本發(fā)明實(shí)施例涉及能源技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種三聯(lián)供系統(tǒng)。
背景技術(shù):
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的能源系統(tǒng),包括:原動(dòng)機(jī)、與原動(dòng)機(jī)連接的發(fā)電機(jī)、煙氣溴冷機(jī)。
其中,煙氣溴冷機(jī)利用原動(dòng)機(jī)的余熱在進(jìn)行制冷或制熱時(shí),只能采用吸收式的制冷或制熱設(shè)備,而吸收式的制冷或制熱設(shè)備的制取效率較低。
因此,急需一種制取效率高的能源系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種三聯(lián)供系統(tǒng),用以提高能源系統(tǒng)的制取效率。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種三聯(lián)供系統(tǒng),包括:原動(dòng)機(jī)、有機(jī)郎肯循環(huán)orc系統(tǒng)、第一發(fā)電機(jī)和第一換熱器;
所述原動(dòng)機(jī)的輸出端連接有第一發(fā)電機(jī)、有機(jī)郎肯循環(huán)orc系統(tǒng)以及第一換熱器;所述orc系統(tǒng)的輸出端連接有能源設(shè)備;
所述原動(dòng)機(jī),用于驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)電機(jī)發(fā)電并將所述原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量輸出至所述orc系統(tǒng)以及所述第一換熱器;
所述orc系統(tǒng),用于將從所述原動(dòng)機(jī)獲取的熱量轉(zhuǎn)換為所述能源設(shè)備的動(dòng)力;
所述能源設(shè)備,用于通過(guò)所述orc系統(tǒng)輸出的動(dòng)力制取能源;
所述第一換熱器,用于根據(jù)從所述原動(dòng)機(jī)獲取的熱量進(jìn)行制熱。
較佳的,所述能源設(shè)備為第二發(fā)電機(jī)。
較佳的,所述能源設(shè)備為壓縮式制冷設(shè)備和/或壓縮式制熱設(shè)備。
較佳的,所述壓縮式制冷設(shè)備包括:第一壓縮機(jī)、第二換熱器、冷卻裝置、第一節(jié)流閥;
所述第一壓縮機(jī)的輸入端與所述第二換熱器連接;所述第一壓縮機(jī)的輸出端與所述冷卻裝置連接,所述冷卻裝置通過(guò)所述第一節(jié)流閥與所述第二換熱器連接以通過(guò)所述第二換熱器制取冷源;
所述第一壓縮機(jī),用于在所述orc系統(tǒng)輸出的動(dòng)力帶動(dòng)下運(yùn)行。
較佳的,所述冷卻裝置還與所述第一換熱器連接,用于將所述冷卻裝置釋放的熱量輸出至所述第一換熱器。
較佳的,所述orc系統(tǒng)包括冷凝器,所述冷凝器的輸出端與所述冷卻裝置的輸入端連接。
較佳的,所述壓縮式制熱設(shè)備包括:第二壓縮機(jī)、第三換熱器、換熱裝置、第二節(jié)流閥;
所述第二壓縮機(jī)的輸入端與所述第三換熱器連接;所述第二壓縮機(jī)的輸出端與所述換熱裝置連接,所述換熱裝置通過(guò)所述第二節(jié)流閥與所述第三換熱器連接以用于制取熱源;
所述壓縮機(jī),用于在所述orc系統(tǒng)輸出的動(dòng)力帶動(dòng)下運(yùn)行。
較佳的,所述換熱裝置還與所述第一換熱器的輸出端相連接。
較佳的,所述orc系統(tǒng)包括冷凝器,所述冷凝器的輸出端與所述換熱裝置的輸入端連接。
較佳的,還包括:分流器;
所述原動(dòng)機(jī)的輸出端通過(guò)所述分流器分別與所述orc系統(tǒng)和所述第一換熱器連接,所述分流器用于控制所述原動(dòng)機(jī)的輸出端向所述orc系統(tǒng)和所述第一換熱器所輸入的熱能源比例。
上述實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng),包括:原動(dòng)機(jī)、有機(jī)郎肯循環(huán)orc系統(tǒng)、第一發(fā)電機(jī)和第一換熱器;所述原動(dòng)機(jī)的輸出端連接有第一發(fā)電機(jī)、有機(jī)郎肯循環(huán)orc系統(tǒng)以及第一換熱器;所述orc系統(tǒng)的輸出端連接有能源設(shè)備;所述原動(dòng)機(jī),用于驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)電機(jī)發(fā)電并將所述原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量輸出至所述orc系統(tǒng)以及所述第一換熱器;所述orc系統(tǒng),用于將從所述原動(dòng)機(jī)獲取的熱量轉(zhuǎn)換為所述能源設(shè)備的動(dòng)力;所述能源設(shè)備,用于通過(guò)所述orc系統(tǒng)輸出的動(dòng)力制取能源;所述第一換熱器,用于根據(jù)從所述原動(dòng)機(jī)獲取的熱量進(jìn)行制熱??