一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统技术方案

本发明专利技术是一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统，包含：太阳能集热循环模块，包含相连通的太阳能集热器、太阳能循环泵和循环热水箱；二氧化碳换热循环模块，包含相连通的压缩机组、气体冷却器、回热器、蒸发器和气液分离器，形成二氧化碳换热循环回路；所述压缩机组为若干台压缩机并联组成；所述回热器连接有回热器第一回路和回热器第二回路；供水系统，包含相连通的供水水箱、工艺水泵、冷却设备和冷水箱。该回收系统通过与太阳能集热器有效地利用了太阳能的热量来供热泵系统使用，具有结构简单、工作稳定及经济性价比高的优点，同时也实现了环保绿色的生产要求。

Megawatt class carbon dioxide heat pump system using solar energy in community system

The invention relates to a solar energy application in the community system of megawatt CO2 heat pump system, including: solar thermal cycle module, contains connected solar collector, solar circulating pump and a circulating hot water tank; carbon dioxide heat exchanger module, compressor, including connected gas cooler, regenerator, evaporator and gas-liquid separator, the formation of carbon dioxide heat loop; the compression unit for several compressors; the heat exchanger is connected back to the first loop heat exchangers and the regenerator second loop; water supply system, including connecting water supply water tank, water pump, cooling equipment and technology of cold water tank. The recycling system by solar heat pump heating system and use the effective use of solar collector has the advantages of simple structure, stable operation and economic cost is high, but also to achieve green production requirements.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能利用
，尤其涉及一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统。
技术介绍
随着国民经济的发展，节能减排已成为人类社会生存和发展的基础。太阳能属于清洁、可再生能源，照明、发电、生活热水等领域中的应用十分广泛太阳能热水可用于采暖、卫生热水等，具有节能、安全和运营成本低的优点。随着世界能源危机和国家积极推行节能减排，发展低碳经济的新形势下，太阳能热水作为一种节能、环保、经济的供热方式具有很大的市场潜力与发展空间，如何合理、有效利用太阳能热水又能确保安全可靠，形成了太阳能热水广泛推广应用的关键。但太阳能热水却存在功率过低，无法供应大功率大规模的社区系统使用以供大量的居民用户的生活用水需求。签于此本专利技术提出了一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统，本专利技术利用太阳能集热器进行太阳能收集和热能交换加温家庭用水，同时使用压缩机并联的方式来形成压缩机组来实现兆瓦级二氧化碳热泵系统。同时压缩机的工作台数也可根据工业的功率需求进行数量上的把控避免能源浪费。该专利技术利用了太阳能的热量，同时使用压缩机对二氧化碳进行压缩升温，结合气体冷却器、回热器、蒸发器和气液分离器实现二氧化碳的循环利用和热量回收，同时利用循环系统来产生不同温度的家庭用水以供家庭用户水温调节，最后形成一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统。不仅满足广大家庭热水器用书的需求，还合理利用了太阳能等自然资源，大大增加了经济效益。
技术实现思路
为解决上述余热回收系统大多功率太小，不适用于一些大功率大规模的社区系统的技术问题，本专利技术采用了以下技术措施：一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统，其特征在于，包含：太阳能集热循环模块，包含依次循环相连通的太阳能循环泵、太阳能集热器和循环热水箱；所述循环热水箱和太阳能集热器均设有对应的温度传感器；当太阳能集热器的温度高于循环热水箱的温度时，太阳能循环泵打开；二氧化碳换热循环模块，包含相连通的压缩机组、气体冷却器、回热器、蒸发器和气液分离器，形成二氧化碳换热循环回路；所述压缩机组为若干台压缩机并联组成；所述回热器连接有回热器第一回路和回热器第二回路，所述回热器第一回路的输入端与气体冷却器相连通，输出端与蒸发器相连通；所述回热器第二回路的输入端与气液分离器相连通，输出端与压缩机相连通；供水系统，包含相连通的供水水箱、工艺水泵、冷却设备和冷水箱。作为进一步改进，所述收集装置用于收集锅炉出口烟气、驱动汽轮机的乏汽、燃煤排放的烟气；上述收集装置中的热气通过所述除尘室除尘排放；所述热气中的热量用于与循环热水箱中的水进行热交换。作为进一步改进，所述循环热水箱上连接有循环热水箱第一回路和循环热水箱第二回路；所述循环热水箱第一回路的输入端与所述供水水箱相连通用于给循环热水箱提供用水，所述循环热水箱第一回路的输出端与太阳能循环泵、太阳能集热器依次连通，形成循环热水箱第二回路的输入端，所述循环热水箱第一回路实现输出用水与热能的热交换；所述循环热水箱第二回路的输出回路经过一带有温度计的热水泵后分为两路，一路直接与一热水储存装置连接进而提供家庭热水器第一阶段热水，另一路与所述气体冷却器相连通。作为进一步改进，所述压缩机组由一干燥二氧化碳气体充注装置提供二氧化碳气体，所述压缩机组的输入和输出回路上均设有压力表和温度计，二氧化碳通过所述压缩机组压缩升温后进入气体冷却器中进行热交换。作为进一步改进，所述气体冷却器上连接有气体冷却器第一回路和气体冷却器第二回路；所述气体冷却器第二回路的输入端与所述循环热水箱相连通，所述气体冷却器第一回路的输入端与压缩机相连通；所述气体冷却器实现循环热水箱第二回路输出的用水与高温二氧化碳的热交换；所述气体冷却器第二回路的输出端与生产设备相连通以供给热交换后的高温用水，所述气体冷却器第一回路的输出端与回热器相连通输出冷却后冷凝的二氧化碳冷凝水；所述气体冷却器与所述生产设备之间设有一温度计。作为进一步改进，所述回热器与所述气体冷却器之间设有一温度计；所述回热器与所述蒸发器之间依次设有一温度计、一节流阀、一温度计和一压力表；所述回热器将二氧化碳冷凝水过冷处理防止其在节流前汽化。作为进一步改进，所述的蒸发器上连接有蒸发器第一回路和蒸发器第二回路；所述蒸发器第一回路的输入端与所述回热器相连通，所述蒸发器第一回路的输出端与气液分离器相连通；所述蒸发器第二回路的输入端与供水水箱相连通，所述蒸发器第二回路的输出端与冷水箱相连通且输出回路上设有一温度计；所述蒸发器加热二氧化碳冷凝水使其沸腾气化，并对所述供水水箱的供应用水进行降温，最终输出冷却后的用水至冷水箱内。作为进一步改进，所述气液分离器输入端与蒸发器相连通，所述气液分离器输出端与回热器第二回路的输入端相连通；所述回热器第二回路的输出端与压缩机相连通；所述回热器将二氧化碳气体进行过热处理提高气体温度使其符合压缩机工作要求。作为进一步改进，定义所述二氧化碳换热循环模块中二氧化碳通过的线路为二氧化碳循环回路，所述二氧化碳循环回路的管道外径为89mm，厚度为6mm，其选用材料为304不锈钢。作为进一步改进，所述冷水箱向所述冷却设备供应生产需要的冷水；所述供水水箱回收冷却设备使用后的用水；所述工艺水泵设置于供水水箱的输出端。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统中的压缩机组采用多台压缩机并联的结构，加大了压缩机的使用功率，使其系统适用于大功率工业生产中。2、本专利技术一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统使用压缩机组、气体冷却器、回热器、蒸发器和气液分离器组成的循环系统来对工业废气和二氧化碳实现循环利用。3、本专利技术一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统设置了二氧化碳回收利用和热量循环回收装置，将火电厂的烟气余热和燃煤排放后的二氧化碳进行二次利用和循环使用，并分别将余热回收用于不同温度下的生产需求中，提高经济效益的同时减少火电厂废气排放导致的环境污染问题。附图说明附图1是本专利技术一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统的系统示意图。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“相连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。本专利技术一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统，包含：太阳能集热循环模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统，其特征在于，包含：太阳能集热循环模块，包含依次循环相连通的太阳能循环泵、太阳能集热器和循环热水箱；所述循环热水箱和太阳能集热器均设有对应的温度传感器；当太阳能集热器的温度高于循环热水箱的温度时，太阳能循环泵打开；二氧化碳换热循环模块，包含相连通的压缩机组、气体冷却器、回热器、蒸发器和气液分离器，形成二氧化碳换热循环回路；所述压缩机组为若干台压缩机并联组成；所述回热器连接有回热器第一回路和回热器第二回路，所述回热器第一回路的输入端与气体冷却器相连通，输出端与蒸发器相连通；所述回热器第二回路的输入端与气液分离器相连通，输出端与压缩机相连通；供水系统，包含相连通的供水水箱、工艺水泵、冷却设备和冷水箱。

