热电联供式供热系统及供热方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110594839A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910874728.X(22)申请日2019.09.17(71)申请人北方工业大学地址100144北京市石景山区晋元庄路5号(72)发明人苑翔(74)专利代理机构北京金咨知识产权代理有限公司11612代理人严业福(51)Int.Cl.F24D11/02(2006.01)F24D19/10(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称热电联供式供热系统及供热方法(57)摘要本发明提供一种热电联供式供热系统及供热方法。该供热系统包括生物质炉供热子系统和电驱动热泵供热子系统等，用于为提高周围环境温度的散热器输出热水。其中，生物质炉供热子系统包括燃烧炉、炉内热交换装置以及设置在所述燃烧炉的烟囱处的烟气-水换热器，所述烟气水换热器包括第一子换热器和第二子换热器。所述电驱动热泵供热子系统包括热泵装置，所述热泵装置包括压缩机、膨胀阀、用于回收热能的蒸发器和用于输出热水的冷凝器。本发明的热电联供式供热系统及供热方法可实现固体生物质能源的充分热利用，并且由电力驱动热泵装置提供辅助供热，节省供热总费用，实现热能和电能的联合供热。CN110594839ACN110594839A权利要求书1/2页1.一种热电联供式供热系统，其特征在于，该供热系统包括生物质炉供热子系统和电驱动热泵供热子系统，用于为提高周围环境温度的散热器输出热水；其中，所述生物质炉供热子系统包括燃烧炉、炉内热交换装置以及设置在所述燃烧炉的烟囱处的烟气-水换热器，所述烟气水换热器包括第一子换热器和第二子换热器；所述电驱动热泵供热子系统包括热泵装置，所述热泵装置包括压缩机、膨胀阀、用于回收热能的蒸发器和用于输出热水的冷凝器；该供热系统还包括：布置在散热器的回流管路上的蓄热水箱；第一循环管路，所述第一循环管路顺序连通所述第一子换热器、所述炉内热交换装置和散热器从而形成第一循环，所述第一循环管路在散热器与所述第一子换热器的之间的管路上通过第一三通阀串联所述蓄热水箱；第二循环管路，所述第二循环管路连通所述蒸发器和所述第二子换热器形成循环，其中所述蓄热水箱通过第二三通阀与所述第二子换热器一起并联至所述蒸发器；第三循环管路，所述第三循环管路将所述冷凝器和散热器连通形成第三循环；所述第一循环管路、第二循环管路和第三循环管路中各自设置有第一泵、第二泵和第三泵；控制系统，所述控制系统在每天的预定时段内关闭所述生物质炉供热子系统和所述第一循环管路。2.根据权利要求1所述的热电联供式供热系统，其特征在于，所述热泵装置为集中式热泵装置，所述第一循环管路和所述第三循环管路的各自出水端均连通至一个分水器，所述第一循环管路和所述第三循环管路的各自回水端均连接至一个集水器；所述分水器的出口端连接至散热器，所述集水器的入口端连接至散热器。3.根据权利要求2所述的热电联供式供热系统，其特征在于，所述第一循环管路在所述分水器的入口端设置有分水器第一入口阀，第三循环管路在所述分水器的入口端设置有分水器第三入口阀；所述第一循环管路在所述集水器的出口端设置有集水器第一出口阀；所述第三循环管路在所述集水器的出口端设置有集水器第三出口阀。4.根据权利要求1所述的热电联供式供热系统，其特征在于，所述散热器包括高温散热器和低温散热器，所述第一循环管路中的所述散热器为高温散热器。5.根据权利要求4所述的热电联供式供热系统，其特征在于，所述第三循环管路中的散热器为低温散热器。6.根据权利要求5所述的热电联供式供热系统，其特征在于，所述热泵装置为多个分布式子热泵装置，各所述子热泵装置靠近各个所述低温散热器安装，所述第二循环管路包括连通至各个所述分布式子热泵装置的蒸发器的支路。7.根据权利要求1至5中任一项所述的热电联供式供热系统，其特征在于，所述第一子换热器布置在所述烟囱的上游，所述第二子换热器布置在所述烟囱的下游。8.一种根据权利要求1的热电联供式供热系统的供热方法，其特征在于，该供热方法包括白天运行模式和夜晚运行模式；所述白天运行模式包括：开启燃烧炉，开启所述第一泵、第二泵和第三泵，所述生物质炉供热子系统和电驱动热泵供热子系统同时运行联合供热；其中，所述第一三通阀调至连2CN110594839A权利要求书2/2页通所述蓄热水箱的状态，所述蓄热水箱串联进入所述第一循环管路，所述蓄热水箱为蓄热状态；所述夜晚运行模式包括：关闭燃烧炉，关闭所述第一泵，所述第二三通阀调至连通所述第二循环管路的状态，开启所述第二泵和第三泵，所述电驱动热泵供热子系统独立运行；其中，所述蓄热水箱并联进入所述第二循环管路，所述蓄热水箱为放热状态。9.一种根据权利要求4的热电联供式供热系统的供热方法，