梢钥闯?,本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)能夠通過(guò)orc系統(tǒng)吸收原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的余熱輸出動(dòng)力給壓縮式制冷或制熱設(shè)備,而不再使用效率較低的吸收式制冷或制熱設(shè)備,因此,能夠提高能源的制取效率。此外,通過(guò)分流器還能夠控制原動(dòng)機(jī)的輸出端向orc系統(tǒng)和第一換熱器所輸入的熱能源比例,從而能夠在適度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)冷、熱、電的比例,使得最終輸出的冷、熱、電在合理范圍內(nèi)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要介紹。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的能源設(shè)備為發(fā)電機(jī)時(shí)的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的能源設(shè)備為壓縮式制冷設(shè)備時(shí)的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的能源設(shè)備為壓縮式制冷設(shè)備和發(fā)電機(jī)時(shí)的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的能源設(shè)備為壓縮式制熱設(shè)備時(shí)的另一種三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的能源設(shè)備為壓縮式制熱設(shè)備和發(fā)電機(jī)時(shí)的另一種三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的能源設(shè)備為壓縮式制熱設(shè)備時(shí)的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的能源設(shè)備為壓縮式制熱設(shè)備和發(fā)電機(jī)時(shí)的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的能源設(shè)備為壓縮式制冷設(shè)備和壓縮式制熱設(shè)備時(shí)的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的能源設(shè)備為壓縮式制冷設(shè)備、壓縮式制熱設(shè)備以及發(fā)電機(jī)時(shí)的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的orc內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
圖2示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示,該三聯(lián)供系統(tǒng)可包括:原動(dòng)機(jī)10、第一發(fā)電機(jī)20、有機(jī)郎肯循環(huán)orc系統(tǒng)30、第一換熱器40和能源設(shè)備50。
其中,原動(dòng)機(jī)10的輸出端連接有第一發(fā)電機(jī)20、有機(jī)郎肯循環(huán)orc系統(tǒng)30以及第一換熱器40;orc系統(tǒng)的輸出端連接有能源設(shè)備50。原動(dòng)機(jī)10,用于驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電并將原動(dòng)機(jī)10產(chǎn)生的熱量輸出至orc系統(tǒng)30以及第一換熱器40。orc系統(tǒng)30,用于將從原動(dòng)機(jī)10獲取的熱量轉(zhuǎn)換為能源設(shè)備50的動(dòng)力。能源設(shè)備50,用于通過(guò)orc系統(tǒng)30輸出的動(dòng)力制取能源;第一換熱器40,用于根據(jù)從原動(dòng)機(jī)10獲取的熱量進(jìn)行制熱。
圖2所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功,原動(dòng)機(jī)10排出的另一部分廢氣余熱直接輸送至第一換熱器40以制取熱能源。在存在能源負(fù)荷的情況下,orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)能源設(shè)備50,例如,在存在冷負(fù)荷的情況下,orc系統(tǒng)30用于驅(qū)動(dòng)壓縮式制冷設(shè)備;在存在熱負(fù)荷的情況下,orc系統(tǒng)30用于驅(qū)動(dòng)壓縮式制熱設(shè)備;在冷負(fù)荷和熱負(fù)荷均存在的情況下,orc系統(tǒng)30可同時(shí)用于驅(qū)動(dòng)壓縮式制冷設(shè)備和壓縮式制熱設(shè)備;在既不存在冷負(fù)荷也不存在熱負(fù)荷的情況下,orc系統(tǒng)30可用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電??梢钥闯?,圖2所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功輸出動(dòng)力給能源系統(tǒng),因此,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,因此,圖2所示的三聯(lián)供系統(tǒng),除了能夠制取電能源、熱能源以外,還能夠通過(guò)能源系統(tǒng)制取能源,從而提高能源綜合效率。
