一种氨作为工作介质的水储热型热力电池系统的制作方法

本技术属于电池，特别涉及一种氨作为工作介质的水储热型热力电池系统。

背景技术：

1、随着能源结构的转变和新型电力系统的构建，储能技术在电力系统中的作用越来越重要。储能技术能够实现对能量的存储和释放，为电力系统提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段。此外，储能技术还能够促进能源生产消费开放共享和灵活交易、实现多能协同，是构建能源互联网，推动电力体制改革和促进能源新业态发展的核心基础。

2、根据能量的储存方式，储能技术可分为机械储能、电磁储能、电化学储能、热储能、氢储能五类。其中，机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等；电磁储能主要包括超级电容器、超导磁储能；电化学储能主要包括锂离子电池、铅酸电池、液流电池、钠硫电池等。目前主流的几个储能技术如锂离子电池储能存在成本高、资源受限，且安全性不好等制约其发展；抽水储能受资源和地形条件限制无法灵活布置；压缩空气或二氧化碳储能存在成本高、效率低、不易商业化；就连比较洁净的绿色氢储能也存在技术链条长、成本高且效率低的问题。本实用新型是在热储能平行发展的基础提出的新型储能发电一体的系统—热力电池，本实用新型热力电池的使用过程中电池内部本身不产生化学反应，是理想的“内燃机替代者”， 由一种热力电池循环介质和三种储能介质，完成储能发电的逆向循环，具有无毒无害，绿色清洁，且工作效率高的特点。

技术实现思路

1、为寻找低成本、高效率的环保电池，本实用新型提供一种氨作为工作介质的水储热型热力电池系统，相对于现有的化学电池和燃料电池，是一种是集相变储热、超导传热、高效电热转化及热电转化于一体的全新的物理电池，成本较低，且易于商业化，具体描述如下：

2、一种氨作为工作介质的水储热型热力电池系统，包括低温储液器、低温储热器、压缩机、高温储热器、高温高压储液器、过热储热系统、膨胀机以及热力电池循环介质；

3、所述低温储热器内装有低温储热材料，所述低温储热材料的周围设有传热管道；

4、所述高温储热器内装有高温储热材料，高温储热材料的周围设有传热管道；

5、所述过热储热系统包括过热逆流换热器、高温过热储热器、低温过热储热器、循环泵、四通阀以及过热储热介质；所述高温过热储热器直接与过热逆流换热器中的过热储热介质通道的一端连通，过热逆流换热器中的过热储热介质通道的另一端与低温过热储热器之间连接有四通阀和循环泵；

6、所述低温储液器与低温储热器的传热管道一端连通，低温储热器的传热管道另一端与过热逆流换热器中的热力电池循环介质通道一端之间并联有压缩机和膨胀机；所述过热逆流换热器中的热力电池循环介质通道另一端与高温储热器传热管道一端连通，所述高温储热器传热管道另一端与高温高压储液器连通；

7、所述热力电池循环介质氨；所述低温储热材料为水的固液相变材料或者更低相变温度的氯化钙的水溶液；所述高温储热材料选择比热容较大的水；所述过热储热介质是高压的水。

8、进一步地，所述热力电池系统还包括第一电动阀、第二电动阀、第一节流阀和第二节流阀；所述第一电动阀和第一节流阀并联在所述低温热水罐和低温相变储热罐内部的传热管道之间；所述第二电动阀和第二节流阀并联在所述高温热水罐和高温相变储热罐内部的传热管道之间。

9、进一步地，所述并联的压缩机和膨胀机可以用同轴串联的压缩机和膨胀机来替代。

10、本实用新型的热力电池，与现有电池相比，集相变储热、超导传热、高效电热转化及热电转化技术于一体设计，实现等温储热和等温存取热能，具有低成本、高效率、长寿命和安全可靠等特点，可适用于光伏、光热、风电等发电端的储能电池以及工业园、大型企业、各种中大型储能系统、大中型数据中心等储能电池。

技术特征：

1.一种氨作为工作介质的水储热型热力电池系统，其特征在于，包括低温储液器、低温储热器、压缩机、高温储热器、高温高压储液器、过热储热系统、膨胀机以及热力电池循环介质；

2.如权利要求1所述一种氨作为工作介质的水储热型热力电池系统，其特征在于，所述热力电池系统还包括第一电动阀、第二电动阀、第一节流阀和第二节流阀；所述第一电动阀和第一节流阀并联在所述低温储热器和低温相变储热罐内部的传热管道之间；所述第二电动阀和第二节流阀并联在所述高温储热器和高温相变储热罐内部的传热管道之间。

3.如权利要求1所述一种氨作为工作介质的水储热型热力电池系统，其特征在于，所述并联的压缩机和膨胀机可以用同轴串联的压缩机和膨胀机来替代。

技术总结一种氨作为工作介质的水储热型热力电池系统，包括低温储液器、低温储热器、压缩机、高温储热器、高温高压储液器、过热储热系统、膨胀机以及热力电池循环介质；所述低温储液器与低温储热器的传热管道一端连通，所述压缩机和膨胀机并联在所述低温储热器的传热管道另一端与过热储热系统之间；所述高温储热器安装在低温储热系统与过热储热系统之间。本技术的热力电池是理想的“内燃机替代者”，具有无毒无害，绿色清洁，且工作效率高的特点。技术研发人员：祝长宇,丁式平,祝帝文受保护的技术使用者：北京中热能源科技有限公司技术研发日：20231017技术公布日：2024/7/29