一种相变蓄热热电复合低温余热回收方法及装置与流程

本发明属于能源利用领域，特别涉及一种相变蓄热热电复合低温余热回收方法及装置。

背景技术：

1、在双碳目标下，降低生产能耗成为各个行业的共同诉求。余热回收无疑是提高能源利用效率的有效手段，为了回收余热，热泵技术得到了广泛的应用，吸收式热泵制冷剂为水，受到水冰点的限制，其蒸发温度无法降至0℃附近，因此在低温余热回收中受到限制。此外，余热的供给和热用户的需求往往存在时间分布上的矛盾，储热被认为是解决这一矛盾的有效手段，但低温余热的储热由于热容较小，往往需要较大的占地面积，这也限制了低温余热回收技术的发展。

2、公开号为cn1804511a的发明专利公开了一种压缩－吸收复合式热泵供热系统，其通过将压缩式热泵的冷凝器嵌入吸收式热泵蒸发器中，实现压缩式热泵和吸收式热泵的串联，从而能够利用较低温度的余热。但压缩式热泵和吸收式热泵的相互耦合，丧失了电压缩热泵在峰、谷电时段的灵活调节能力，此外，当余热和用热热需求在时间分布上存在矛盾时，其仍需要配备较大占地面积的蓄热装置。

3、由此可见，提出一种实现低温深度余热回收，峰谷电时段调节灵活，同时能够通过相变蓄热降低储热体积的相变蓄热热电复合低温余热回收装置，具有重要意义。

技术实现思路

1、(一)发明目的

2、本发明的目的在于提供一种相变蓄热热电复合低温余热回收方法及装置，其通过电热泵和吸收式热泵复合，回收低温废热，对外供供热。本发明利用吸收-电压缩复合热泵机组进行余热回收，同时通过设置相变蓄热换热器，利用低谷电驱动电热泵机组，在相变蓄热换热器中产冰、蓄冰，将余热水温度降低至0℃，实现低温深度余热回收。

3、(二)技术方案

4、为解决上述问题，本发明第一方面提供了一种相变蓄热热电复合低温余热回收装置，包括：

5、吸收式热泵，相变蓄热换热器，压缩机，膨胀阀，换热器。

6、吸收式热泵有吸收器、蒸发器、发生器、冷凝器。

7、相变蓄热换热器内部设置有换热盘管。

8、热用户回水依次经过换热器、吸收式热泵吸收器、吸收式热泵冷凝器升温后，作为供水提供给热用户。

9、余热水依次经过吸收式热泵蒸发器、相变蓄热换热器降温后流出。

10、压缩机出口的制冷剂蒸汽进入换热器中降温冷凝，冷凝后的制冷剂经过膨胀阀节流降压后，进入相变蓄热换热器内的换热盘管，在换热盘管中吸热蒸发，蒸发后的制冷剂蒸汽进入压缩机加压，完成制冷剂循环。

11、外部热源流经吸收式热泵发生器，驱动吸收式热泵回收余热水中的热量，对外供热。

12、进一步的，一部分余热水经过吸收式热泵蒸发器降温后，与经过相变蓄热换热器降温后的余热水混合，混合后流出。

13、进一步的，还包括：水箱。水箱包括进水口、冷水出口、热水出口。热用户回水经过换热器升温后，进入水箱，从水箱热水出口流出后再依次经过吸收式热泵吸收器、吸收式热泵冷凝器升温，升温后作为供水提供给热用户。水箱冷水出口与换热器进水口联通，水箱中的冷水经过换热器升温后，通过水箱进水口返回水箱中储存。

14、本发明的另一方面，一种相变蓄热热电复合低温余热回收方法，利用本发明的第一方面提供的任一项相变蓄热热电复合低温余热回收装置，实现对低温余热的回收利用。其中，低温余热是烟气、废水等原本要外排的物质中所含的热量。

15、(三)有益效果

16、本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

17、本发明利用热、电复合驱动实现余热回收，通过设置相变蓄热换热器，利用电压缩循环制取冰水混合物，将余热水温度降低至0℃，从而实现低温深度余热回收。同时，本发明通过相变蓄热换热器实现制冰、融冰相变蓄热，使压缩机能够间歇运行，充分利用廉价低谷电，极大降低了运行成本，提高系统经济性。

技术特征：

1.一种相变蓄热热电复合低温余热回收装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种相变蓄热热电复合低温余热回收装置，其特征在于：

3.如权利要求2所述的一种相变蓄热热电复合低温余热回收装置，其特征在于，还包括：

4.一种相变蓄热热电复合低温余热回收方法，其特征在于：

技术总结本发明提供一种相变蓄热热电复合低温余热回收方法及装置，包括：吸收式热泵、相变蓄热换热器、压缩机、膨胀阀、换热器。热用户回水依次经过换热器、吸收式热泵吸收器、吸收式热泵冷凝器升温，余热水经过吸收式热泵蒸发器降温后进入相变蓄热换热器，降温至0℃流出。谷电时段，压缩机运行，相变蓄热换热器中水变为冰水混合物，进行蓄冰；峰电时段，压缩机停止运行，余热水进入相变蓄热换热器中储存，冰水混合物中的冰融解，进行融冰蓄热。本发明利用热、电复合驱动将余热水温度降低至0℃，从而实现低温深度余热回收，同时，通过设置相变蓄热换热器，使压缩机能够间歇运行，充分利用廉价低谷电，极大降低了运行成本，提高系统经济性。技术研发人员：魏茂林,戴涛,吴亚飞,包敬杰,姜兴家,马胜利受保护的技术使用者：北京华源泰盟节能设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16