為了提供更多的電能源,能源設(shè)備50還可以為第二發(fā)電機(jī)60。當(dāng)能源設(shè)備50為第二發(fā)電機(jī)60時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,可參見(jiàn)圖3。圖3所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功,在存在電負(fù)荷的情況下,orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第二發(fā)電機(jī)60,原動(dòng)機(jī)10排出的另一部分廢氣余熱直接輸送至第一換熱器40以制取熱能源。
可以看出,圖3所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功輸出動(dòng)力給第二發(fā)電機(jī),因此,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,因此,圖3所示的三聯(lián)供系統(tǒng),除了制取熱能源之外,還能夠制取較多的電能源,從而提高能源綜合效率。
為了使本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)既可用于制冷工況的環(huán)境中,又可用于制熱工況的環(huán)境中,能源設(shè)備50可以為壓縮式制冷設(shè)備和/或壓縮式制熱設(shè)備。
當(dāng)能源設(shè)備50為壓縮式制冷設(shè)備時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,可參見(jiàn)圖4,從圖4中可以看出,壓縮式制冷設(shè)備可包括:第一壓縮機(jī)510、第二換熱器511、冷卻裝置512、第一節(jié)流閥513。其中,第一壓縮機(jī)510的輸入端與第二換熱器511連接;第一壓縮機(jī)510的輸出端與冷卻裝置512連接,冷卻裝置512通過(guò)第一節(jié)流閥513與第二換熱器511連接以通過(guò)第二換熱器制取冷源。第一壓縮機(jī)510,用于在orc系統(tǒng)30輸出的動(dòng)力帶動(dòng)下運(yùn)行。
圖4所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做工,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功,orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)510,第一壓縮機(jī)510在orc系統(tǒng)30輸出的動(dòng)力帶動(dòng)下,將室溫低壓的制冷劑壓縮為高壓蒸汽后排至冷卻裝置512,冷卻裝置512將高溫高壓的蒸汽凝結(jié)為室溫高壓液體的制冷劑,高壓液體的制冷劑經(jīng)過(guò)第一節(jié)流閥513后轉(zhuǎn)變成低溫低壓的氣體的制冷劑,并進(jìn)入第二換熱器511中,第二換熱器511將低溫低壓氣體的制冷劑轉(zhuǎn)換為室溫低壓的氣態(tài)制冷劑,此過(guò)程制冷劑在換熱器中吸收熱量,換熱器換出的冷能供給冷負(fù)荷使用,并將室溫低壓的氣態(tài)制冷劑輸送給第一壓縮機(jī)510,如此進(jìn)行循環(huán)以通過(guò)orc系統(tǒng)30做功所輸出的動(dòng)力進(jìn)行壓縮式制冷。此外,原動(dòng)機(jī)10排出的另一部分廢氣余熱直接輸送至第一換熱器40以制取熱能源。
可以看出,圖4所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功輸出動(dòng)力給壓縮式制冷設(shè)備,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用,由于不再使用效率較低的吸收式制冷設(shè)備,因此,能夠提高能源的制取效率。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,因此,圖4所示的三聯(lián)供系統(tǒng),除了能夠制取電能源、熱能源以外,還能夠通過(guò)壓縮式制冷設(shè)備制取冷能源,從而提高能源綜合效率。
基于圖4所示的三聯(lián)供系統(tǒng),為了提供更多的電能源,能源設(shè)備50可以為第二發(fā)電機(jī)60和壓縮式制冷設(shè)備。當(dāng)能源設(shè)備50為第二發(fā)電機(jī)60和壓縮式制冷設(shè)備時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,可參見(jiàn)圖5。
圖5所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功,orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)510以進(jìn)行壓縮式制冷,orc系統(tǒng)30做功還用于驅(qū)動(dòng)第二發(fā)電機(jī)60以制取更多的電能源。此外,原動(dòng)機(jī)10排出的另一部分廢氣余熱直接輸送至第一換熱器40以制取熱能源。
