本发明涉及热能或热量能交换系统领域，并且更具体地涉及具有电能存储能力的用于热能或热量能交换的系统和方法。
背景技术：
1、随着对电能需求的不断增加，建筑物的能量生成、温度调节和存储能力在过去十年中已经成为关注的领域。典型的解决方案包括物理上独立的系统，每个系统都致力于满足建筑物的能量要求。诸如蓄电池存储装置和热泵之类的独立系统需要专用空间。这导致建筑物中技术(非商业)面积的整体增加，这在某些情况下可能是不期望的。
2、已知热交换系统用于调节建筑物和大型封闭区域内的温度。这样的系统涉及热交换介质(例如空气)的地下冷却/加热，该热交换介质被泵入地下通道或相对于地面温度有温度差的区。这样的系统是能量有效的，并在夏季和冬季期间提供可观的温度调节。备选地，温度调节可以通过消耗大量功率的空调系统来实现，并且可能不是可再生资源的最佳利用。
3、这些建筑物的电功率需求通常由来自功率电网和一个或多个辅助功率源的功率供应来满足。这样的辅助功率源可以包括太阳能板、发电机、蓄电池等。辅助功率源在为给定负载提供的后备方面不足，或者不总是成本有效的。使用诸如powerwal l(实现锂离子蓄电池)之类的辅助功率源的又一个缺点是火灾危险和相关联的基础设施，其具有一次性安装成本和经常性维护成本。另外，根据充电/再充电循环的频率，典型的锂离子蓄电池的寿命可能约为4-5年。此外，用于辅助功率源的任何附加或新的安装将要求足够的安装空间，这是重大的资源投资。在某些情况下，对于这样的安装所要求的不动产可能不可用，尤其是在具有密集结构的拥挤区域中也是如此。
4、因此，存在对于可以满足建筑物的上述能量要求的一种多用途的能量系统的感觉良好(wel l-felt)的需要。
技术实现思路
1、本文描述的是一种能量系统，包括电能存储子系统，所述电能存储子系统包括含有第一电解液和第二电解液的电解液存储罐，以及第一电解液泵和第二电解液泵。所述能量系统还包括热能交换子系统，所述热能交换子系统包括连接到电解液存储罐的一个或多个热交换盘管。第一电解液泵和第二电解液泵分别被配置成驱动第一电解液和第二电解液通过一个或多个热交换盘管在电解液存储罐和热交换子系统之间的流体移动。第一电解液和第二电解液通过一个或多个热交换盘管的流体移动引起在第一电解液和第二电解液分别与包括在热能交换子系统中的第一热交换介质之间的第一热交换。
2、在一个或多个实施例中，所述电能存储子系统还包括设置在电解液存储罐中的一个或多个电化学电池。在一个或多个实施例中，一个或多个电化学电池中的每个包括阳极和阴极。在一个或多个实施例中，第一电解液对应于阳极电解液，而第二电解液对应于阴极电解液。在一个或多个实施例中，电解液存储罐包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分在其之间通过膜分开。第一电解液和阳极设置在第一部分中。第二电解液和阴极设置在第二部分中。
3、在一个或多个实施例中，所述能量系统还包括热泵子系统，所述热泵子系统连接到电能存储子系统并被配置成循环第二热交换介质，以引起在第一电解液和第二电解液分别与第二热交换介质之间的第二热交换。在一个或多个实施例中，能量系统还包括加热和冷却子系统，所述加热和冷却子系统连接到热泵子系统并配置成循环从热泵子系统接收的第二热交换介质以调节建筑物内部的温度。
4、在一个或多个实施例中，第一热交换介质和第二热交换介质对应于空气。在一个或多个实施例中，能量系统还包括电功率子系统，所述电功率子系统与电能存储子系统连接，并被配置成从包括在电能存储子系统中的一个或多个电化学电池接收电能。在一个或多个实施例中，一个或多个电化学电池对应于一个或多个液流蓄电池反应器。
5、在一个或多个实施例中，第一电解液包括甲基紫精，并且其中第二电解液包括4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基。
6、在一个或多个实施例中，在第一操作模式中，第一热交换对应于热量能从第一电解液和第二电解液到第一热交换介质的传递。在一个或多个实施例中，其中，在第二操作模式中，第一热交换对应于热量能从第一热交换介质分别到第一电解液和第二电解液的传递。在一个或多个实施例中，在第一操作模式中，第二热交换对应于热量能从第二热交换介质分别到第一电解液和第二电解液的传递。在一个或多个实施例中，在第二操作模式中，第二热交换对应于热量能从第一电解液和第二电解液分别到第二热交换介质的传递。
7、公开热交换的方法的实施例。在实施例中，所述方法包括提供电能存储子系统和提供热能交换子系统，所述电能存储子系统包括含有第一电解液和第二电解液的电解液存储罐，所述热能交换子系统包括连接到电解液存储罐的一个或多个热交换盘管。所述方法还包括在电解液存储罐中提供第一电解液泵和第二电解液泵，以驱动第一电解液和第二电解液通过一个或多个热交换盘管在电解液存储罐和热交换子系统之间的流体移动。第一电解液和第二电解液通过一个或多个热交换盘管的流体移动引起在第一电解液和第二电解液分别与包括在热能交换子系统中的第一热交换介质之间的第一热交换。
8、在一个或多个实施例中，所述方法还包括在电解液存储罐中提供一个或多个电化学电池。在一个或多个实施例中，第一电解液对应于阳极电解液，而第二电解液对应于阴极电解液。在一个或多个实施例中，所述方法还包括：将电解液存储罐分成第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分在其之间通过膜分开；并分别在第一部分中提供第一电解液和阳极，而在第二部分中提供第二电解液和阴极。
