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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明公开了一种冷热电联供的复叠式热泵卡诺电池储能系统，包括复叠式热泵循环单元、有机朗肯循环单元、储冷储热单元三个子系统；在电网电量过剩时，基于逆朗肯循环，所述复叠式热泵循环单元将电能同时转化为热能与冷能，并通过换热器储存在储冷储热单元内；所述水储热储冷单元和有机朗肯循环单元之间设置有换热器，在电网电量不足时，所述水储热储冷单元将储存的热能、冷能经换热器来驱动有机朗肯循环单元进行发电，同时水储冷罐可满足常规供冷需求，水储热罐可满足工业用热需求。本发明将复叠式热泵引入到卡诺电池储能系统中，将单一电能存储并转化为冷热电三种能源形式产出，具有系统简单、削峰填谷以及灵活满足用户多重供能需求等优点。

主权项：1.一种冷热电联供的复叠式热泵卡诺电池储能系统，其特征在于，包括复叠式热泵循环单元、有机朗肯循环单元、储冷储热单元三个子系统；其中，所述复叠式热泵循环单元包括一级压缩机1、工质-工质换热器2、空气-工质换热器3、热泵回热器4、一级膨胀阀5、工质-冷水换热器6、二级压缩机7、工质-热水换热器8和二级膨胀阀9；在第一级循环中，一级压缩机1的出口与工质-工质换热器2的放热侧入口相连，工质-工质换热器2的放热侧出口与空气-工质换热器3的放热侧入口相连，空气-工质换热器3的放热侧出口与热泵回热器4的放热侧入口相连，热泵回热器4的放热侧出口与一级膨胀阀5的入口相连，一级膨胀阀5的出口与工质-冷水换热器6的吸热侧入口相连，工质-冷水换热器6的吸热侧出口与热泵回热器4的吸热侧入口相连，热泵回热器4的吸热侧出口与一级压缩机1的入口相连，空气-工质换热器3吸热侧出入口连接空气冷源23；在第二级循环中，二级压缩机7的出口与工质-热水换热器8的放热侧入口相连，工质-热水换热器8的放热侧出口与二级膨胀阀9的入口相连，二级膨胀阀9的出口与工质-工质换热器2的吸热侧入口相连，工质-工质换热器2的吸热侧出口与二级压缩机7的入口相连，电网25同时与一级压缩机1、二级压缩机7相连；所述有机朗肯循环单元包括工质增压泵10、热机回热器11、热水-工质换热器12、膨胀机13和冷水-工质换热器14；工质增压泵10的出口与热机回热器11的吸热侧入口相连，热机回热器11的吸热侧出口与热水-工质换热器12的吸热侧入口相连，热水-工质换热器12的吸热侧出口与膨胀机13的入口相连，膨胀机13的出口与热机回热器11的放热侧入口相连，热机回热器11的放热侧出口与冷水-工质换热器14的放热侧入口相连，冷水-工质换热器14的放热侧出口与工质增压泵10的入口相连，电网25与膨胀机13相连；所述储冷储热单元包括高温冷水罐15、低温冷水罐16、低温热水罐17、高温热水罐18、1#冷水泵19、2#冷水泵20、1#热水泵21和2#热水泵22；在储冷侧，高温冷水罐15的出口通过1#冷水泵19与工质-冷水换热器6的放热侧入口相连，工质-冷水换热器6的放热侧出口与低温冷水罐16的入口相连，低温冷水罐16的出口通过2#冷水泵20，再分别通过第一阀门I、第二阀门II与冷用户26、冷水-工质换热器14的吸热侧入口相连，冷水-工质换热器14的吸热侧出口与冷用户26同时与高温冷水罐15的入口相连；在储热侧，低温热水罐17的出口通过1#热水泵21与工质-热水换热器8的吸热侧入口相连，工质-热水换热器8的吸热侧出口与高温热水罐18的入口相连，高温热水罐18的出口通过2#热水泵22，再分别通过第三阀门Ⅲ、第四阀门IV与热用户24、热水-工质换热器12的放热侧入口相连，热水-工质换热器12的放热侧出口与热用户24同时与低温热水罐17的入口相连。

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