结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供装置，包括燃气内燃发电机组、双效溴化锂吸收式热泵系统、热用户供回水系统、地埋管换热器、空气源换热器及水水换热器，燃气内燃发电机组排烟余热驱动双效溴化锂吸收式热泵，双效溴化锂吸收式热泵包括依次循环连接的高压发生器、低压发生器、蒸发器、冷凝器、吸收器、换热器；热用户供回水系统分为两路，一路连接冷凝器至供水管路，另一路连接蒸发器至供水管路；供水管路经蒸发器出口分为两路，一路联结地埋管换热器、吸收器，另一路连接空气源换热器，两者切换运行，与蒸发器形成回路。本发明专利技术实现了地热源和空气源的综合利用、提高了吸收式热泵的冬季使用效率，系统综合性能得到提升。

Miniature distributed cooling heating and power unit and method combined with ground heat exchanger

The invention discloses a micro-distributed combined cooling, heating and power supply device combined with a buried tube heat exchanger, which comprises a gas-fired internal combustion generator set, a double-effect LiBr absorption heat pump system, a hot-user water supply and return system, a buried tube heat exchanger, an air source heat exchanger and a water-water heat exchanger, and a gas-fired internal combustion generator set, which is driven by the exhaust heat of the exhaust gas and drives the double-effect bromination. Lithium absorption heat pump, double-effect lithium bromide absorption heat pump includes high-pressure generator, low-pressure generator, evaporator, condenser, absorber, heat exchanger, heat user water supply and return system is divided into two ways, one way connects condenser to water supply pipeline, the other way connects evaporator to water supply pipeline; water supply pipeline through water supply pipeline; The outlet of the evaporator is divided into two ways, one connecting the buried tube heat exchanger and the absorber, the other connecting the air source heat exchanger, and the two switching operation forms a loop with the evaporator. The invention realizes the comprehensive utilization of the geothermal source and the air source, improves the winter use efficiency of the absorption heat pump, and improves the comprehensive performance of the system.

【技术实现步骤摘要】
结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供装置及方法
本专利技术属于冷热电联供
