專利名稱：一種燃氣/油動力熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于供暖及生產エ藝熱水(或其他熱流體)制取的應用領域，具體地說是ー種以燃氣/油為動力，提取低品位的廢熱能、并轉變?yōu)楦咂肺粺崮苤迫〗ㄖ锊膳療崴蜕aエ藝熱水的熱泵系統(tǒng)。
背景技術：
在供暖行業(yè)及エ業(yè)制熱系統(tǒng)中，主要能源為煤炭、石油、燃氣。由于各種制熱裝置均存在效率損失，使其熱效比較低，通常為0. 8 0. 95。當采用普通熱泵系統(tǒng)進行供暖及エ業(yè)制熱吋，其動カ源基本為電能，而電能主要來自于火力發(fā)電廠并經遠距離輸送；其能源轉化過程為熱-電-輸送-動能-熱能，在轉換過程中不可避免地出現各種效率損失，使得熱效比降低，大量的浪費了一次能源。如何更好地回收廢熱能，提高一次能源的利用效率并減少污染物的排放是我國十二五期間的首要工作。

實用新型內容為了解決常規(guī)制熱方式及普通熱泵系統(tǒng)能源利用率低的問題、提高一次能源利用率并減少了污染物的排放，本實用新型的目的在于提供一種燃氣/油動カ熱泵系統(tǒng)。該系統(tǒng)以燃氣/油為動力，提取低品位的廢熱能，并轉變?yōu)楦咂肺粺崮苤迫〗ㄖ锊膳療崴蜕aエ藝熱水。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的本實用新型包括燃氣/油發(fā)動機、熱泵制冷系統(tǒng)、水源側水系統(tǒng)及使用側水系統(tǒng)，其中熱泵制冷系統(tǒng)包括彼此相互連通的制冷壓縮機、蒸發(fā)器及冷凝器，所述制冷壓縮機與燃氣/油發(fā)動機相連、通過燃氣/油發(fā)動機驅動運轉，所述蒸發(fā)器與冷凝器之間的連接管路上設有節(jié)流閥；所述水源側水系統(tǒng)包括水源水箱及水源側換熱器，其中水源側換熱器具有兩個水路，其中ー個水路供廢水流入、流出，另ー個水路的輸入端通過第一水泵與水源水箱連通，另ー個水路的輸出端與所述蒸發(fā)器連通，所述水源水箱與蒸發(fā)器連通；所述使用側水系統(tǒng)包括熱水箱及使用側換熱器，其中使用側換熱器具有兩個水路，其中ー個水路供使用側外輸熱水流入、流出，另ー個水路的輸入端與所述冷凝器連通，另ー個水路的輸出端與所述熱水箱連通，所述熱水箱通過第三水泵與冷凝器連通；其中所述燃氣/油發(fā)電機上依次連接有第一余熱鍋爐及第ニ余熱鍋爐，燃氣/油在燃氣/油發(fā)電機內燃燒產生的煙氣通過第一余熱鍋爐及第ニ余熱鍋爐排出；所述第一余熱鍋爐回收煙氣中高品位熱能直接供給使用側水系統(tǒng)，所述第二余熱鍋爐回收煙氣中低品位熱能直接供給水源側水系統(tǒng)；所述第一余熱鍋爐具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中第一個輸入端與燃氣/油發(fā)動機連通，第一個輸出端與所述第二余熱鍋爐連通，第二個輸入端通過第五水泵與熱水箱連通，第二個輸出端與使用側換熱器另ー個水路的輸入端連通；所述第二余熱鍋爐具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中第一個輸入端與第一余熱鍋爐連通，第一個輸出端供煙氣排出，第二個輸入端通過第二水泵與所述水源水箱連通，第二個輸出端與所述蒸發(fā)器連通；所述燃氣/油發(fā)動機具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中第一個輸入端供燃氣/油輸入，第一個輸出端與所述第一余熱鍋爐連通，第二個輸入端通過第四水泵與所述熱水箱連通，第二個輸出端與所述使用側換熱器另ー個水路的輸入端連通；在燃氣/油發(fā)動機與熱水箱之間的