可以看出,圖5所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功輸出動(dòng)力給壓縮式制冷設(shè)備,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用,由于不再使用效率較低的吸收式制冷設(shè)備,因此,能夠提高能源的制取效率。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,因此,圖5所示的三聯(lián)供系統(tǒng),除了能夠熱能源以及通過(guò)壓縮式制冷設(shè)備制取冷能源以外,還能夠制取更多的電能源,從而提高能源綜合效率。
基于圖4所示的三聯(lián)供系統(tǒng),由于冷卻裝置512在將高壓蒸汽凝結(jié)為高壓液體的制冷劑時(shí),會(huì)排出熱量,即冷卻裝置512在液化的過(guò)程中,會(huì)排出熱量,為了能夠?qū)⑦@部分熱量輸出至第一換熱器40,冷卻裝置512還可以與第一換熱器40連接,當(dāng)壓縮式制冷設(shè)備中的冷卻裝置512與第一換熱器40連接時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,可參見(jiàn)圖6。
圖6所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功,orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)510以進(jìn)行壓縮式制冷。在orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)510以進(jìn)行壓縮式制冷的過(guò)程中,由于冷卻裝置512在將高壓蒸汽凝結(jié)為高壓液體的制冷劑時(shí),會(huì)排出熱量,即冷卻裝置512在液化的過(guò)程中,會(huì)排出熱量,為了能夠?qū)⑦@部分熱量輸出至第一換熱器40,冷卻裝置512還可以與第一換熱器40連接,以使得冷凝水在進(jìn)入第一換熱器40之前就有一部分初溫,然后具有初溫的冷凝水再進(jìn)入第一換熱器40以制取熱能源。此外,原動(dòng)機(jī)10排出的另一部分廢氣余熱直接輸送至第一換熱器40以制取熱能源。
可以看出,圖6所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功輸出動(dòng)力給壓縮式制冷設(shè)備,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用,由于不再使用效率較低的吸收式制冷設(shè)備,因此,能夠提高能源的制取效率。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,并且進(jìn)入換熱器之前的冷凝水就有一部初溫,因此,能夠提高能源使用效率。
基于圖6所示的三聯(lián)供系統(tǒng),為了提供更多的電能源,能源設(shè)備50還可以為第二發(fā)電機(jī)60和壓縮式制冷設(shè)備,當(dāng)能源設(shè)備50為第二發(fā)電機(jī)60和壓縮式制冷設(shè)備時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,可參見(jiàn)圖7。
圖7所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功,orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)510以進(jìn)行壓縮式制冷,orc系統(tǒng)30做功還用于驅(qū)動(dòng)第二發(fā)電機(jī)以制取等多的電能源。此外,原動(dòng)機(jī)10排出的另一部分廢氣余熱直接輸送至第一換熱器40以制取熱能源。在orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)510以進(jìn)行壓縮式制冷的過(guò)程中,由于冷卻裝置512在將高壓蒸汽凝結(jié)為高壓液體的制冷劑時(shí),會(huì)排出熱量,即冷卻裝置512在液化的過(guò)程中,會(huì)排出熱量,為了能夠?qū)⑦@部分熱量輸出至第一換熱器40,冷卻裝置512還可以與第一換熱器40連接,以使得冷凝水在進(jìn)入第一換熱器40之前就有一部分初溫,然后具有初溫的冷凝水再進(jìn)入第一換熱器40以制取熱能源。
可以看出,圖7所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功輸出動(dòng)力給壓縮式制冷設(shè)備,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用,由于不再使用效率較低的吸收式制冷設(shè)備,因此,能夠提高能源的制取效率。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,并且進(jìn)入換熱器之前的冷凝水就有一部初溫,因此,能夠提高能源使用效率。同時(shí),除了能夠熱能源以及通過(guò)壓縮式制冷設(shè)備制取冷能源以外,還能夠制取更多的電能源,從而提高能源綜合效率。
