一种高效储能的冷热电水多联产系统

摘要

本实用新型提供了一种综合利用风能和海水热能的冷热电水多联产系统，包括风力机装置、压缩空气储能装置、海水淡化装置、地源热泵装置，直接利用岛屿上及偏远沿海地区丰富风能和海水热能实现冷、热、电、水的四联产，在陆地隔离的情况下，完全实现了自满足，同时系统不需要燃烧化石燃料，不产生温室气体及硫化物氮化物等污染气体。本实用新型的冷热电水多联产系统，将风力机从风中获得的机械能通过压缩机转换为空气内能，能量转换过程为机械能-内能，相对于以风力发电为基础的电力驱动压缩空气储能，同时由于省去发电部分设备，具有能量转换效率高、结构简单、投资省、维护简单等特点。

主权项

一种高效储能的冷热电水多联产系统，综合利用岛屿上的风能和海水热能，包括风力机装置（A）、压缩空气储能装置、海水淡化装置、地源热泵装置，其特征在于： 所述压缩空气储能装置包括依次连接的多级压缩机组（C1～C3）、储气室（D）、多级膨胀机组（E1～E3）、发电机（F）；所述海水淡化装置包括海水取水装置（M）、前处理装置（N）、多级加热器（I1～I3）、多级蒸发器（H1～H5）、多级冷凝器（J1～J4），所述多级蒸发器（H1～H5）包括多级中间蒸发器（H1～H3）和后蒸发器（H4～H5），所述多级冷凝器（J1～J4）包括多级中间冷凝器（J1～J3）和后冷凝器（J4）；其中： 所述地源热泵装置设置在海水取水装置（M）和前处理装置（N）之间； 所述多级压缩机组（C1～C3）包括若干级压缩机，每级压缩机后连接一中间蒸发器，中间蒸发器的级数与压缩机的级数相匹配，第一级压缩机（C1）后连接最后一级中间蒸发器（H3），最后一级压缩机（C3）后连接第一级中间蒸发器（H1）；每级中间蒸发器的热侧通入对应级压缩机产生的压缩气体，冷侧导入上一级中间蒸发器排出的海水，第一级中间蒸发器（H1）的冷侧导入经各级加热器（I1～I3）加热过的海水；最后一级加热器（I3）的冷侧通海水，热侧通入第一级中间蒸发器（H1）排出的压缩气体，压缩气体经最后一级加热器（I3）后导入储气室（D）；各级中间蒸发器（H1～H3）产生的蒸汽汇流进入后蒸发器（H4～H5）的热侧，最后一级中间蒸发器（H3）排出的海水进入后蒸发器（H4～H5）的冷侧； 所述多级膨胀机组（E1～E3）包括若干级膨胀机，每级膨胀机前连接一中间冷凝器，中间冷凝器的级数与膨胀机的级数相匹配，第一级膨胀机（E1） 前连接第一级中间冷凝器（J1），最后一级膨胀机（E3）前连接最后一级中间冷凝器（J3）；各级中间冷凝器（J1～J3）的冷侧通压缩气体，热侧通冷凝淡水和水蒸汽组成的汽水混合气；所述储气室（D）中的压缩气体经第一级中间冷凝器（J1）的冷侧后进入第一级膨胀机（E1），最后一级中间冷凝器（J3）的热侧通入由后蒸发器（H4～H5）导出的汽水混合气；所述汽水混合气依次由最后一级中间冷凝器（J3）进入第一级中间冷凝器（J1），之后导入后冷凝器（J4）。