通过并入水源高温热泵的汽电共生电厂废热源利用的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种低温废热利用的方法及装置。在汽电共生单元(CHP)的范围内，几乎没有低温热源，其不能直接用于热消耗器(HC)。因此，汽电共生电厂废热回收的方法及装置优选地包括至少一个冷凝式热交换器(HE2)，其收集废热用于水源高温热泵(HP)应用，其中热水输出供给到内燃机(ICE)冷却系统，即冷却套管式热交换器，其中冷却剂允许的最高入口温度通过自动化控制系统(即具有电动控制阀(V1‑V3)的控制单元)达成及维持。重要的是要注意低温源在此由排气系统范围内的废气，中间冷却器或涡轮增压器范围内的注入空气，以及内燃机范围内的润滑油冷却系统(ICE)或热泵(HP)表示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过并入水源高温热泵的汽电共生电厂废热源利用的方法及装置
本专利申请的目标是关于组合热以及发电系统废热回收(即汽电共生电厂)的方法及装置，其中并入的水源高温热泵利用至少一个汽电共生单元的废热源。
技术介绍
在现有技术中已经使用热泵通过使用废热回收来提高组合的热及电力系统的加热功率，该热泵在许多设计中已加以采用。根据US2006037349专利，使用废热来改善热泵式空调的加热性能，或者防止热泵式空调的室外热交换器损坏。EP2299098中公开另一种解决方案，其包括空气源式热泵以利用汽电共生单元的废热源，其中类似于前述的方案，与水源热泵潜力相比，所揭示方法的主要缺点是相当低的热性能系数。
技术实现思路
本专利技术是关于组合热及电力系统，其中使用至少一个并入水源高温热泵将低温热量从至少一个废热源提升到较高温度的热输出，其可以由至少一个用于空间或处理过程加热消耗器，优选地在区域加热的范围内加以使用。重要的是要注意到根据本专利技术的热泵用于加热及升高热分配网络的回流管线中传热介质的温度，其中当在正常操作条件下操作时，热分配网络的前向管线中热传递介质的设计(即操作)温度基本上高于60℃。可以理解，热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用产生热及电装置的方法，其通过采用废热源的水源高温热泵(HP)的原理以在热分配网络中加热至少一个热消耗器(HC)，所述方法包含:燃料燃烧处理过程，其中，使用至少一个内燃机(ICE)的发动机冷却系统以提供第一散热单元，用于加热所述热分配网络中至少一个传热介质，以及其中，至少一个产生于内燃机(ICE)打开以及燃烧处理过程中燃烧燃料操作之时的废热源；废热回收处理过程，其中，至少一个废热回收单元用于从废热源群组的至少一个废热源收集至少一部分热源，废热源包括排气系统中废气，注入空气冷却系统中注入空气或润滑油冷却系统中润滑油；液‑气相变化热动力循环操作处理过程，其中，至少一个水源高温热泵(HP)用于...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.03 SI P-2014003391.一种使用产生热及电装置的方法，其通过采用废热源的水源高温热泵(HP)的原理以在热分配网络中加热至少一个热消耗器(HC)，所述方法包含:燃料燃烧处理过程，其中，使用至少一个内燃机(ICE)的发动机冷却系统以提供第一散热单元，用于加热所述热分配网络中至少一个传热介质，以及其中，至少一个产生于内燃机(ICE)打开以及燃烧处理过程中燃烧燃料操作之时的废热源；废热回收处理过程，其中，至少一个废热回收单元用于从废热源群组的至少一个废热源收集至少一部分热源，废热源包括排气系统中废气，注入空气冷却系统中注入空气或润滑油冷却系统中润滑油；液-气相变化热动力循环操作处理过程，其中，至少一个水源高温热泵(HP)用于提供第二散热单元，用于所述热泵(HP)打开以及运作时在所述热分配网络中加热至少一个传热介质，其特征在于，液-气相变化循环利用所需要的热量完全地或部分地通过废热回收处理过程获得，其中，在所述废热回收处理过程中收集热量的至少一部分用于所述液-气相变化热动力循环操作处理过程，以及其中，在第二散热单元中至少一个热泵(HP)所产生热量的至少一部分热量用于在第一散热单元范围内加热至少一个内燃机(ICE)发动机冷却系统，所述热分配网络的至少一个闭合回路中热量通过至少一个传热介质的循环加以分配，其中，在第一散热单元范围中至少一个内燃机(ICE)的发动机冷却系统中热分配介质的最低温度高于所述热分配网络范围中至少一个热消耗器(HC)中热分配介质的最低温度，因此在所述热分配网络的至少一个回流管线中至少一个传热介质通过热泵(HP)原理的操作再加热，以及其中，至少一个内燃机(ICE)的发动机冷却系统中传热介质的温度在至少当达到所述热分配网络的设计温度以及内燃机(ICE)及所述热泵(HP)在满负荷运作之时包括高于60℃。