當(dāng)能源設(shè)備50為壓縮式制熱設(shè)備時(shí),可參見(jiàn)圖8,從圖8中可以看出,壓縮式制熱設(shè)備可包括:第二壓縮機(jī)520、第三換熱器521、換熱裝置522、第二節(jié)流閥523。其中,第二壓縮機(jī)520的輸入端與第三換熱器521連接;第二壓縮機(jī)520的輸出端與換熱裝置522連接,換熱裝置522通過(guò)第二節(jié)流閥523與第三換熱器521連接以用于制取熱源。第二壓縮機(jī)520,用于在orc系統(tǒng)30輸出的動(dòng)力帶動(dòng)下運(yùn)行。
圖8所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功,orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)520以進(jìn)行壓縮式制熱,第二壓縮機(jī)520在orc系統(tǒng)30輸出的動(dòng)力帶動(dòng)下,將室溫低壓的氣體制冷劑壓縮為高溫高壓液體后排至第三換熱器521,在第三換熱器521中制冷劑通過(guò)換熱器放出熱量給采暖負(fù)荷使用熱,制冷劑由高壓高溫的液體轉(zhuǎn)化為室溫高壓的液體,室溫低壓的液體制冷劑經(jīng)過(guò)第二節(jié)流閥523轉(zhuǎn)變成低溫低壓的氣體制冷劑,隨后經(jīng)入換熱裝置522,從換熱裝置吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)槭覝氐蛪旱臍怏w,如此周而復(fù)始制取熱量。
可以看出,圖8所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功輸出動(dòng)力給壓縮式制熱設(shè)備,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用,由于不再使用效率較低的吸收式制熱設(shè)備,因此,能夠提高能源的制取效率。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,因此,圖8所示的三聯(lián)供系統(tǒng),除了能夠制取電能源、熱能源以外,還能夠通過(guò)壓縮式制熱設(shè)備制取熱能源,從而提高能源綜合效率。
基于圖8所示的三聯(lián)供系統(tǒng),為了提供更多的電能源,能源設(shè)備50可以為第二發(fā)電機(jī)60和壓縮式制熱設(shè)備。當(dāng)能源設(shè)備50為第二發(fā)電機(jī)60和壓縮式制熱設(shè)備時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,可參見(jiàn)圖9。
圖9所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功,orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)520以進(jìn)行壓縮式制熱,orc系統(tǒng)30做功還用于驅(qū)動(dòng)第二發(fā)電機(jī)60以制取等多的電能源。此外,原動(dòng)機(jī)10排出的另一部分廢氣余熱直接輸送至第一換熱器40以制取熱能源。
可以看出,圖9所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功輸出動(dòng)力給壓縮式制熱設(shè)備,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用,由于不再使用效率較低的吸收式制熱設(shè)備,因此,能夠提高能源的制取效率。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,因此,圖9所示的三聯(lián)供系統(tǒng),除了能夠熱能源以及通過(guò)壓縮式制熱設(shè)備制取熱能源以外,還能夠制取更多的電能源,從而提高能源綜合效率。
當(dāng)能源設(shè)備50為壓縮式制冷設(shè)備和壓縮式制熱設(shè)備時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,可參見(jiàn)圖10,從圖10中可以看出,壓縮式制冷設(shè)備可包括:第一壓縮機(jī)510、第二換熱器511、冷卻裝置512、第一節(jié)流閥513。其中,第一壓縮機(jī)510的輸入端與第二換熱器511連接;第一壓縮機(jī)510的輸出端與冷卻裝置512連接,冷卻裝置512通過(guò)第一節(jié)流閥513與第二換熱器511連接以通過(guò)第二換熱器制取冷源。第一壓縮機(jī)510,用于在orc系統(tǒng)30輸出的動(dòng)力帶動(dòng)下運(yùn)行。壓縮式制熱設(shè)備可包括:第二壓縮機(jī)520、第三換熱器521、換熱裝置522、第二節(jié)流閥523。其中,第二壓縮機(jī)520的輸入端與第三換熱器521連接;第二壓縮機(jī)520的輸出端與換熱裝置522連接,換熱裝置522通過(guò)第二節(jié)流閥523與第三換熱器521連接以用于制取熱源。第二壓縮機(jī)520,用于在orc系統(tǒng)30輸出的動(dòng)力帶動(dòng)下運(yùn)行。
