关系满足X=（T-320）/6；在中温模式下，即超高温压缩机出口温度T是300-500℃范围内，通过气体储罐B向气体侧循环系统内注入更多气体成分B，使得气体循环中气体成分A的体积百分比X与超高温压缩机出口温度T关系满足X=T/10-20；

当温度低于300摄氏度时候，全部是气体B；

当温度高于800摄氏度的时候，全部是气体A；

缓冲罐（11）与膨胀机（4）出口通过管道连接，低温熔盐储罐（5）出口与熔盐换热器（3）熔盐侧进口通过管道连接，熔盐换热器（3）熔盐侧出口与高温熔盐储罐（6）进口通过管道连通，构成整个制热模块循环；所述供电模块中，风电发电子模块（7）的输出端分为两路，一路与逆变调压子模块（10）的输入端通过电缆连接，另一路与电池储能子模块（9）的输入端通过电缆连接；光伏发电子模块（8）的输出端分为两路，一路与逆变调压子模块（10）的输入端通过电缆连接，另一路与电池储能子模块（9）的输入端通过电缆连接；

电池储能子模块（9）的输入端同时与风电发电子模块（7）的输出端、光伏发电子模块（8）的输出端通过电缆连接，电池储能子模块（9）的输出端与逆变调压子模块（10）的输入端通过电缆连接；逆变调压子模块（10）的输入端与风电发电子模块（7）的输出端、光伏发电子模块（8）的输出端、电池储能子模块（9）的输出端通过电缆连接，逆变调压子模块（10）的输出端与电动机（2）的电源输入端通过电缆连接。

2.根据权利要求1所述的自持式超高温热泵储热系统，其特征在于，系统运行分为高功率运行和低功率运行两种工况，高功率运行工况下，风电发电子模块（7）或光伏发电子模块（8）输出电能通过逆变调压子模块（10）调压调频后驱动压缩机（1）工作；低功率运行工况下，超高温热泵进口压力迅速降低，电池储能子模块（9）输出电能通过逆变调压子模块（10）调压调频后驱动压缩机（1）进入低功耗热备用工作模式。

3.根据权利要求1所述的自持式超高温热泵储热系统，其特征在于，所述逆变调压子模块（10）可完成直流到交流电转换，并完成电压调节，所输出电压可以根据需要选择。

4.根据权利要求3所述的自持式超高温热泵储热系统，其特征在于，所述电池储能子模块（9）的输入端附带整流器。

5.根据权利要求1所述的自持式超高温热泵储热系统，其特征在于，所述电动机（2）、压缩机（1）、膨胀机（4）同轴直连，低功率热备用状态转速均为500转/分，其余工况稳定运行转速均为3000转/分。

6.根据权利要求1所述的自持式超高温热泵储热系统，其特征在于，所述压缩机（1）为多级离心式压缩机、整体齿轮式压缩机或者多级轴流式压缩机，所述膨胀机（4）为多级轴流式膨胀机或者径流式膨胀机，所述熔盐换热器（3）为印刷电路板式换热器或者管壳式换热器。