可實現冬夏一機兩用的分布式能源系統技術方案

本發明專利技術涉及一種實現冬夏一機兩用的分布式能源系統。本發明專利技術提供一種高效實用水水燃氣熱泵余熱回收利用裝置，充分利用燃氣機熱泵的發動機煙氣余熱，夏季利用煙氣余熱驅動溴化鋰制冷機組承擔部分空調冷負荷；冬季提高低溫工況下機組用戶側的供水溫度，實現燃氣機熱泵在冬季低溫工況下的高效運行。合理充分的利用燃氣發動機余熱，顯著提高燃氣機熱泵的性能。

Summer and winter can achieve a dual-purpose machine of distributed energy system

The invention relates to a winter summer dual-purpose distributed energy system. The present invention provides a practical and efficient water pump gas waste heat recycling device, make full use of the waste heat of flue gas engine gas engine heat pump in summer, using the waste heat of flue gas drive lithium bromide refrigeration unit take part of the air conditioning cooling load in winter; improve the unit user side under the low temperature water temperature to achieve efficient operation of the gas engine heat pump under low temperature condition in winter. Reasonable and full use of gas engine waste heat, significantly improve the performance of gas engine heat pump.

【技術實現步驟摘要】
可實現冬夏一機兩用的分布式能源系統
本專利技術屬于能源利用領域，具體涉及一種以天然氣為驅動并可實現冬夏一機兩用的分布式能源系統。
技術介紹
燃氣機熱泵可高效利用天然氣，降低環境污染，有效平衡冬、夏季燃氣季節負荷差，削減夏季電力負荷高峰，實現優質能源的高效利用，主要得益于對燃氣發動機余熱的充分利用，因此分析如何合理回收利用燃氣發動機的余熱對提高燃氣機熱泵的一次能源利用率有著十分重要的意義。燃氣發動機余熱主要由缸套冷卻水余熱、煙氣余熱及發動機對周圍環境的輻射余熱三部分組成，中可回收的余熱包括缸套冷卻水余熱和部分煙氣余熱。燃氣發動機冷卻水溫度影響發動機的冷卻效率、高溫零件熱負荷、發動機的熱量分配和能量利用。燃氣發動機在冷卻水溫低于65℃下運行為過冷運行，過冷運轉將導致燃料燃燒過程的惡化和缸套的磨損加劇。燃氣發動機在冷卻水溫高于95℃下運行為過熱運行，此時發動機工作溫度過高，也會帶來一系列的危害。
技術實現思路