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：燃料燃烧处理过程是连续的处理过程，其中，所述内燃机(ICE)在最小及最大额定工作功率之间的范围内运作，包括在连续运作中处于正常额定功率；液-气相变化热动力循环操作处理过程是连续的处理过程，其中，所述热泵(HP)在其最小及最大额定工作功率之间的范围内操作，包括在连续操作中以正常额定功率运作；废热回收处理过程包括烟道气体冷凝的处理过程，其中，所收集的用于热泵(HP)原理的操作，其中，烟道气体的温度降低而低于25℃，因此排气系统中烟道气体是通过引入风扇(F1)对排气系统进行排气而加以去除；废热回收处理过程使用冷却原理的操作，其中，热回收处理过程用于燃料燃烧操作处理过程中冷却注入的空气；在传热网络中传热介质的温度通过一组包括阀，泵及传感器的自动调节构件决定，加以控制以及调节，其中，所述调节构件包括通过至少一个控制单元操纵而加以调整。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：燃料燃烧处理过程由多个内燃机(ICE)单元提供，其中，在第一散热单元范围内的热量以串联和/或并联方式传送以在发动机冷却系统之间传递热量，以提供第一散热单元；液-气相变化热动力循环操作处理过程由多个热泵(HP)单元提供，其中，第二散热单元范围内的热量以串联和/或并联方式在热泵(HP)单元之间传送热量，以提供第二散热单元；所述热分配网络中的热分配处理过程由多个热分配介质提供，其中，传热网络中热量通过在至少一个闭合回路中主要热交换介质中循环从第一散热单元传递到热消耗器(HC)，其中，来自废热回收单元的热量通过在至少一个闭合回路中次要热交换介质的循环传递到热消耗器(HP)，以及其中，由至少一个热泵(HP)所提升的热量进一步通过主要传热介质传递到至少一个内燃机(ICE)的发动机冷却系统。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：内燃机(ICE)的发动机冷却系统中主要传热介质的温度保持在预定的设定值，其中，实施热能平衡调整系通过调整热泵(HP)的功率和/或调整内燃机(ICE)的功率，和/或调整经由内燃机发动机的冷却系统的主要传热介质的质量流动，和/或调整经由热泵(HP)的主要传热介质的质量流动，和/或在废热源利用的闭合回路中调整次要传热介质的质量流动而达成。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：在所述热分配回路中主要传热介质的质量流动调整系通过改变在热分配回路中流动速度，和/或在闭合回路中次要传热介质的质量流动调整系通过改变在闭合回路中流动速度而达成，其中，所述热分配网络中传热介质的速度调整是通过切换和/或通过调节至少一个循环泵的功率来达成。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：在热分配回路中主要传热介质的质量流动通过流量调节来调整，其中，在所述热分配回路的回流管线中的至少一部分主要传热介质流动被再导向到所述热分配回路的回流管线以提供热泵(HP)的旁路连接，和/或其中来自热泵(HP)的至少一部分主要传热介质流动被再导向到所述热分配回路的前向管线，以提供发动机冷却系统的旁路连接；在废热源操作闭合回路中次要传热介质的质量流动通过流量调节来调整，其中，至少一部分次要传热介质流动被再导向到所述闭合回路中以提供至少一个废热回收单元的旁路连接。7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：热能平衡调节的次要传热介质的质量流动调节和/或主要传热介质的质量流动调节由控制单元决定，控制及执行，其中，自动化调节构件的位置和/或状态相对于所述热分配网络的热需求进行调整。8.一种控制内燃机及至少一个调整水源高温热泵(HP)的方法，通过液-气相变化热动力循环操作以增强内燃机(ICE)冷却系统加热功率，所述方法包括：决定处理过程，其中，来自内燃机(ICE)传感器和/或热分配网络传感器的至少一个输入由至少一个比较处理过程的控制单元决定；比较处理过程，其中，来自决定处理过程的至少一个输入被检查及处理，其中在至少一个控制单元处至少一个输入参数的值被分析以及与限定值进行比较，包括在控制单元中界定出；执行处理过程，其中，在至少一个控制单元中储存的指令产生输出信号以控制内燃机(ICE)和/或热泵(HP)和/或热分配网络自动调节构件调整，其特征在于，控制内燃机(ICE)的功率和/或热泵(HP)的功率和/或在所述热分配网络中自动调...

【专利技术属性】
技术研发人员：达科·雇里卡尼克，乔治·科勒普，史坦·布尼尼克，
申请(专利权)人：马里博尔大学，
类型：发明
国别省市：斯洛文尼亚,SI