低温冷却系统的制作方法

本技术涉及储能，尤其涉及一种低温冷却系统。

背景技术：

1、液态空气储能技术的核心装备是低温冷却系统(冷箱及附属设备)，现有技术中低温冷却装置的主要设备主要由冷箱壳体、蓄冷换热器、液体膨胀机、节流阀等设备组成。

2、现有的技术方案中，低温冷却系统在整个系统运行一段时间后，由于系统难免存在一定程度的漏冷损失，低温蓄冷剂的温度会逐渐升高，导致压缩空气无法冷却到所需温度，液化率越来越低，系统效率降低。当冷量损失达到一定程度时，需要借助其他低温介质(如液氮)对系统进行冷量补充，操作费时费力，且成本高。

3、另外，考虑提高膨胀侧发电效率时，释能阶段需要提高液空泵的出口压力，此时因液空泵压比的提高，会导致液空进入蓄冷换热器的入口温度升高，从而导致蓄冷剂的温度升高，系统冷量产生损失，需要借助外部冷源进行补冷。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种低温冷却系统，用以解决现有技术中的缺陷，实现了解决整个系统冷量损失后，只能通过外部冷源进行冷量补充的问题，可以通过自带的制冷装置进行补冷的效果。

2、本实用新型提供一种低温冷却系统，包括冷却装置、液空储罐和制冷装置，所述冷却装置的放热通路的出口与所述液空储罐的进口连通，所述液空储罐的出口与所述冷却装置的第一吸热通路的进口连通，所述制冷装置的进口与所述冷却装置的放热通路连通，所述制冷装置的出口与所述冷却装置的第一吸热通路的进口连通。

3、根据本实用新型提供的一种实施例，所述冷却装置包括至少两级换热器，各级所述换热器的放热通路依次连通，各级所述换热器的第一吸热通路依次连通，至少在第一级所述换热器的放热通路的出口与所述制冷装置的进口连通。

4、根据本实用新型提供的一种实施例，所述冷却装置包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器的放热通路、所述第二换热器的放热通路与所述液空储罐的进口连通，所述液空储罐的出口、所述第二换热器的第一吸热通路与所述第一换热器的第一吸热通路依次连通，所述制冷装置的进口与所述第一换热器的放热通路的出口连通。

5、根据本实用新型提供的一种实施例，所述制冷装置包括至少一个气体膨胀机，所述气体膨胀机的进口与所述换热器的放热通路连通，所述气体膨胀机的出口与所述冷却装置的第一吸热通路的进口连通。

6、根据本实用新型提供的一种实施例，所述制冷装置包括第一气体膨胀机和第二气体膨胀机，所述第一换热器的放热通路的出口、所述第一气体膨胀机、所述第二气体膨胀机和所述第二换热器的第一吸热通路的进口依次连通。

7、根据本实用新型提供的一种实施例，所述冷却装置的第一吸热通路的出口设有主管路，所述液空储罐的出口通过第一支管路与所述主管路连通，所述制冷装置的出口通过第二支管路与所述主管路连通。

8、根据本实用新型提供的一种实施例，所述低温冷却系统还包括液体膨胀机，所述冷却装置的吸热通路的出口通过所述液体膨胀机与所述液空储罐的进口连通。

9、根据本实用新型提供的一种实施例，所述低温冷却系统还包括节流阀，所述节流阀设置于所述液体膨胀机与所述液空储罐连通的管路上。

10、根据本实用新型提供的一种实施例，所述冷却装置还设有第二吸热通路，所述第二吸热通路适于连通外部蓄冷剂。

11、根据本实用新型提供的一种实施例，多级所述换热器为一体式结构或分体式结构。

12、本实用新型提供的低温冷却系统，来自空气压缩机的高压常温空气经冷却后进入冷却装置内的放热通路，与冷却装置内的第一吸热通路内的低温常压的反流空气进行热交换后，冷却至高压液态空气低温约-176℃左右，高压液态空气再通过膨胀降压处理至0.6mpa，温度降至-178℃后变成低温常压液态空气，低温常压液态空气进入液空储罐内储存。液空储罐气相空间内的低温空气作为反流空气进入冷却装置的第一吸热通路，与冷却装置内的放热通路内的常温高压空气进行热交换。冷却装置的放热通路上设置分支管路，抽取放热通路内部分压缩空气输送至制冷装置，制冷装置对压缩空气进行膨胀降温，变成低温空气再送入制冷装置的第一吸热通路，与反流空气共同给吸热通路中的高温高压空气提供冷量进行冷却。