，特别是一种结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供装置。
技术介绍
在楼宇分布式冷热电联供系统中，燃气内燃机作为发电主机得到了广泛应用。利用燃气机余热结合溴化锂吸收式热泵可实现冷热电联供。燃气机排烟温度一般在530℃左右，可用于余热型溴化锂机组的驱动热源；缸套冷却水的温度在80～120℃之间，可用于单效吸收式制冷机制冷或换热器供热水。常规系统中，吸收式机组仅用于制冷季制取冷冻水，采暖季当环境空气温度低于5℃时，蒸发器表面结霜，系统运行效率降低。此时，如果环境温度持续降低，不能满足蒸发器内部工质蒸发的热量要求，若过分降低内部蒸气压，溴化锂溶液极易结晶，影响系统使用寿命。因此，在采暖季吸收式热泵普遍以换热器形式运行，其热量提升效果未得到有效发挥。对结合吸收式热泵的冷热电联供系统，为了保证冬季供热效果，宜与其他低温热源相结合，通过优化配置，发挥系统优势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供装置及方法，依据环境温度的条件通过对空气源和地热源的综合利用，提高装置使用效率。本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供装置，其特征在于：包括燃气内燃发电机组(1)、双效溴化锂吸收式热泵系统、地埋管换热器(16)、空气源换热器(15)、水水换热器(17)及热用户供回水系统；所述燃气内燃发电机组(1)的排烟口与烟气管道的一端相连，所述的烟气管道穿过双效溴化锂吸收式热泵系统的高压溶液发生器(2)中，另一端通向排烟出口；所述的燃气内燃发电机组(1)缸套水的出口与水水换热器(17)相连，所述水水换热器(17)出口端与缸套水的进口相连；所述的双效溴化锂吸收式热泵系统包括高压溶液发生器(2)，所述的高压溶液发生器(2)的水蒸气管依次连接低压溶液发生器(3)和第二高压膨胀阀(13)；所述低压溶液发生器(3)的水蒸气管与第二高压膨胀阀(13)出口的水蒸气连接管联通，随后依次连接冷凝器(5)、第二低压膨胀阀(14)、蒸发器(6)和溶液吸收器(4)；所述高压溶液发生器(2)的底部溶液出口管依次连接高温溶液换热器(7)、第一高压膨胀阀(11)，与低压溶液发生器(3)的溶液进口管相连通；所述低压溶液发生器(3)底部溶液出口管依次连接低温溶液换热器(8)、第一低压膨胀阀(12)，与溶液吸收器(4)的溶液进口管相连通；所述溶液吸收器(4)底部溶液出口管依次连接低压溶液泵(10)、低温溶液换热器(8)、高压溶液泵(9)、高温溶液换热器(7)，与高压溶液发生器(2)溶液进口管相连通；所述的热用户供回水系统的供回水管路分为两路，其中一路连接所述冷凝器(5)，使回水升温后与供水管路相连；另一路连接所述的蒸发器(6)，降温后与供水管路相连；两个支路通过截断阀控制；所述地埋管换热器(16)的出口分为两路，一路与冷凝器(5)入口相连，形成夏季工况的冷却水循环；另一路连接吸收器(4)、空气源换热器(15)及蒸发器(6)，蒸发器(6)出口与第一控制阀(31)相连，形成冬季工况的热源水循环，第一控制阀(31)分别与空气源换热器(15)和地埋管换热器(16)控制相连，控制地源侧和空气源侧支路的切换运行。而且，所述热用户供回水系统回水管路一路经第六截断阀(23)、第五截断阀(22)进入冷凝器(5)，冷凝器(5)出口管路经第三截断阀(20)连接供水管路，冷凝器(5)出口管路另一路经第二截断阀(19)连接至第一控制阀(31)；热用户供回水系统的回水管路另一路经第八截断阀(25)进入蒸发器(6)，蒸发器出口管路一路经第四截断阀(21)连接供水管路，另一路经第十截断阀(27)连接第一控制阀(31)；地埋管换热器(16)的出口分为两路，一路经第十四截断阀(32)、第七截断阀(24)、第五截断阀(22)与冷凝器(5)入口相连，形成夏季工况的冷却水循环；地埋管换热器的另一路经第十一截断阀(28)后分别连接吸收器(4)、蒸发器(6)，蒸发器(6)出口经截断阀(27)与第一控制阀(31)相连，地埋管第一控制阀(31)出口分别与地埋管换热器(16)的入口及空气源换热器(15)的入口连接，空气源换热器出口经第十三截断阀(30)连接回地埋管换热器出口管路，形成冬季工况的热源水循环，第一控制阀(31)分别与空气源换热器(15)和地埋管换热器(16)相连，控制地源侧和空气源侧支路的切换运行。