圖10所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功,orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)510以進(jìn)行壓縮式制冷,orc系統(tǒng)30做功還用于驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)520以進(jìn)行壓縮式制熱。此外,原動(dòng)機(jī)10排出的另一部分廢氣余熱直接輸送至第一換熱器40以制取熱能源。
可以看出,圖10所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功同時(shí)輸出動(dòng)力給壓縮式制冷設(shè)備和壓縮式制熱設(shè)備,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用,由于不再使用效率較低的吸收式制冷設(shè)備和吸收式制熱設(shè)備,因此,能夠提高能源的制取效率。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,因此,圖10所示的三聯(lián)供系統(tǒng),除了能夠制取電能源、熱能源以外,還能夠通過(guò)壓縮式制冷設(shè)備制取冷能源以及通過(guò)壓縮式制熱設(shè)備制取熱能源,從而提高能源綜合效率。
基于圖10所示的三聯(lián)供系統(tǒng),為了提供更多的電能源,能源設(shè)備50還可以包括第二發(fā)電機(jī)60。當(dāng)能源設(shè)備50包括壓縮式制冷設(shè)備、壓縮式制熱設(shè)備以及第二發(fā)電機(jī)60時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,可參見(jiàn)圖11。
圖11所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功,orc系統(tǒng)30做功用于驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)510以進(jìn)行壓縮式制冷,orc系統(tǒng)30做功還用于驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)520以進(jìn)行壓縮式制熱,orc系統(tǒng)30做功還用于驅(qū)動(dòng)第二發(fā)電機(jī)60以制取更多的電能源。此外,原動(dòng)機(jī)10排出的另一部分廢氣余熱直接輸送至第一換熱器40以制取熱能源。
可以看出,圖11所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功同時(shí)輸出動(dòng)力給壓縮式制冷設(shè)備和壓縮式制熱設(shè)備,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用,由于不再使用效率較低的吸收式制冷設(shè)備和吸收式制熱設(shè)備,因此,能夠提高能源的制取效率。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,因此,圖11所示的三聯(lián)供系統(tǒng),除了能夠通過(guò)壓縮式制冷設(shè)備制取冷能源以及通過(guò)壓縮式制熱設(shè)備制取熱能源以外,還能夠制取更多的電能源,從而提高能源綜合效率。為了調(diào)節(jié)進(jìn)入orc系統(tǒng)和第一換熱器的熱能源比例,從而調(diào)節(jié)最終輸出的冷、熱、電的比例,基于圖2~圖11提供的任一三聯(lián)供系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,還可包括:分流器70,包括分流器70的三聯(lián)供的結(jié)構(gòu)示意圖,可參見(jiàn)圖12。
從圖12中可以看出,原動(dòng)機(jī)10的輸出端除了與第一發(fā)電機(jī)20連接外,還通過(guò)分流器70分別與orc系統(tǒng)和第一換熱器40連接,從而通過(guò)分流器70控制原動(dòng)機(jī)的輸出端向orc系統(tǒng)和第一換熱器所輸入的熱能源比例,例如,在熱負(fù)荷較大的情況下,可通過(guò)分流器70控制減少通入orc系統(tǒng)30的廢氣余熱,增加直接進(jìn)入第一換熱器40的廢氣余熱,從而得到更多的熱能源;而在熱負(fù)荷較小的情況下,可通過(guò)分流器70控制減少直接進(jìn)入第一換熱器40的廢氣余熱,而增加通入orc系統(tǒng)30的廢氣余熱,從而通過(guò)orc系統(tǒng)30做更多的功制取能多的能源。
圖12所示的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10通過(guò)分流器70控制排出到orc系統(tǒng)30中的廢氣余熱,排出到orc系統(tǒng)30中的廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)30做功以制取合適的能源,原動(dòng)機(jī)10通過(guò)分流器70控制直接輸送至第一換熱器40的廢氣余熱以制取所需要的合適的熱能源。