13、本实施例的制冷装置的设置，能够为冷却装置补充冷量，解决了整个系统运行一段时间后，由于系统难免存在一定程度的漏冷损失，导致压缩空气无法冷却到所需温度，液化率越来越低，系统效率降低的问题。避免当冷量损失达到一定程度时，需要借助其他低温介质，如液氮，对系统进行冷量补充，操作费时费力，且成本高，可以根据需要随时开启制冷装置进行冷量补充。

14、除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种低温冷却系统，其特征在于：包括冷却装置、液空储罐和制冷装置，所述冷却装置的放热通路的出口与所述液空储罐的进口连通，所述液空储罐的出口与所述冷却装置的第一吸热通路的进口连通，所述制冷装置的进口与所述冷却装置的放热通路连通，所述制冷装置的出口与所述冷却装置的第一吸热通路的进口连通。

2.根据权利要求1所述的低温冷却系统，其特征在于：所述冷却装置包括至少两级换热器，各级所述换热器的放热通路依次连通，各级所述换热器的第一吸热通路依次连通，至少在第一级所述换热器的放热通路的出口与所述制冷装置的进口连通。

3.根据权利要求2所述的低温冷却系统，其特征在于：所述冷却装置包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器的放热通路、所述第二换热器的放热通路与所述液空储罐的进口连通，所述液空储罐的出口、所述第二换热器的第一吸热通路与所述第一换热器的第一吸热通路依次连通，所述制冷装置的进口与所述第一换热器的放热通路的出口连通。

4.根据权利要求2所述的低温冷却系统，其特征在于：所述制冷装置包括至少一个气体膨胀机，所述气体膨胀机的进口与所述换热器的放热通路连通，所述气体膨胀机的出口与所述冷却装置的第一吸热通路的进口连通。

5.根据权利要求3所述的低温冷却系统，其特征在于：所述制冷装置包括第一气体膨胀机和第二气体膨胀机，所述第一换热器的放热通路的出口、所述第一气体膨胀机、所述第二气体膨胀机和所述第二换热器的第一吸热通路的进口依次连通。

6.根据权利要求1所述的低温冷却系统，其特征在于：所述冷却装置的第一吸热通路的出口设有主管路，所述液空储罐的出口通过第一支管路与所述主管路连通，所述制冷装置的出口通过第二支管路与所述主管路连通。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的低温冷却系统，其特征在于：所述低温冷却系统还包括液体膨胀机，所述冷却装置的吸热通路的出口通过所述液体膨胀机与所述液空储罐的进口连通。

8.根据权利要求7所述的低温冷却系统，其特征在于：所述低温冷却系统还包括节流阀，所述节流阀设置于所述液体膨胀机与所述液空储罐连通的管路上。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的低温冷却系统，其特征在于：所述冷却装置还设有第二吸热通路，所述第二吸热通路适于连通外部蓄冷剂。

10.根据权利要求2所述的低温冷却系统，其特征在于：多级所述换热器为一体式结构或分体式结构。

技术总结本技术涉及储能技术领域，尤其涉及一种低温冷却系统，包括冷却装置、液空储罐和制冷装置，冷却装置的放热通路的出口与液空储罐的进口连通，液空储罐的出口与冷却装置的第一吸热通路的进口连通，制冷装置的进口与冷却装置的放热通路连通，制冷装置的出口与冷却装置的第一吸热通路的进口连通。制冷装置的设置，能够为冷却装置的第一吸热通路补充漏冷损失，解决了整个系统运行一段时间后，系统难免存在一定程度的漏冷损失，导致压缩空气无法冷却到所需温度，液化率越来越低，系统效率降低的问题。避免当冷量损失达到一定程度时，需要借助其他低温介质，对系统进行冷量补充，操作费时费力，且成本高，可以根据需要随时开启制冷装置进行冷量补充。技术研发人员：季伟,崔令伟,林子,刘纪云,王俊杰受保护的技术使用者：中绿中科储能技术有限公司技术研发日：20231117技术公布日：2024/7/4