專利名稱：分布式能源與地下水源熱泵耦合系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種分布式能源與水源熱泵耦合系統(tǒng)，尤其是一種分布式能源與地下水源熱泵耦合系統(tǒng)。
背景技術：
近年來，為緩解全球氣候變化對人類生存的影響，世界各國都將提高能源利用效率及促進清潔能源的發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略。分布式能源作為21世紀科學用能的最佳方式蓬勃興起，已得到世界各國的廣泛重視和應用。美國現(xiàn)在有6000多座區(qū)域能源站，日本區(qū)域能源站總裝機容量達920萬千瓦，其中50%以天然氣作為燃料，英國區(qū)域能源站總裝機容量已有500萬千瓦，荷蘭有40%的電力來自天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，丹麥分布式能源占其能源總量的一半。天然氣在能源結構中占有越來越重要的位置，同時季節(jié)性缺電成為一種急需解決的能源供需矛盾，節(jié)能成為時代發(fā)展的主題之一。目前的建筑能耗80%屬于低品位能量，但是為之提供能量的多采用電力和燃煤，“高質低用”，屬于浪費。
發(fā)明內容為了更好的節(jié)約資源，充分利用能源，本實用新型提出一種分布式能源和地下水源熱泵耦合系統(tǒng)，利用燃氣機發(fā)電，再對帶有熱量的煙氣廢氣進一步回收，從而實現(xiàn)對能源的梯級利用，提高能源利用率。本實用新型的技術方案是:整個系統(tǒng)包括分布式能源子系統(tǒng)和地下水源熱泵子系統(tǒng)，其中分布式能源子系統(tǒng)包括:燃氣機、發(fā)電機、冷凝換熱器、吸收式熱泵；地下水源熱泵子系統(tǒng)包括:地下水源熱泵、汽水換熱器、回水管道、地下水管道、廢氣排放管道、供熱管道。天然氣燃燒帶動發(fā)電機，發(fā)電機發(fā)電做為地下水源熱泵的電源；同時燃氣機產(chǎn)生的煙氣進入吸收式熱泵，吸收式熱泵制備出的熱量為建筑物供熱；吸收式熱泵排放出的煙氣尾氣排放到冷凝換熱器；冷凝換熱器換熱后排出的煙氣進入到汽水換熱器中，換熱過后的廢氣通過廢氣排放管道排出；地下水管道將地下水引入汽水換熱器，冷凝換熱器換熱后排出的煙氣進入到汽水換熱器中，汽水換熱器將煙氣中的熱量置換到地下水中。通常我國北方的污水源熱泵系統(tǒng)，冬季地下水水溫過低造成地下水溫過低，導致地下水源熱泵不能正常開機。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%，本實用新型通過汽水換熱器將這部分熱量量置換到地下水源熱泵系統(tǒng)的地下水中，能回收至少9%的余熱，可以使地下水的溫度提高2°C，同時地下水水溫的提聞能再次提聞熱栗效率6%左右。由分布式能源和地下水源熱泵的耦合，實現(xiàn)系統(tǒng)能量梯級充分利用，根據(jù)熱泵的性能(能效比為4.0來考慮)，燃氣機發(fā)出的40%電力可以產(chǎn)生160%以上的熱量或冷量，結合分布式能源系統(tǒng)的一次能源綜合利用率40%以上，結合熱泵技術的天然氣分布式能源系統(tǒng)的一次能源綜合利用率可達200%以上，比常規(guī)系統(tǒng)能源效率提高一倍以上。本系統(tǒng)還能使上網(wǎng)困難的電能得到充分利用，通過水源熱泵供暖，可以使天然氣分布式能源的效益進一步提升，促進行業(yè)的良性發(fā)展。本實用新型的有益效果是:本系統(tǒng)實現(xiàn)了對天然氣分布式能源系統(tǒng)煙氣余熱的充分利用，提高了系統(tǒng)整體效率。

圖1為本實用新型的原理圖。圖中1.燃氣機，2.發(fā)電機，3.冷凝換熱器，4.吸收式熱泵，5.地下水源熱泵，6.汽水換熱器，7.地下水管道，8.回水管道，9.供熱管道，10.廢氣排放管道。
具體實施方式
在圖中，天然氣I燃燒帶動發(fā)電機2，發(fā)電機2發(fā)電做為地下水源熱泵5的電源；同時燃氣機I產(chǎn)生的煙氣進入吸收式熱泵4，吸收式熱泵4制備出的熱量為建筑物供熱；吸收式熱泵4排放出的煙氣尾氣排放到冷凝換熱器3 ;冷凝換熱器3換熱后排出的煙氣進入到汽水換熱器6中，換熱過后的廢氣通過廢氣排放管道10排出；冷凝換熱器3換熱后排出的煙氣進入到汽水換熱器6，地下水管道7將地下水引入到汽水換熱器6，汽水換熱器6將煙氣中的熱量置換到地下水中。本實用新型不局限與本實施例，任何在本實用新型披露的技術范圍內的等同構思或者改變，均列為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種分布式能源與地下水源熱泵耦合系統(tǒng)，整個系統(tǒng)包括分布式能源子系統(tǒng)和地下水源熱泵子系統(tǒng)，其中分布式能源子系統(tǒng)包括:燃氣機(I)、發(fā)電機(2)、冷凝換熱器(3)、吸收式熱泵(4);地下水源熱泵子系統(tǒng)包括:地下水源熱泵(5)、汽水換熱器(6)、地下水管道(7)、回水管道(8)、供熱管道(9)廢氣排放管道(10);其特征在于:天然氣(I)燃燒帶動發(fā)電機(2)，發(fā)電機(2)發(fā)電做為地下水源熱泵(5)的電源；同時燃氣機(I)產(chǎn)生的煙氣進入吸收式熱泵(4)，吸收式熱泵(4)制備出的熱量為建筑物供熱；吸收式熱泵(4)排放出的煙氣尾氣排放到冷凝換熱器(3);冷凝換熱器(3)換熱后排出的煙氣進入到汽水換熱器(6)中，換熱過后的廢氣通過廢氣排放管道(10 )排出；冷凝換熱器(3 )換熱后排出的煙氣進入到汽水換熱器(6 )，地下水管道(7 )將地下水弓I入汽水換熱器(6 )，汽水換熱器(6 )將煙氣中的熱量置換到地下水中。
專利摘要分布式能源與地下水源熱泵耦合系統(tǒng)，燃氣機燃燒天然氣帶動發(fā)電機，發(fā)電機發(fā)電驅動地下水源熱泵產(chǎn)生一部分熱量；同時燃氣機產(chǎn)生的煙氣進入到吸收式熱泵，吸收式熱泵吸收燃氣機排放出的煙氣中的熱量，通過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入冷凝換熱器，從而回收另一部分熱量；在余熱回收過程中，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%，本實用新型通過汽水換熱器將這部分熱量量置換到地下水源熱泵系統(tǒng)的地下水中，能回收至少9%的余熱，可以使地下水的溫度提高2℃，同時地下水水溫的提高能再次提高熱泵效率6%左右。
文檔編號F24D3/18GK203024236SQ20122062075
公開日2013年6月26日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權日2012年11月22日
發(fā)明者姚偉君, 畢海洋, 李猛 申請人:大連眾瑞供熱工程有限公司