管路上設有冷卻器；所述蒸發(fā)器具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中第一個輸入端與冷凝器連通，第一個輸出端與所述制冷壓縮機連通，第二個輸入端連接的管路分為兩支，其中一支與第二余熱鍋爐連通，另ー支與所述水源側換熱器連通，第二輸出端與水源水箱連通；所述冷凝器具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中第一個輸入端與所述制冷壓縮機連通，第一個輸出端與所述蒸發(fā)器連通，第二個輸入端通過第四水泵與所述熱水箱連通，第二個輸出端連接的管路分為兩支，其中一支與所述使用側換熱器連通，另ー支與所述第一余熱鍋爐連通；所述水源水箱、熱水箱分別通過軟水器與自來水連通。本實用新型的優(yōu)點與積極效果為I.本實用新型僅消耗了少量的高品位能源提取了大量的低品位廢能并將其轉化 為高品位熱能，提高了能源利用率，達到了節(jié)能與環(huán)保的目的。2.本實用新型設置了大量的熱回收裝置，大大的提高了裝置的熱效率。

圖I為本實用新型的結構示意圖；其中1為燃氣發(fā)動機，2為制冷壓縮機，3為第一余熱鍋爐，4為第二余熱鍋爐，5為蒸發(fā)器，6為冷凝器，7為節(jié)流閥，8為水源水箱，9為水源側換熱器，10為第一水泵，11為第二水泵，12為使用側換熱器，13為熱水箱，14為軟水器，15為冷卻器，16為第三水泵，17為第四水泵，15為第五水泵。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進ー步詳述。如圖I所示，本實用新型包括燃氣/油系統(tǒng)、熱泵制冷系統(tǒng)、水源側水系統(tǒng)及使用側水系統(tǒng)，其中燃氣/油系統(tǒng)包括燃氣/油發(fā)動機I、第一余熱鍋爐3及第ニ余熱鍋爐4，熱泵制冷系統(tǒng)包括彼此相互連通的制冷壓縮機2、蒸發(fā)器5及冷凝器6，水源側水系統(tǒng)包括水源水箱8及水源側換熱器9，使用側水系統(tǒng)包括熱水箱13及使用側換熱器12。燃氣/油發(fā)動機I、第一余熱鍋爐3、第二余熱鍋爐4、蒸發(fā)器5、冷凝器6、水源側換熱器9及使用側換熱器12均具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中燃氣/油發(fā)動機I的第一個輸入端供燃氣/油輸入，第一個輸出端與第一余熱鍋爐3的第一個輸入端通過管路連通，第一余熱鍋爐3的第一個輸出端通過管路與第二余熱鍋爐4的第一個輸入端連通，第二余熱鍋爐4的第一個輸出端供煙氣排出；燃氣/油發(fā)動機I的第二個輸入端通過管路與熱水箱13連通，在該管路上、靠近熱水箱13處設有第四水泵17，在靠近燃氣/油發(fā)動機I處設有冷卻器15，燃氣/油發(fā)動機I的第二個輸出端與使用側換熱器12的第二個輸入端通過管路連通。制冷壓縮機2與燃氣/油發(fā)動機I相連、通過燃氣/油發(fā)動機I驅動運轉，制冷壓縮機2的輸入端通過管路與蒸發(fā)器5的第一個輸出端連通，蒸發(fā)器5的第一個輸入端通過管路與冷凝器6的第一個輸出端連通，在該管路上設有節(jié)流閥7，冷凝器6的第一個輸入端通過管路與制冷壓縮機2的輸出端連通。水源側水系統(tǒng)中的水源側換熱器9，其第一個輸入端供廢水流入，第一個輸出端為廢水的流出端，水源側換熱器9的第二個輸入端通過管路與水源水箱8連通，在該管路上靠近水源水箱8處設有第一水泵10，水源側換熱器9的第二個輸出端通過管路與蒸發(fā)器5的第二個輸入端連通；并且第二余熱鍋爐4的第二個輸入端通過管路與水源水箱8連通，在該管路上靠近水源水箱處設有第二水泵11，第二余熱鍋爐4的第二個輸入端通過管路與蒸發(fā)器5的第二個輸入端連通，即蒸發(fā)器5的第二個輸入端連接的管路分為兩支，其中一支與第ニ余熱鍋爐2的第二個輸出端連通，另ー支與水源側換熱器9的第二個輸出端連通，蒸發(fā)器5的第二個輸出端與水源水箱8通過管路連通。