一种结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供方法，其特征在于：所述方法包括如下内容：1)溶液循环：燃气内燃发电机组(1)的排烟余热作为双效溴化锂吸收式热泵系统的高压溶液发生器(2)的驱动热源加热高压溶液发生器(2)中的溴化锂溶液，溴化锂溶液被加热蒸发产生水蒸气和较浓溴化锂溶液，较浓溴化锂溶液进入高温溶液换热器(7)，与来自高压溶液泵(9)的低温稀溴化锂溶液进行换热，温度降低后进入第一高压膨胀阀(11)进一步降温降压，进入低压溶液发生器(3)；所述高压溶液发生器(2)的水蒸气进入低压溶液发生器(3)加热来自第一高压膨胀阀(11)的较浓溴化锂溶液，溶液进一步蒸发产生水蒸气和浓溴化锂溶液；所述浓溴化锂溶液进入低温溶液换热器(8)，与来自低压溶液泵(10)的稀溴化锂溶液进行换热，降温后进入第一低压膨胀阀(12)进一步降温降压后进入溶液吸收器(4)；所述低温低压的浓溴化锂溶液在溶液吸收器(4)内吸收来自蒸发器(6)的水蒸气浓度降低成为稀溶液，所述稀溶液依次进入低压溶液泵(10)、低温溶液换热器(8)、高压溶液泵(9)和高温溶液换热器(7)升温增压后进入高压溶液发生器(2)，完成溶液循环；2)制冷剂循环：由高压溶液发生器(2)产生的水蒸气首先进入低压溶液发生器(3)，与较低浓度的溴化锂溶液进行换热后温度降低，随后进入第二高压膨胀阀(13)压力降为中压等级；所述中压等级的水蒸气与由低压溶液发生器(3)产生的水蒸气混合后进入冷凝器(5)，放热后被冷凝为液态水，然后进入第二低压膨胀阀(14)进一步降压为低压级别；所述液态水进入蒸发器(6)，与外部换热后蒸发为水蒸气，随后进入溶液吸收器(4)，与来自第一低压膨胀阀(12)的浓溴化锂溶液接触，水蒸气全部被浓溴化锂溶液吸收，完成制冷剂的循环；3)夏季工况：热用户侧第一系统启动：第四截断阀(21)、第二截断阀(19)开启，来自热用户的冷冻回水进入蒸发器(6)，温度降低达到制冷要求，供用户使用；冷热源侧冷却水系统启动：第一截断阀(18)、第二截断阀(19)、第五截断阀(22)、第七截断阀(24)、第十三截断阀(32)开启，第三截断阀(20)、第六截断阀(23)、第九截断阀(26)、第十截断阀(27)、第十一截断阀(28)、第十二截断阀(29)、第十三截断阀(30)关闭，第一控制阀(31)连接地埋管换热器侧开启连接空气源换热器侧关闭，冷却水通过冷凝器(5)被加热后，进入地埋管换热器(16)，将热量释放到土壤后再返回冷凝器(5)，完成冷却水循环。4)冬季工况时，热用户侧第二系统启动：第五截断阀(22)、第六截断阀(23)、第三截断阀(20)开启，来自热用户的供热回水进入冷凝器，被加热后用于供热；冷热源侧热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供装置，其特征在于：包括燃气内燃发电机组(1)、双效溴化锂吸收式热泵系统、地埋管换热器(16)、空气源换热器(15)、水水换热器(17)及热用户供回水系统；所述燃气内燃发电机组(1)的排烟口与烟气管道的一端相连，所述的烟气管道穿过双效溴化锂吸收式热泵系统的高压溶液发生器(2)中，另一端通向排烟出口；所述的燃气内燃发电机组(1)缸套水的出口与水水换热器(17)相连，所述水水换热器(17)出口端与缸套水的进口相连；所述的双效溴化锂吸收式热泵系统包括高压溶液发生器(2)，所述的高压溶液发生器(2)的水蒸气管依次连接低压溶液发生器(3)和第二高压膨胀阀(13)；所述低压溶液发生器(3)的水蒸气管与第二高压膨胀阀(13)出口的水蒸气连接管联通，随后依次连接冷凝器(5)、第二低压膨胀阀(14)、蒸发器(6)和溶液吸收器(4)；所述高压溶液发生器(2)的底部溶液出口管依次连接高温溶液换热器(7)、第一高压膨胀阀(11)，与低压溶液发生器(3)的溶液进口管相连通；所述低压溶液发生器(3)底部溶液出口管依次连接低温溶液换热器(8)、第一低压膨胀阀(12)，与溶液吸收器(4)的溶液进口管相连通；所述溶液吸收器(4)底部溶液出口管依次连接低压溶液泵(10)、低温溶液换热器(8)、高压溶液泵(9)、高温溶液换热器(7)，与高压溶液发生器(2)溶液进口管相连通；所述的热用户供回水系统的供回水管路分为两路，其中一路连接所述冷凝器(5)，使回水升温后与供水管路相连；另一路连接所述的蒸发器(6)，降温后与供水管路相连；两个支路通过截断阀控制；所述地埋管换热器(16)的出口分为两路，一路与冷凝器(5)入口相连，形成夏季工况的冷却水循环；另一路连接吸收器(4)、空气源换热器(15)及蒸发器(6)，蒸发器(6)出口与第一控制阀(31)相连，形成冬季工况的热源水循环，第一控制阀(31)分别与空气源换热器(15)和地埋管换热器(16)控制相连，控制地源侧和空气源侧支路的切换运行。...