本專利技術提供一種可實現冬夏一機兩用的分布式能源系統，可充分利用燃氣機熱泵的發動機煙氣余熱，夏季利用煙氣余熱驅動溴化鋰制冷機組承擔部分空調冷負荷；冬季提高低溫工況下機組用戶側的供水溫度，實現燃氣機熱泵在冬季低溫工況下的高效運行。本專利技術為解決其技術問題所采用的技術方案為提供一種可實現冬夏一機兩用的分布式能源系統，該系統包括燃氣機熱泵機組、發動機煙氣余熱回收器、閉式貯水箱、盤管換熱器、開式定壓膨脹水箱、煙氣余熱型溴化鋰吸收式制冷機組、電動三通閥及冷卻塔；燃氣機熱泵機組的冷/熱能輸出端與用戶空調終端直接連接為用戶夏天供冷冬天供熱；夏天使用時：燃氣機熱泵機組的冷卻水出口通過電動三通閥與冷卻塔入口連接以放散其熱量；燃氣機熱泵機組的高溫煙氣余熱出口與煙氣余熱型溴化鋰吸收式制冷機組入口連接，煙氣余熱型溴化鋰吸收式制冷機組的出口與用戶空調終端連接為用戶夏天供冷；冬天使用時：燃氣機熱泵機組的高溫煙氣余熱出口還與發動機煙氣余熱回收器的入口連接，發動機煙氣余熱回收器的出口與帶有盤管換熱器的閉式貯水箱入口連接，閉式貯水箱的出口與發動機煙氣余熱回收器的入口連接從而形成加熱循環為用戶冬季供暖及提供生活用水；燃氣機熱泵機組的冷卻水出口通過電動三通閥旁路連接至帶有盤管換熱器的閉式貯水箱，閉式貯水箱的出水口連接回燃氣機熱泵機組以提高冬季燃氣機熱泵機組的供水溫度。所述的燃氣機熱泵機組內含發動機及壓縮機。本專利技術的具有如下的有益效果：(1)合理充分利用燃氣發動機余熱可以顯著提高燃氣機熱泵的性能。(2)對燃氣機熱泵系統的推廣和改進具有實踐性指導價值。(3)實現熱回收裝置的高效結合，進一步提高一次能源利用率，相對于燃氣鍋爐，一次能源利用率可提高70％以上。(4)在相同燃氣消耗量下，燃氣機熱泵的供熱量約為燃氣鍋爐的1.8倍。附圖說明圖1為專利技術系統原理圖。圖中：1、燃氣機熱泵機組；2、機組燃氣發動機部分；3、機組壓縮機部分；4、發動機煙氣余熱回收器；5、閉式貯水箱；6、盤管換熱器；7、開式定壓膨脹水箱；8、煙氣余熱型溴化鋰吸收式制冷機組；9、過濾器；10、循環水泵；11、止回閥；12、蝶閥；13、補水箱；14、軟水器；15、電動三通閥；16、冷卻塔。具體實施方式下面結合附圖和具體的實施方式對本專利技術做進一步的說明。如圖1所示為本專利技術系統原理圖。燃氣機熱泵機為冬夏兩用，熱泵主機的冷(熱)水供回水管路實際是冬夏合用一套管路。而發動機煙氣余熱回收器4在冬夏兩季均只能產生熱水，因此本方案將熱泵主機的冷(熱)水供回水管路和發動機煙氣余熱回收器4的供回水管路分成兩路系統，二者并不混合，發動機煙氣余熱回收器4僅用于供冬季供暖。夏季燃氣機產生高溫煙氣將通過煙氣余熱型溴化鋰機組8制取空調或工藝用冷水。考慮到夏季空調系統以供冷為主，熱量相對富裕較多，因此燃氣機熱泵的燃氣發動機冷卻熱量全年不回收，其發動機冷卻水管路并入燃氣機熱泵冷凝器的冷卻水系統。夏季制冷循環時發動機冷卻余熱隨冷卻塔16排至室外大氣環境，冬季制熱循環時則作為室外環境溫度過低時熱泵制熱的輔助熱源。由于冷卻塔16為開式水系統，容易造成藻類和細菌污染，因此燃氣發動機冷卻水系統不與用戶的閉式水系統相混合。通過帶盤管換熱器6的閉式貯水箱5和電動三通閥15的聯合作用提高機組在冬季低溫工況時的冷卻水供水溫度，既保證用戶供水溫度的穩定和水系統的水質，又利用燃氣發動機的煙氣余熱保證機組在冬季低溫工況下的高效運行。本專利技術在夏季工作時：1)燃氣機熱泵機組1夏季制冷所產生冷凍水供給空調用戶(管路及附屬設備配置與目前的中央空調冷水機組水系統原理相同)。2)電動三通閥15旁通常閉(與帶盤管換熱器6的閉式貯水箱5無熱交換)，燃氣發動機冷卻水與主機冷卻水在循環泵的作用下至屋頂冷卻塔16向室外大氣環境散熱。3)發動機高溫煙氣余熱驅動煙氣余熱型溴化鋰制冷機組8，以溴化鋰溶液為吸收劑，水作為制冷劑，制取空氣調節或工藝用冷水，承擔部分燃氣熱泵機組的制冷量。