使用側水系統(tǒng)中的使用側換熱器12的第一個輸入端供使用側外輸熱水流入,第ー個輸出端為使用側外輸熱水流出端，使用側換熱器12的第二個輸入端的連接管路分為 兩支，其中一支與第一余熱鍋爐3的第二個輸出端通過管路連通，另ー支與冷凝器6的第二個輸出端通過管路連通，冷凝器6的第二個輸入端通過管路與熱水箱13連通，在該管路上靠近熱水箱13處設有第三水泵16 ;使用側換熱器12的第二個輸出端通過管咱與熱水箱13連通。水源水箱8、熱水箱13分別通過軟水器14與自來水連通。本實用新型的工作原理為燃氣/油發(fā)動機I驅動制冷壓縮機2工作，使得制冷劑在制冷系統(tǒng)中循環(huán)，同時制冷劑在制冷系統(tǒng)中完成氣-液與液-氣的相態(tài)轉化過程，制冷劑在蒸發(fā)器5中吸收低品位熱能并經制冷系統(tǒng)運行轉化為高品位熱能，在冷凝器6中進行釋放，對使用側的使用水進行加熱，完成熱泵系統(tǒng)的功能。具體為燃氣/油進入燃氣/油系統(tǒng)中的燃氣/油發(fā)動機I內燃燒，使得燃氣/油發(fā)動機I運轉并帶動熱泵制冷系統(tǒng)中的制冷壓縮機2工作。燃氣/油在燃氣/油發(fā)動機I燃燒后，經第一余熱鍋爐3與第二余熱鍋爐4后排出。第一余熱鍋爐3回收煙氣中高品位熱能直接供給使用側水系統(tǒng)，第二余熱鍋爐4回收煙氣中低品位熱能供給水源側水系統(tǒng)。熱泵制冷系統(tǒng)的制冷壓縮機2在燃氣/油發(fā)動機I的驅動下運轉，從熱泵制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器5中吸入低壓(0. 4MPa)制冷劑蒸汽并壓縮成高壓(2. OMPa)蒸汽排入冷凝器6，制冷劑的高壓氣體在冷凝器6中放出熱量并凝結成高壓液體，制冷劑高壓液體經制冷系統(tǒng)中的節(jié)流閥7節(jié)流后，成為低壓液體并進入蒸發(fā)器5中蒸發(fā)，低壓液體在蒸發(fā)器5中吸收熱量蒸發(fā)成低壓蒸汽再被制冷壓縮機2吸入。如此周而復始，達到了熱泵制冷系統(tǒng)的循環(huán)エ作。本實用新型的制冷劑可為冷媒134a。廢水進入水源側換熱器9中與中介水(軟化水)換熱，該中介水為第一水泵10泵出的水源水箱8中的水；中介水吸收廢水低品位熱能后進入熱泵制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器5中與制冷劑換熱，中介水釋放出熱能后流入水源水箱8，再被第一水泵10吸入并排出至水源側換熱器9與廢水進行熱交換。如此周而復始，完成水源側水系統(tǒng)循環(huán)。水源水箱8中的中介水被系統(tǒng)中第二水泵11吸入并排出至第二余熱鍋爐4吸收煙氣熱能后進入蒸發(fā)器5，中介水在蒸發(fā)器5中釋放熱量后回到水源水箱8，完成煙氣的低品位熱能回收。[0026]熱水箱13中的中介水(軟化水)經第三水泵16排入冷凝器6中吸收熱能后進入使用側換熱器12加熱外輸熱水，中介水在使用側換熱器12換熱后回至熱水箱13完成使用側水系統(tǒng)的熱泵加熱循環(huán)；熱水箱13中的中介水(軟化水)經第五水泵18排入第一余熱鍋爐3中回收煙氣中熱能后再進入使用側換熱器12加熱外輸熱水，中介水在使用側換熱器12換熱后回至熱水箱13完成使用側水系統(tǒng)回收煙氣高品位熱能的循環(huán)；熱水箱13中的中介水(軟化水)經第四水泵17排入燃氣/油發(fā)動機I水套中吸收發(fā)動機熱能(即為發(fā)動機提供冷卻水)進入使用側換熱器12加熱外輸熱水，中介水在使用側換熱器12換熱后回至熱水箱13完成回收發(fā)動機冷卻水熱能的循環(huán)，同時設置了冷卻器15用于特殊情況時對發(fā)動機進行冷卻。