【技术特征摘要】
1.一种结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供装置，其特征在于：包括燃气内燃发电机组(1)、双效溴化锂吸收式热泵系统、地埋管换热器(16)、空气源换热器(15)、水水换热器(17)及热用户供回水系统；所述燃气内燃发电机组(1)的排烟口与烟气管道的一端相连，所述的烟气管道穿过双效溴化锂吸收式热泵系统的高压溶液发生器(2)中，另一端通向排烟出口；所述的燃气内燃发电机组(1)缸套水的出口与水水换热器(17)相连，所述水水换热器(17)出口端与缸套水的进口相连；所述的双效溴化锂吸收式热泵系统包括高压溶液发生器(2)，所述的高压溶液发生器(2)的水蒸气管依次连接低压溶液发生器(3)和第二高压膨胀阀(13)；所述低压溶液发生器(3)的水蒸气管与第二高压膨胀阀(13)出口的水蒸气连接管联通，随后依次连接冷凝器(5)、第二低压膨胀阀(14)、蒸发器(6)和溶液吸收器(4)；所述高压溶液发生器(2)的底部溶液出口管依次连接高温溶液换热器(7)、第一高压膨胀阀(11)，与低压溶液发生器(3)的溶液进口管相连通；所述低压溶液发生器(3)底部溶液出口管依次连接低温溶液换热器(8)、第一低压膨胀阀(12)，与溶液吸收器(4)的溶液进口管相连通；所述溶液吸收器(4)底部溶液出口管依次连接低压溶液泵(10)、低温溶液换热器(8)、高压溶液泵(9)、高温溶液换热器(7)，与高压溶液发生器(2)溶液进口管相连通；所述的热用户供回水系统的供回水管路分为两路，其中一路连接所述冷凝器(5)，使回水升温后与供水管路相连；另一路连接所述的蒸发器(6)，降温后与供水管路相连；两个支路通过截断阀控制；所述地埋管换热器(16)的出口分为两路，一路与冷凝器(5)入口相连，形成夏季工况的冷却水循环；另一路连接吸收器(4)、空气源换热器(15)及蒸发器(6)，蒸发器(6)出口与第一控制阀(31)相连，形成冬季工况的热源水循环，第一控制阀(31)分别与空气源换热器(15)和地埋管换热器(16)控制相连，控制地源侧和空气源侧支路的切换运行。2.根据权利要求1所述一种结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供装置，其特征在于：所述热用户供回水系统回水管路一路经第六截断阀(23)、第五截断阀(22)进入冷凝器(5)，冷凝器(5)出口管路经第三截断阀(20)连接供水管路，冷凝器(5)出口管路另一路经第二截断阀(19)连接至第一控制阀(31)；热用户供回水系统的回水管路另一路经第八截断阀(25)进入蒸发器(6)，蒸发器出口管路一路经第四截断阀(21)连接供水管路，另一路经第十截断阀(27)连接第一控制阀(31)；地埋管换热器(16)的出口分为两路，一路经第十四截断阀(32)、第七截断阀(24)、第五截断阀(22)与冷凝器(5)入口相连，形成夏季工况的冷却水循环；地埋管换热器的另一路经第十一截断阀(28)后分别连接吸收器(4)、蒸发器(6)，蒸发器(6)出口经截断阀(27)与第一控制阀(31)相连，地埋管第一控制阀(31)出口分别与地埋管换热器(16)的入口及空气源换热器(15)的入口连接，空气源换热器出口经第十三截断阀(30)连接回地埋管换热器出口管路，形成冬季工况的热源水循环，第一控制阀(31)分别与空气源换热器(15)和地埋管换热器(16)相连，控制地源侧和空气源侧支路的切换运行。3.根据权利要求1或2所述一种结合地埋管换热器的微型分布式冷热电联供方法，其特征在于：所述方法包括如下内容：1)溶液循环：燃气内燃发电机组(1)的排烟余热作为双效溴化锂吸收式热泵系统的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏璠，胡静，张秋燕，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：天津,12