可以看出,圖12所示的三聯(lián)供系統(tǒng)中,原動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣余熱用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng)做功,通過(guò)orc系統(tǒng)做功輸出動(dòng)力給能源系統(tǒng),因此,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)的廢氣余熱進(jìn)行梯級(jí)利用。同時(shí),原動(dòng)機(jī)還能夠?qū)⒘硪徊糠钟酂嶂苯虞敵鼋o第一換熱器,因此,圖12所示的三聯(lián)供系統(tǒng),除了能夠制取電能源、熱能源以外,還能夠通過(guò)能源系統(tǒng)制取能源,從而提高能源綜合效率。此外,通過(guò)分流器還能夠控制原動(dòng)機(jī)的輸出端向orc系統(tǒng)和第一換熱器所輸入的熱能源比例,從而能夠在適度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)冷、熱、電的比例,使得最終輸出的冷、熱、電在合理范圍內(nèi)。
需要注意的是,本發(fā)明實(shí)施例中的原動(dòng)機(jī)10可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任意類(lèi)型的原動(dòng)機(jī),例如,原動(dòng)機(jī)可以為內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等。
本發(fā)明實(shí)施例中的有機(jī)郎肯循環(huán)orc系統(tǒng)30可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的orc系統(tǒng),例如,,orc系統(tǒng)30可包括但不限于第四換熱器301、透平302、回?zé)崞?03、冷凝器304以及工質(zhì)泵305,其中,第四換熱器301的輸入端與原動(dòng)機(jī)10連接;第四換熱器301的輸出端與透平302連接;透平302的輸出端與能源設(shè)備50和回?zé)崞?03連接;回?zé)崞?03的輸出端與冷凝器304的輸入端連接,冷凝器304的輸出端與工質(zhì)泵305的輸入端連接,工質(zhì)泵305的輸出端與回?zé)崞?03的輸入端連接,回?zé)崞?03的輸出端與第四換熱器301連接,參見(jiàn)圖13。
圖13所提供的三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:原動(dòng)機(jī)10通過(guò)燃燒燃料做功,驅(qū)動(dòng)第一發(fā)電機(jī)20發(fā)電時(shí),原動(dòng)機(jī)10排出的一部分廢氣余熱通過(guò)第四換熱器301對(duì)orc系統(tǒng)中的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行加熱,有機(jī)工質(zhì)受熱后驅(qū)動(dòng)透平302做功,將透平302做功所產(chǎn)生的動(dòng)力輸出給能源設(shè)備50。orc系統(tǒng)中的有機(jī)工質(zhì)驅(qū)動(dòng)透平302做功后,通過(guò)回?zé)崞?03吸收部分熱量,再經(jīng)過(guò)冷凝器304冷凝成液體,然后,通過(guò)工質(zhì)泵305加壓形成循環(huán),從而不斷的推動(dòng)orc系統(tǒng)中的有機(jī)工質(zhì)受熱驅(qū)動(dòng)透平302做功,進(jìn)而輸出動(dòng)力給能源設(shè)備50。此外,原動(dòng)機(jī)10排出的另一部分廢氣余熱直接輸送至第一換熱器40以制取熱能源。
由于冷凝器304在將orc系統(tǒng)中的有機(jī)工質(zhì)冷凝成液體的過(guò)程中,會(huì)排出熱量,為了能夠充分利用這部分熱量,在能源設(shè)備50為壓縮式制冷設(shè)備或壓縮式制熱設(shè)備時(shí),冷凝器304的輸出端還可與冷卻裝置512的輸入端和/或換熱裝置522的輸入端連接。
根據(jù)以上內(nèi)容可以看出,本發(fā)明實(shí)施例提供的三聯(lián)供系統(tǒng)能夠通過(guò)orc系統(tǒng)吸收原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的余熱輸出動(dòng)力給壓縮式制冷或制熱設(shè)備,而不再使用效率較低的吸收式制冷或制熱設(shè)備,因此,能夠提高能源的制取效率,由于原動(dòng)機(jī)排出的尾氣能夠用于驅(qū)動(dòng)orc系統(tǒng),而orc做功又能夠驅(qū)動(dòng)能源系統(tǒng),因此,能夠?qū)υ瓌?dòng)機(jī)排出的尾氣進(jìn)行梯級(jí)利用。此外,通過(guò)分流器還能夠控制原動(dòng)機(jī)的輸出端向orc系統(tǒng)和第一換熱器所輸入的熱能源比例,從而能夠在適度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)冷、熱、電的比例,使得最終輸出的冷、熱、電在合理范圍內(nèi)。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以,所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。