本實用新型由于是以燃氣/油為能源，以燃氣/油發(fā)動機I驅動制冷壓縮機2エ作，完成熱泵系統(tǒng)的功能。燃氣/油動カ熱泵系統(tǒng)中設置了發(fā)動機熱回收系統(tǒng)、兩級煙氣熱回收系統(tǒng)，為熱泵系統(tǒng)使用側及水源側回收了大量的廢熱，同時燃氣/油動カ熱泵系統(tǒng)能量轉化簡單，進ー步提升了能源轉化效率，加之熱泵系統(tǒng)提取了大量的低品位熱能(水源側能量)，使得燃氣/油動カ熱泵系統(tǒng)熱效比大為提高，一般可達2左右，即IkW高品位熱能[IkW熱能的燃氣/油]可獲得2kW左右的熱能，熱效比比常規(guī)制熱方式提高120%左右，比 普通熱泵系統(tǒng)提高70%左右。燃氣/油動カ熱泵系統(tǒng)適應的能源種類為天然氣、油田井口伴生氣、沼氣、瓦斯、焦爐煤氣、煤氣發(fā)生爐氣、煉化尾氣、秸桿氣等多種可燃氣體(或燃油)，使得該系統(tǒng)應用場所廣泛，可以大量替代常規(guī)制熱方式及普通熱泵方式。本實用新型消耗的是燃氣/油，可應用在宜獲得此類能源并有低品位廢能及用熱需求的場所，如石油石化系統(tǒng)、供熱行業(yè)、食品醫(yī)藥加工行業(yè)等。本實用新型的軟水器為現有技木。
權利要求1.一種燃氣/油動力熱泵系統(tǒng)，其特征在于包括燃氣/油發(fā)動機(I)、熱泵制冷系統(tǒng)、水源側水系統(tǒng)及使用側水系統(tǒng)，其中熱泵制冷系統(tǒng)包括彼此相互連通的制冷壓縮機(2)、蒸發(fā)器(5)及冷凝器￠)，所述制冷壓縮機(2)與燃氣/油發(fā)動機(I)相連、通過燃氣/油發(fā)動機(I)驅動運轉，所述蒸發(fā)器(5)與冷凝器(6)之間的連接管路上設有節(jié)流閥(7);所述水源側水系統(tǒng)包括水源水箱(8)及水源側換熱器(9)，其中水源側換熱器(9)具有兩個水路，其中一個水路供廢水流入、流出，另一個水路的輸入端通過第一水泵(10)與水源水箱(8)連通，另一個水路的輸出端與所述蒸發(fā)器(5)連通，所述水源水箱(8)與蒸發(fā)器(5)連通；所述使用側水系統(tǒng)包括熱水箱(13)及使用側換熱器(12)，其中使用側換熱器(12)具有兩個水路，其中一個水路供使用側外輸熱水流入、流出，另一個水路的輸入端與所述冷凝器(6)連通，另一個水路的輸出端與所述熱水箱(13)連通，所述熱水箱(13)通過第三水泵(16)與冷凝器(6)連通。
2.按權利要求I所述燃氣/油動力熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述燃氣/油發(fā)電機(I)上依次連接有第一余熱鍋爐(3)及第二余熱鍋爐(4)，燃氣/油在燃氣/油發(fā)電機(I)內燃燒產生的煙氣通過第一余熱鍋爐(3)及第二余熱鍋爐(4)排出；所述第一余熱鍋爐(3)回收煙氣中高品位熱能直接供給使用側水系統(tǒng)，所述第二余熱鍋爐(4)回收煙氣中低品位熱能直接供給水源側水系統(tǒng)。
3.按權利要求2所述燃氣/油動力熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述第一余熱鍋爐(3)具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中第一個輸入端與燃氣/油發(fā)動機(I)連通，第一個輸出端與所述第二余熱鍋爐(4)連通，第二個輸入端通過第五水泵(18)與熱水箱(13)連通，第二個輸出端與使用側換熱器(12)另一個水路的輸入端連通。
