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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明公开了一种基于热泵循环的热质储能装置及控制方法，该装置包括储能压缩机、冷凝器、蒸发器、释能透平、释能冷却器、储能换热器、储冷罐、释能换热器、高温存储罐、低温存储罐和热泵系统等；该方法利用电网中的多余电能压缩热质进行压力能及热能储存，在用电高峰期完成释能过程，实现储能装置循环及电网调峰作用。本发明储能装置中设置热泵系统以提升释能透平进口温度，从而提升透平的做功能力，实现电能向机械能的高效转化；同时设置分流换热系统有效提升储能装置中蒸发器与冷凝器的换热效率，有利于蒸发器和冷凝器的小型化，降低装置成本。本发明可以有效减少储能和释能过程中的能量浪费，进行高效的热电存储及转化，提升能量存储效率。

主权项：1.一种基于热泵循环的热质储能装置，其特征在于，包括储气单元、第一储能压缩机、第二储能压缩机、冷凝器、储液单元、蒸发器、第一释能透平、第二释能透平、释能冷却器、第一储能换热器、第二储能换热器、储冷罐、第一释能换热器、第二释能换热器、储热罐、第一高温存储罐、第二高温存储罐、低温存储罐和热泵系统，热泵系统包括压缩机、膨胀阀、热泵第一换热器和热泵第二换热器，储气单元用于储存常压气态的热质，储液单元用于储存高压液态的热质；第一储能压缩机入口与储气单元相连，出口连接至第一储能换热器，第一储能换热器出口与第二储能压缩机入口相连，依次通过第二储能压缩机与第二储能换热器相连，第二储能换热器出口与冷凝器相连，冷凝器出口连接至储液单元；储冷罐出口通过换热介质第一循环泵分别连接至第一储能换热器与第二储能换热器入口，第一储能换热器和第二储能换热器出口均连接至热泵第一换热器入口，热泵第一换热器出口连接至储热罐；储液单元出口通过蒸发器与第一释能换热器入口相连，第一释能换热器出口连接至第一释能透平入口，第一释能透平出口与第二释能换热器入口相连，依次通过第二释能换热器与第二释能透平，第二释能透平出口与释能冷却器相连，释能冷却器出口连回至储气单元；储热罐出口通过换热介质第二循环泵分别连接至第一释能换热器与第二释能换热器入口，第一释能换热器和第二释能换热器出口均连接至热泵第二换热器入口，热泵第二换热器出口连接至储冷罐；热泵系统中的工质依次通过压缩机、热泵第一换热器、膨胀阀、热泵第二换热器完成循环过程；压缩机用于对热泵工质进行压缩，提升其温度，在流经热泵第一换热器时对即将进入储热罐中的储热工质进行加热，热泵工质随后通过膨胀阀，温度压力均降低，通过热泵第二换热器冷却即将进入储冷罐中的储热工质，增加存入储冷罐的冷能；第一高温存储罐、第二高温存储罐和低温存储罐分别连接在冷凝器和蒸发器之间。

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