【技术特征摘要】
1.一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统，其特征在于，包含：太阳能集热循环模块，包含依次循环相连通的太阳能循环泵、太阳能集热器和循环热水箱；所述循环热水箱和太阳能集热器均设有对应的温度传感器；当太阳能集热器的温度高于循环热水箱的温度时，太阳能循环泵打开；二氧化碳换热循环模块，包含相连通的压缩机组、气体冷却器、回热器、蒸发器和气液分离器，形成二氧化碳换热循环回路；所述压缩机组为若干台压缩机并联组成；所述回热器连接有回热器第一回路和回热器第二回路，所述回热器第一回路的输入端与气体冷却器相连通，输出端与蒸发器相连通；所述回热器第二回路的输入端与气液分离器相连通，输出端与压缩机相连通；供水系统，包含相连通的供水水箱、工艺水泵、冷却设备和冷水箱。2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统，其特征在于：所述循环热水箱上连接有循环热水箱第一回路和循环热水箱第二回路；所述循环热水箱第一回路的输入端与所述供水水箱相连通用于给循环热水箱提供用水，所述循环热水箱第一回路的输出端与太阳能循环泵、太阳能集热器依次连通，形成循环热水箱第二回路的输入端，所述循环热水箱第一回路实现输出用水与热能的热交换；所述循环热水箱第二回路的输出回路经过一带有温度计的热水泵后分为两路，一路直接与一热水储存装置连接进而提供家庭热水器第一阶段热水，另一路与所述气体冷却器相连通。3.根据权利要求1所述的一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统，其特征在于：所述压缩机组由干燥二氧化碳气体充注装置提供二氧化碳气体，所述压缩机组的输入和输出回路上均设有压力表和温度计，二氧化碳通过所述压缩机组压缩升温后进入气体冷却器中进行热交换。4.根据权利要求3所述的一种利用太阳能应用在社区系统中的兆瓦级二氧化碳热泵系统，其特征在于：所述气体冷却器上连接有气体冷却器第一回路和气体冷却器第二回路；所述气体冷却器第二回路的输入端与所述循环热水箱相连通，所述气体冷却器第一回路的输入端与压缩机相连通；所述气体冷却器实...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴继达，林锦盛，黄涛涛，郭仁德，林海，张雄，苏健民，
申请(专利权)人：厦门工源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35