4.按權利要求2所述燃氣/油動力熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述第二余熱鍋爐(4)具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中第一個輸入端與第一余熱鍋爐(3)連通，第一個輸出端供煙氣排出，第二個輸入端通過第二水泵(11)與所述水源水箱(8)連通，第二個輸出端與所述蒸發(fā)器(5)連通。
5.按權利要求2所述燃氣/油動力熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述燃氣/油發(fā)動機(I)具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中第一個輸入端供燃氣/油輸入，第一個輸出端與所述第一余熱鍋爐(3)連通，第二個輸入端通過第四水泵(17)與所述熱水箱(13)連通，第二個輸出端與所述使用側換熱器(12)另一個水路的輸入端連通；在燃氣/油發(fā)動機(I)與熱水箱(13)之間的管路上設有冷卻器(15)。
6.按權利要求2所述燃氣/油動力熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述蒸發(fā)器(5)具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中第一個輸入端與冷凝器(6)連通，第一個輸出端與所述制冷壓縮機(2)連通，第二個輸入端連接的管路分為兩支，其中一支與第二余熱鍋爐(2)連通，另一支與所述水源側換熱器(9)連通，第二輸出端與水源水箱(8)連通。
7.按權利要求2所述燃氣/油動力熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝器(6)具有兩個輸入端及兩個輸出端，其中第一個輸入端與所述制冷壓縮機(2)連通，第一個輸出端與所述蒸發(fā)器(5)連通，第二個輸入端通過第四水泵(17)與所述熱水箱(13)連通，第二個輸出端連接的管路分為兩支，其中一支與所述使用側換熱器(12)連通，另一支與所述第一余熱鍋爐⑶連通。
8.按權利要求I所述燃氣/油動力熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述水源水箱(8)、熱水箱(13)分別通過軟水器(14)與自來水連通。
專利摘要本實用新型屬于供暖及生產工藝熱水(或其他熱流體)制取的應用領域，具體地說是一種燃氣/油動力熱泵系統(tǒng)，包括燃氣/油發(fā)動機、制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、余熱鍋爐、水箱及換熱器，燃氣/油發(fā)動機帶動制冷壓縮機運轉，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收低品位熱能并經制冷系統(tǒng)運行轉化為高品位熱能，在冷凝器中進行釋放，對使用水(或其他熱流體)進行加熱；在進行正常制熱同時，系統(tǒng)中的余熱鍋爐回收燃氣/油發(fā)動機煙氣中排出的廢熱分別給予使用水(高品位熱源使用側)和水源水(低品位熱源側)、回收發(fā)動機冷卻水廢熱能給予使用水，以提高整個裝置的熱效比。本實用新型有效地減少了一次能源的消耗及污染物的排放。
文檔編號F01P3/20GK202511454SQ20122010733
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權日2012年3月20日
發(fā)明者任洪波, 張永耀, 陳湘忠 申請人:遼寧愛沃格林節(jié)能技術有限公司