具体技术细节
[0003] 本发明提供了一种基于耦合制冷的水力压缩储能系统及运行方法，以解决现有余热利用技术只能获得低品位热水，无法将排出的余热充分高效利用的技术缺陷。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
[0005] 第一方面，提供了一种基于耦合制冷的水力压缩储能系统，包括：电动机，所述电动机的驱动端连接有压缩机，所述压缩机分别与冷凝器和蒸发器连接；
[0006] 所述冷凝器上设有储气罐，所述储气罐通过管路与蓄水池连接，所述管路上设有驱动装置。
[0007] 进一步地，所述储气罐内的工质为二氟甲烷。
[0008] 进一步地，所述储气罐上设有压力传感器。
[0009] 进一步地，所述冷凝器与蒸发器连接，且所述冷凝器与蒸发器之间设有节流阀。
[0010] 进一步地，所述压缩机与驱动装置同轴布置。
[0011] 进一步地，所述驱动装置包括发电机和水轮机，所述发电机的驱动端与所述水轮机连接。
[0012] 进一步地，所述发电机的驱动端上设有变速器。
[0013] 第二方面，提供了一种基于耦合制冷的水力压缩储能系统运行方法，所述方法是采用如上所述的系统进行的，包括：
[0014] 预先向储气罐内充入汽态二氟甲烷工质，并控制所述储气罐的压力达到预设值；
[0015] 在充能时，利用驱动装置将蓄水池内的水工质输送至充入二氟甲烷工质后的所述储气罐中，以使所述汽态二氟甲烷工质转化为液态；
[0016] 在释能时，将冷凝器的热量传输至储气罐中，以使储气罐内的液态二氟甲烷汽化膨胀，推动储气罐内的水流带动驱动装置进行发电。
[0017] 进一步地，所述储气罐的压力预设值为1.4～1.6MPa。
[0018] 进一步地，在充能时，利用驱动装置将蓄水池内的水工质输送至充入二氟甲烷工质后的所述储气罐中，以使所述汽态二氟甲烷工质转化为液态，具体包括：
[0019] 在充能过程中，利用驱动装置将蓄水池的水工质充入储气罐中，根据压力传感器的反馈值，在储气罐的压力达到2.4～2.6MPa时，将驱动装置停止，储气罐内的汽态二氟甲烷转化为液态。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0021] 1、电动机驱动压缩机工作，将气体压缩并存储在储气罐中，这一过程实现了电能的存储。当需要释放能量时，通过驱动装置控制储气罐中的气体进入蓄水池，驱动水进行循环，进而带动其他设备工作，实现能量的高效转化与利用，本方法将制冷系统产生的余热进行辅助发电，解决了现有制冷系统余热利用不充分的问题，降低了制冷系统余热的损失。
[0022] 2、二氟甲烷在液态和气态之间的相变过程相对稳定，不易产生杂质和腐蚀性问题，从而保证了系统的长期稳定运行。
[0023] 3、一方面，压力传感器能够实时监测储气罐内的压力变化，确保系统运行在安全压力范围内，一旦压力超过或低于预设的安全阈值，系统可以立即采取相应措施；另一方面，通过实时监测储气罐内的压力变化，系统可以更加精确地控制压缩机的运行状态，以维持储气罐内的压力在最佳工作范围内，有助于优化系统的能量存储效率和制冷性能。
[0024] 4、冷凝器与蒸发器连接，不仅有助于维持系统内部压力和温度的平衡，还可以优化制冷剂流量、提高制冷效率、防止蒸发器面积利用不足和敲缸现象，以及增强系统的可靠性和稳定性。同时，它还有助于提高能源利用效率，降低能耗和运行成本。
[0025] 5、同轴布置减少了能量传递过程中的不稳定性因素，使得系统运行的更加稳定，有助于提高设备的运行效率和可靠性，减少故障发生的可能性。
[0026] 6、通过水轮机带动发电机发电，将余热充分利用，减少对外部电网的依赖，提高系统的独立性和稳定性。
[0027] 7、变速器可以确保发电机在最佳效率点运行，从而提高整个系统的能源转换效率，有助于减少能源浪费，提高系统的经济性。
[0028] 8、预先充入二氟甲烷工质并控制储气罐压力，为后续的充能和释能过程提供了稳定的初始条件，确保了系统运行的可靠性和效率；通过水工质的加入和压力的增加，促使二氟甲烷从汽态转变为液态，有效地存储了能量，同时，由于二氟甲烷的相变潜热较大，能够存储较多的能量。通过热量的传输和二氟甲烷的汽化膨胀，实现了能量的释放和转换，高压气体推动水流产生动力，驱动水轮机发电，实现了能量的高效利用。
[0029] 9、稳定的储气罐压力有助于保持系统运行的稳定性，在充能和释能过程中，储气罐压力的波动较小，有利于驱动装置的稳定运行，从而提高了整个系统的稳定性和可靠性。
[0030] 10、通过压力传感器实时监测储气罐内的压力，并在压力达到2.4～2.6MPa时停止驱动装置，可以精确控制充入储气罐的水工质的量，从而控制二氟甲烷工质的液化程度和存储量。
法律保护范围
涉及权利要求数量10：其中独权2项，从权-2项
1.一种基于耦合制冷的水力压缩储能系统，其特征在于，包括：电动机(1)，所述电动机(1)的驱动端连接有压缩机(2)，所述压缩机(2)分别与冷凝器(3)和蒸发器(9)连接；
所述冷凝器(3)上设有储气罐(4)，所述储气罐(4)通过管路与蓄水池(7)连接，所述管路上设有驱动装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储气罐(4)内的工质为二氟甲烷。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述储气罐(4)上设有压力传感器。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷凝器(3)与蒸发器(9)连接，且所述冷凝器(3)与蒸发器(9)之间设有节流阀(8)。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压缩机(2)与驱动装置同轴布置。
6.根据权利要求1或5所述的系统，其特征在于，所述驱动装置包括发电机(5)和水轮机(6)，所述发电机(5)的驱动端与所述水轮机(6)连接。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述发电机(5)的驱动端上设有变速器。
8.一种基于耦合制冷的水力压缩储能系统运行方法，其特征在于，所述方法是采用权利要求1‑7任一项所述的系统进行的，包括：
预先向储气罐内充入汽态二氟甲烷工质，并控制所述储气罐的压力达到预设值；
在充能时，利用驱动装置将蓄水池内的水工质输送至充入二氟甲烷工质后的所述储气罐中，以使所述汽态二氟甲烷工质转化为液态；
在释能时，将冷凝器的热量传输至储气罐中，以使储气罐内的液态二氟甲烷汽化膨胀，推动储气罐内的水流带动驱动装置进行发电。
9.根据权利要求8所述的运行方法，其特征在于，所述储气罐的压力预设值为1.4～
1.6MPa。
10.根据权利要求8所述的运行方法，其特征在于，在充能时，利用驱动装置将蓄水池内的水工质输送至充入二氟甲烷工质后的所述储气罐中，以使所述汽态二氟甲烷工质转化为液态，具体包括：
在充能过程中，利用驱动装置将蓄水池的水工质充入储气罐中，根据压力传感器的反馈值，在储气罐的压力达到2.4～2.6MPa时，将驱动装置停止，储气罐内的汽态二氟甲烷转化为液态。
