分布式能源與土壤源熱泵耦合系統技術方案

分布式能源與土壤源熱泵耦合系統，燃氣機燃燒天然氣帶動發電機，發電機發電驅動熱泵產生一部分熱量；燃氣機燃燒天然氣帶動發電機，發電機發電驅動污水源熱泵產生一部分熱量；同時燃氣機產生的煙氣進入到吸收式熱泵，吸收式熱泵吸收燃氣機排放出的煙氣中的熱量，通過供熱管道直接為建筑物供熱，吸收式熱泵供熱后排放出的煙氣尾氣進入冷凝換熱器，從而回收另一部分熱量；在余熱回收過程中，冷凝換熱器排放出煙氣余熱占的全部天然氣燃燒產生熱量的10%，本發明專利技術通過汽水換熱器將這部分熱量置換到土壤源熱泵系統的中介水中，能回收至少9%的余熱，可以使中介水的溫度提高2℃，同時中介水水溫的提高能再次提高熱泵效率6%左右。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及分布式能源與熱泵耦合系統，尤其是一種分布式能源與土壤源熱泵耦合系統。
技術介紹
伴隨著電力需求的增加和世界能源危機的加劇，調整能源結構，提高能源利用率， 改善能源安全，解決環境污染己經成為我國能源戰略的重點。分布式能源系統是一種建立在能量梯級利用理念基礎上的多聯供總能系統，通過在需求側根據用戶對能源的不同需求，實現“溫度對口、梯級利用”的供能模式，將輸送環節的損耗降至最低，從而實現能源利用效率和環境效益的最大化。天然氣分布式能源是利用天然氣為燃料，燃機通過燃燒天然氣發電后，產生的高溫煙氣送入余熱利用設備，冬季可用于取暖，夏季可用于供冷，還可生產生活熱水，驅動熱量不足部分可由補燃的燃氣進行供應。從而實現對能源的梯級利用，能夠提高能源利用效率至80%-90%。但是這種常規分布式能源系統存在單一、能源利用率提升受限、經濟欠佳等問題。故逐漸產生了新的分布式能源耦合系統，它基于常規分布式能源技術耦合了環境、可再生能源、常規能源系統、新型區域綜合能源規劃、智能電網和智能通信控制技術等，構成了一種新型分布式能源系統，但仍存在一部分帶有低品位能量的煙氣廢氣直接排放的情況。污染了環境，浪費了能量。
技術實現思路
本專利技術將分布式能源與土壤源熱泵系統耦合，解決了余熱回收后仍然帶有熱量的煙氣廢氣的直接排放導致的能源浪費問題，提高了能源利用的效率。本專利技術為克服其技術問題所采用的技術方案是，一種分布式能源與土壤源熱泵耦合系統，包括分布式能源子系統、土壤源熱泵子系統，其中分布式能源子系統包括燃氣機、 發電機、冷凝換熱器、吸收式熱泵；土壤源熱泵子系統包括土壤源熱泵、汽水換熱器、土壤源中介水管道，回水管道，供熱管道，廢氣排放管道；燃氣機燃燒天然氣帶動發電機，發電機發電做為驅動土壤源熱泵的電源；同時燃氣機產生的煙氣進入到吸收式熱泵，吸收式熱泵制備出的熱量通過供熱管道直接為建筑物供熱；吸收式熱泵排放出的煙氣尾氣進入到冷凝換熱器；冷凝換熱器換熱后排出的煙氣進入到汽水換熱器中，汽水換熱器將煙氣中的熱量置換到土壤換熱過后的中介水中，汽水換熱器排出的廢氣通過廢氣排放管道排出。通常我國北方的污水源熱泵系統，冬季土壤溫度過低造成中介水溫過低，導致土壤源熱泵不能正常開機。而在上述系統中，冷凝換熱器排放出煙氣余熱占的全部天然氣燃燒產生熱量的10%，本專利技術通過汽水換熱器將這部分熱量置換到土壤源熱泵系統的中介水中，能回收至少9%的余熱，可以使中介水的溫度提高2°C，同時中介水水溫的提高能再次提高熱泵效率6%左右。由分布式能源和土壤源熱泵的耦合，實現系統能量梯級充分利用，根據熱泵的性能(能效比為4. O來考慮)，燃氣機發出的40%電力可以產生160%以上的熱量或冷量，結合余熱回收系統的一次能源綜合利用率40%以上，余熱回收式分布式能源和土壤源熱泵的耦合系統的最終一次能源綜合利用率可達到200%以上。本系統還能使上網困難的電能得到充分利用，通過土壤源熱泵供暖，可以使天然氣分布式能源的效益進一步提升，促進行業的良性發展。本專利技術的有益效果是本系統實現了對天然氣分布式能源系統煙氣余熱的充分利用，而且提高了土壤源熱泵子系統的蒸發器端進水水溫，提高了系統整體效率。附圖說明圖I為本專利技術的原理圖。圖中I.燃氣機，2.發電機，3.冷凝換熱器，4.吸收式熱泵，5. 土壤源熱泵，6.汽水換熱器，7. 土壤源中介水管道，8.回水管道，9.供熱管道10.廢氣排放管道。具體實施方式在圖中，燃氣機I燃燒天然氣帶動發電機2，發電機2發電做為驅動土壤源熱泵5 的電源；同時燃氣機I產生的煙氣進入到吸收式熱泵4，吸收式熱泵4制備出的熱量通過供熱管道9直接為建筑物供熱；吸收式熱泵4排放出的煙氣尾氣進入到冷凝換熱器3 ;冷凝換熱器3換熱后排出的煙氣進入到汽水換熱器6中，汽水換熱器6將煙氣中的熱量置換到土壤換熱過后的中介水中，汽水換熱器6排出的廢氣通過廢氣排放管道10排出。本專利技術不局限與本實施例，任何在本專利技術披露的技術范圍內的等同構思或者改變，均列為本專利技術的保護范圍。權利要求1. 一種分布式能源與土壤源熱泵耦合系統，包括分布式能源子系統、土壤源熱泵子系統，其中分布式能源子系統包括燃氣機(I)、發電機(2)、冷凝換熱器(3)、吸收式熱泵(4)；土壤源熱泵子系統包括土壤源熱泵(5)、汽水換熱器(6) 土壤源中介水管道(7)，回水管道(8)，供熱管道(9)，廢氣排放管道(10);其特征在于燃氣機(I)燃燒天然氣帶動發電機(2)，發電機(2)發電做為驅動污水源熱泵(5)的電源；同時燃氣機(I)產生的煙氣進入到吸收式熱泵(4)，吸收式熱泵(4)制備出的熱量通過供熱管道(9)直接為建筑物供熱；吸收式熱泵(4 )排放出的煙氣尾氣進入到冷凝換熱器(3 );冷凝換熱器(3 )換熱后排出的煙氣進入到汽水換熱器(6)中，汽水換熱器(6)將煙氣中的熱量置換到土壤換熱過后的中介水中，汽水換熱器(6 )排出的廢氣通過廢氣排放管道(10 )排出。全文摘要分布式能源與土壤源熱泵耦合系統，燃氣機燃燒天然氣帶動發電機，發電機發電驅動熱泵產生一部分熱量；燃氣機燃燒天然氣帶動發電機，發電機發電驅動污水源熱泵產生一部分熱量；同時燃氣機產生的煙氣進入到吸收式熱泵，吸收式熱泵吸收燃氣機排放出的煙氣中的熱量，通過供熱管道直接為建筑物供熱，吸收式熱泵供熱后排放出的煙氣尾氣進入冷凝換熱器，從而回收另一部分熱量；在余熱回收過程中，冷凝換熱器排放出煙氣余熱占的全部天然氣燃燒產生熱量的10%，本專利技術通過汽水換熱器將這部分熱量置換到土壤源熱泵系統的中介水中，能回收至少9%的余熱，可以使中介水的溫度提高2℃，同時中介水水溫的提高能再次提高熱泵效率6%左右。文檔編號F24D3/18GK102980231SQ201210476089公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日專利技術者姚偉君, 畢海洋, 李猛 申請人:大連眾瑞供熱工程有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種分布式能源與土壤源熱泵耦合系統，包括分布式能源子系統、土壤源熱泵子系統，其中分布式能源子系統包括：燃氣機（1）、發電機（2）、冷凝換熱器（3）、吸收式熱泵（4）；土壤源熱泵子系統包括：土壤源熱泵（5）、汽水換熱器（6）土壤源中介水管道（7），回水管道（8），供熱管道（9），廢氣排放管道（10）；其特征在于：燃氣機（1）燃燒天然氣帶動發電機（2），發電機（2）發電做為驅動污水源熱泵（5）的電源；同時燃氣機（1）產生的煙氣進入到吸收式熱泵（4），吸收式熱泵（4）制備出的熱量通過供熱管道（9）直接為建筑物供熱；吸收式熱泵（4）排放出的煙氣尾氣進入到冷凝換熱器（3）；冷凝換熱器（3）換熱后排出的煙氣進入到汽水換熱器（6）中，汽水換熱器（6）將煙氣中的熱量置換到土壤換熱過后的中介水中，汽水換熱器（6）排出的廢氣通過廢氣排放管道（10）排出。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚偉君，畢海洋，李猛，
申請(專利權)人：大連眾瑞供熱工程有限公司，
類型：發明
國別省市：