本專利技術在冬季工作時：1)燃氣機熱泵機組1冬季制熱產生熱水供給空調用戶(管路及附屬設備配置同夏季)。2)發動機煙氣熱回收器4中的冷卻水從發動機煙氣熱回收器4中吸熱，經熱用戶后返回至帶盤管換熱器6的閉式貯水箱5，再由循環水10送回發動機煙氣熱回收器進4行循環加熱，為用戶端供暖及提供生活熱水。3)當冬季環境溫度過低時,利用燃氣發動機冷卻水和發動機煙氣熱回收器4的部分熱量提高冬季燃氣機熱泵蒸發器(實際為夏季制冷循環的冷凝器)的供水溫度，保證燃氣機熱泵在冬季低溫工況下的高效運行。當冬季燃氣機熱泵蒸發器(實際為夏季制冷循環的冷凝器)的循環水與發動機的冷卻水(已吸收了發動機余熱)混合后經檢測水溫仍未達到額定要求時，電動三通閥15旁通開啟，部分循環水進入帶盤管換熱器6的閉式貯水箱5，通過盤管換熱器6與水箱中的熱用戶回水(相當于再次吸收煙氣回收器中的余熱)進行熱交換吸收熱升溫后,返回直接供給燃氣機熱泵蒸發器(實際為夏季制冷循環冷凝器)。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
可實現冬夏一機兩用的分布式能源系統，其特征在于，該系統包括燃氣機熱泵機組(1)，燃氣機熱泵機組(1)內含發動機(2)及壓縮機(3)、發動機煙氣余熱回收器(4)、閉式貯水箱(5)、盤管換熱器(6)、開式定壓膨脹水箱(7)、煙氣余熱型溴化鋰吸收式制冷機組(8)、電動三通閥(15)及冷卻塔(16)；燃氣機熱泵機組(1)的冷/熱能輸出端與用戶空調終端直接連接為用戶夏天供冷冬天供熱；夏天使用時：燃氣機熱泵機組(1)的冷卻水出口通過電動三通閥(15)與冷卻塔(16)入口連接以放散其熱量；燃氣機熱泵機組(1)的高溫煙氣余熱出口與煙氣余熱型溴化鋰吸收式制冷機組(8)入口連接，煙氣余熱型溴化鋰吸收式制冷機組(8)的出口與用戶空調終端連接為用戶夏天供冷；冬天使用時：燃氣機熱泵機組(1)的高溫煙氣余熱出口還與發動機煙氣余熱回收器(4)的入口連接，發動機煙氣余熱回收器(4)的出口與帶有盤管換熱器(6)的閉式貯水箱(5)入口連接，閉式貯水箱(5)的出口與發動機煙氣余熱回收器(4)的入口連接從而形成加熱循環為用戶冬季供暖及提供生活用水；燃氣機熱泵機組(1)的冷卻水出口通過電動三通閥(15)旁路連接至帶有盤管換熱器(6)的閉式貯水箱(5)，閉式貯水箱(5)的出水口連接回燃氣機熱泵機組(1)以提高冬季燃氣機熱泵機組(1)的供水溫度。...

【技術特征摘要】
1.可實現冬夏一機兩用的分布式能源系統，其特征在于，該系統包括燃氣機熱泵機組(1)，燃氣機熱泵機組(1)內含發動機(2)及壓縮機(3)、發動機煙氣余熱回收器(4)、閉式貯水箱(5)、盤管換熱器(6)、開式定壓膨脹水箱(7)、煙氣余熱型溴化鋰吸收式制冷機組(8)、電動三通閥(15)及冷卻塔(16)；燃氣機熱泵機組(1)的冷/熱能輸出端與用戶空調終端直接連接為用戶夏天供冷冬天供熱；夏天使用時：燃氣機熱泵機組(1)的冷卻水出口通過電動三通閥(15)與冷卻塔(16)入口連接以放散其熱量；燃氣機熱泵機組(1)的高溫煙氣余熱出口與煙氣余熱型溴化鋰吸收式制冷機組(8)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王永超，邱賡屾，劉峰，魏子萱，
申請(專利權)人：大連派思新能源發展有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧,21