9、在一个或多个实施例中，所述方法还包括将热泵子系统连接到电能存储子系统，并循环第二热交换介质，以引起在第一电解液和第二电解液分别与第二热交换介质之间的第二热交换。在一个或多个实施例中，所述方法还包括将加热和冷却子系统连接到热泵子系统，并循环从热泵子系统接收的第二热交换介质，以调节建筑物内部的温度。在一个或多个实施例中，所述方法还包括将电功率子系统连接到电能存储子系统，并将电功率子系统配置成从包括在电能存储子系统中的一个或多个电化学电池接收电能。
10、在一个或多个实施例中，一个或多个电化学电池对应于一个或多个液流蓄电池反应器。在一个或多个实施例中，第一电解液包括甲基紫精，并且其中第二电解液包含4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基。在一个或多个实施例中，所述方法还包括在第一模式中操作，其中第一热交换对应于热量能从第一电解液和第二电解液到第一热交换介质的传递。在一个或多个实施例中，所述方法还包括在第二模式中操作，其中第一热交换对应于热量能从第一热交换介质分别到第一电解液和第二电解液的传递。在一个或多个实施例中，在第一操作模式中，第二热交换对应于热量能从第二热交换介质分别到第一电解液和第二电解液的传递。在一个或多个实施例中，在第二操作模式中，第二热交换对应于热量能从第一电解液和第二电解液分别到第二热交换介质的传递。
11、公开多用途热交换系统的实施例。在实施例中，多系统多用途热交换系统包括电解液存储罐，所述电解液存储罐还包括第一部分中的阳极电解液和第二部分中的阴极电解液。电解液存储罐还包括设置在电解液存储罐中的一个或多个液流蓄电池，其中一个或多个液流蓄电池中的每个包括设置在第一部分中的阳极和设置在第二部分中的阴极。电解液存储罐还包括第一电解液泵和第二电解液泵。所述多用途热交换系统还包括热能交换子系统，所述热能交换子系统包括连接到电解液存储罐的一个或多个热交换盘管。第一电解液泵和第二电解液泵分别被配置成驱动阳极电解液和阴极电解液通过一个或多个热交换盘管在电解液存储罐和热交换子系统之间的流体移动。阳极电解液和阴极电解液通过一个或多个热交换盘管的流体移动导致在阳极电解液和阴极电解液分别与包括在热能交换子系统中的第一热交换介质之间的第一热交换。
12、前面的概述仅仅是说明性的并且不旨在以任何方式进行限制。除了上面描述的说明性的方面、实施例和特征之外，本发明的另外的方面、实施例、特征和技术根据下面结合附图进行的描述将变得更加显而易见。
1.一种能量系统，包括:
2.根据权利要求1所述的能量系统，其中，所述电能存储子系统还包括设置在所述电解液存储罐中的一个或多个电化学电池。
3.根据权利要求2所述的能量系统，其中，所述一个或多个电化学电池中的每个包括阳极和阴极。
4.根据权利要求3所述的能量系统，其中，所述第一电解液对应于阳极电解液，而所述第二电解液对应于阴极电解液。
5.根据权利要求3所述的能量系统，其中，所述电解液存储罐包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分在其之间通过膜分开，其中相应地，所述第一电解液和所述阳极设置在第一部分中，而所述第二电解液和所述阴极设置在第二部分中。
6.根据权利要求1所述的能量系统，还包括热泵子系统，所述热泵子系统连接到所述电能存储子系统，并且被配置成循环第二热交换介质，以引起在所述第一电解液和所述第二电解液分别与所述第二热交换介质之间的第二热交换。
7.根据权利要求6所述的能量系统，还包括加热和冷却子系统，所述加热和冷却子系统连接到所述热泵子系统，并且被配置成循环从所述热泵子系统接收的所述第二热交换介质，以调节建筑物内部的温度。
8.根据权利要求6所述的能量系统，其中，所述第一热交换介质和所述第二热交换介质对应于空气或液体。
9.根据权利要求1所述的能量系统，还包括电功率子系统，所述电功率子系统与所述电能存储子系统连接，并被配置成从包括在所述电能存储子系统中的一个或多个电化学电池接收电能。
10.根据权利要求2所述的能量系统，其中，所述一个或多个电化学电池对应于一个或多个液流蓄电池反应器。
11.根据权利要求1所述的能量系统，其中，所述第一电解液包括甲基紫精，并且其中所述第二电解液包括4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基。
12.根据权利要求6所述的能量系统，其中，在第一操作模式中，所述第一热交换对应于热量能从所述第一电解液和所述第二电解液到所述第一热交换介质的传递。
13.根据权利要求6所述的能量系统，其中，在第二操作模式中，所述第一热交换对应于热量能从所述第一热交换介质分别到所述第一电解液和所述第二电解液的传递。
14.根据权利要求12所述的能量系统，其中，在所述第一操作模式中，所述第二热交换对应于热量能从所述第二热交换介质分别到所述第一电解液和所述第二电解液的传递。
15.根据权利要求13所述的能量系统，其中，在所述第二操作模式中，所述第二热交换对应于热量能从所述第一电解液和所述第二电解液分别到所述第二热交换介质的传递。
16.一种热交换的方法，所述方法包括:
17.根据权利要求16所述的方法，还包括在所述电解液存储罐中提供一个或多个电化学电池，其中所述第一电解液对应于阳极电解液，而所述第二电解液对应于阴极电解液。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括:
19.根据权利要求16所述的方法，还包括:
20.一种多用途热交换系统，包括:
