專利名稱：分布式能源與土壤源熱泵耦合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分布式能源與熱泵耦合系統(tǒng)，尤其是一種分布式能源與土壤源熱泵耦合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
伴隨著電力需求的增加和世界能源危機(jī)的加劇，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用率， 改善能源安全，解決環(huán)境污染己經(jīng)成為我國(guó)能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)。分布式能源系統(tǒng)是一種建立在能量梯級(jí)利用理念基礎(chǔ)上的多聯(lián)供總能系統(tǒng)，通過(guò)在需求側(cè)根據(jù)用戶對(duì)能源的不同需求，實(shí)現(xiàn)“溫度對(duì)口、梯級(jí)利用”的供能模式，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，從而實(shí)現(xiàn)能源利用效率和環(huán)境效益的最大化。天然氣分布式能源是利用天然氣為燃料，燃機(jī)通過(guò)燃燒天然氣發(fā)電后，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馑腿胗酂崂迷O(shè)備，冬季可用于取暖，夏季可用于供冷，還可生產(chǎn)生活熱水，驅(qū)動(dòng)熱量不足部分可由補(bǔ)燃的燃?xì)膺M(jìn)行供應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的梯級(jí)利用，能夠提高能源利用效率至80%-90%。但是這種常規(guī)分布式能源系統(tǒng)存在單一、能源利用率提升受限、經(jīng)濟(jì)欠佳等問(wèn)題。故逐漸產(chǎn)生了新的分布式能源耦合系統(tǒng)，它基于常規(guī)分布式能源技術(shù)耦合了環(huán)境、可再生能源、常規(guī)能源系統(tǒng)、新型區(qū)域綜合能源規(guī)劃、智能電網(wǎng)和智能通信控制技術(shù)等，構(gòu)成了一種新型分布式能源系統(tǒng)，但仍存在一部分帶有低品位能量的煙氣廢氣直接排放的情況。污染了環(huán)境，浪費(fèi)了能量。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將分布式能源與土壤源熱泵系統(tǒng)耦合，解決了余熱回收后仍然帶有熱量的煙氣廢氣的直接排放導(dǎo)致的能源浪費(fèi)問(wèn)題，提高了能源利用的效率。
本發(fā)明為克服其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，一種分布式能源與土壤源熱泵耦合系統(tǒng)，包括分布式能源子系統(tǒng)、土壤源熱泵子系統(tǒng)，其中分布式能源子系統(tǒng)包括燃?xì)鈾C(jī)、 發(fā)電機(jī)、冷凝換熱器、吸收式熱泵；土壤源熱泵子系統(tǒng)包括土壤源熱泵、汽水換熱器、土壤源中介水管道，回水管道，供熱管道，廢氣排放管道；燃?xì)鈾C(jī)燃燒天然氣帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)電做為驅(qū)動(dòng)土壤源熱泵的電源；同時(shí)燃?xì)鈾C(jī)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到吸收式熱泵，吸收式熱泵制備出的熱量通過(guò)供熱管道直接為建筑物供熱；吸收式熱泵排放出的煙氣尾氣進(jìn)入到冷凝換熱器；冷凝換熱器換熱后排出的煙氣進(jìn)入到汽水換熱器中，汽水換熱器將煙氣中的熱量置換到土壤換熱過(guò)后的中介水中，汽水換熱器排出的廢氣通過(guò)廢氣排放管道排出。
通常我國(guó)北方的污水源熱泵系統(tǒng)，冬季土壤溫度過(guò)低造成中介水溫過(guò)低，導(dǎo)致土壤源熱泵不能正常開(kāi)機(jī)。而在上述系統(tǒng)中，冷凝換熱器排放出煙氣余熱占的全部天然氣燃燒產(chǎn)生熱量的10%，本發(fā)明通過(guò)汽水換熱器將這部分熱量置換到土壤源熱泵系統(tǒng)的中介水中，能回收至少9%的余熱，可以使中介水的溫度提高2°C，同時(shí)中介水水溫的提高能再次提高熱泵效率6%左右。
由分布式能源和土壤源熱泵的耦合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能量梯級(jí)充分利用，根據(jù)熱泵的性能(能效比為4. O來(lái)考慮)，燃?xì)鈾C(jī)發(fā)出的40%電力可以產(chǎn)生160%以上的熱量或冷量，結(jié)合余熱回收系統(tǒng)的一次能源綜合利用率40%以上，余熱回收式分布式能源和土壤源熱泵的耦合系統(tǒng)的最終一次能源綜合利用率可達(dá)到200%以上。本系統(tǒng)還能使上網(wǎng)困難的電能得到充分利用，通過(guò)土壤源熱泵供暖，可以使天然氣分布式能源的效益進(jìn)一步提升，促進(jìn)行業(yè)的良性發(fā)展。
本發(fā)明的有益效果是本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)天然氣分布式能源系統(tǒng)煙氣余熱的充分利用，而且提高了土壤源熱泵子系統(tǒng)的蒸發(fā)器端進(jìn)水水溫，提高了系統(tǒng)整體效率。


圖I為本發(fā)明的原理圖。
圖中I.燃?xì)鈾C(jī)，2.發(fā)電機(jī)，3.冷凝換熱器，4.吸收式熱泵，5. 土壤源熱泵，6.汽水換熱器，7. 土壤源中介水管道，8.回水管道，9.供熱管道10.廢氣排放管道。
具體實(shí)施方式
在圖中，燃?xì)鈾C(jī)I燃燒天然氣帶動(dòng)發(fā)電機(jī)2，發(fā)電機(jī)2發(fā)電做為驅(qū)動(dòng)土壤源熱泵5 的電源；同時(shí)燃?xì)鈾C(jī)I產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到吸收式熱泵4，吸收式熱泵4制備出的熱量通過(guò)供熱管道9直接為建筑物供熱；吸收式熱泵4排放出的煙氣尾氣進(jìn)入到冷凝換熱器3 ;冷凝換熱器3換熱后排出的煙氣進(jìn)入到汽水換熱器6中，汽水換熱器6將煙氣中的熱量置換到土壤換熱過(guò)后的中介水中，汽水換熱器6排出的廢氣通過(guò)廢氣排放管道10排出。
本發(fā)明不局限與本實(shí)施例，任何在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)的等同構(gòu)思或者改變，均列為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種分布式能源與土壤源熱泵耦合系統(tǒng)，包括分布式能源子系統(tǒng)、土壤源熱泵子系統(tǒng)，其中分布式能源子系統(tǒng)包括燃?xì)鈾C(jī)(I)、發(fā)電機(jī)(2)、冷凝換熱器(3)、吸收式熱泵(4)；土壤源熱泵子系統(tǒng)包括土壤源熱泵(5)、汽水換熱器(6) 土壤源中介水管道(7)，回水管道(8)，供熱管道(9)，廢氣排放管道(10);其特征在于燃?xì)鈾C(jī)(I)燃燒天然氣帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(2)，發(fā)電機(jī)(2)發(fā)電做為驅(qū)動(dòng)污水源熱泵(5)的電源；同時(shí)燃?xì)鈾C(jī)(I)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到吸收式熱泵(4)，吸收式熱泵(4)制備出的熱量通過(guò)供熱管道(9)直接為建筑物供熱；吸收式熱泵(4 )排放出的煙氣尾氣進(jìn)入到冷凝換熱器(3 );冷凝換熱器(3 )換熱后排出的煙氣進(jìn)入到汽水換熱器(6)中，汽水換熱器(6)將煙氣中的熱量置換到土壤換熱過(guò)后的中介水中，汽水換熱器(6 )排出的廢氣通過(guò)廢氣排放管道(10 )排出。
全文摘要
分布式能源與土壤源熱泵耦合系統(tǒng)，燃?xì)鈾C(jī)燃燒天然氣帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)熱泵產(chǎn)生一部分熱量；燃?xì)鈾C(jī)燃燒天然氣帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)污水源熱泵產(chǎn)生一部分熱量；同時(shí)燃?xì)鈾C(jī)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到吸收式熱泵，吸收式熱泵吸收燃?xì)鈾C(jī)排放出的煙氣中的熱量，通過(guò)供熱管道直接為建筑物供熱，吸收式熱泵供熱后排放出的煙氣尾氣進(jìn)入冷凝換熱器，從而回收另一部分熱量；在余熱回收過(guò)程中，冷凝換熱器排放出煙氣余熱占的全部天然氣燃燒產(chǎn)生熱量的10%，本發(fā)明通過(guò)汽水換熱器將這部分熱量置換到土壤源熱泵系統(tǒng)的中介水中，能回收至少9%的余熱，可以使中介水的溫度提高2℃，同時(shí)中介水水溫的提高能再次提高熱泵效率6%左右。
文檔編號(hào)F24D3/18GK102980231SQ201210476089
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者姚偉君, 畢海洋, 李猛 申請(qǐng)人:大連眾瑞供熱工程有限公司