天然气基分布式能源系统与地源热泵耦合的复合供能系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN103256754B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.03.11(21)申请号201210142139.0F24F12/00(2006.01)(22)申请日2012.05.09F02C6/00(2006.01)审查员顾广锦(73)专利权人湖南大学地址410082湖南省长沙市岳麓区麓山南路2号(72)发明人李洪强康书硕蔡博胡姗霍培娜韩杰周晋张国强(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人宋焰琴(51)Int.Cl.F25B29/00(2006.01)F25B27/00(2006.01)F24F5/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称天然气基分布式能源系统与地源热泵耦合的复合供能系统(57)摘要本发明公开了一种天然气基分布式能源系统与地源热泵耦合的复合供能系统，该系统包括燃气轮机、溴化锂吸收式机组、余热锅炉、第一水源热泵机组、第二水源热泵机组、第一换热器、第二换热器、第三换热器、吸收式除湿装置、地下换热器、并网装置、冰蓄冷装置、第一蓄热水箱、第二蓄热水箱、建筑能耗监测与控制装置和信号反馈控制网络。本发明充分利用了分布式能源系统的余热，进一步提高了总能系统的效率。本发明综合利用了化石清洁能源和可再生能源两种能源技术，进行耦合和集成，实现了两种能源的优势互补。该系统与现有的复合供能系统相比，不仅大大提高了能源利用效率，而且可以创造巨大的环保效益，具有重大的现实意义。CN103256754BCN103256754B权利要求书1/1页1.一种天然气基分布式能源系统与地源热泵耦合的复合供能系统，其特征在于，该系统包括燃气轮机、溴化锂吸收式机组、余热锅炉、第一水源热泵机组、第二水源热泵机组、第一换热器、第二换热器、第三换热器、吸收式除湿装置、地下换热器、并网装置、冰蓄冷装置、第一蓄热水箱、第二蓄热水箱、建筑能耗监测与控制装置和信号反馈控制网络，其中：燃气轮机，用于做功发电，满足建筑终端和维持机组正常运行的电需求；溴化锂吸收式机组，用于制取冷量，满足冷需求或进行地下蓄冷；余热锅炉，用于生产热量，满足热需求；第一水源热泵机组，用于在夏季工况下与溴化锂吸收式机组集成互补，以生产冷量，满足冷需求；第二水源热泵机组，用于与余热锅炉集成互补，以生产热量，满足热需求；第一换热器，用于利用从余热锅炉出口的余热，对第二水源热泵机组空调侧的出口进行再热，使其达到设定值，提高地源热泵系统的能效；第二换热器，用于利用第一换热器出口的余热对第二水源热泵机组空调侧的进口进行预热，使其达到设定温度，提高地源热泵系统的能效；第三换热器，用于利用第二换热器出口的余热对从地下换热器出来的换热介质再热，使其达到设定值，提高地源热泵系统的能效；吸收式除湿装置，用于利用第三换热器出口的余热，对需求建筑进行除湿，使热能利用最大化；地下换热器，用于与地下介质进行换热，进行地下取热/取冷、蓄热/蓄冷，以缓解地下温度场不平衡，并使热能利用最大化；并网装置，用于将燃气轮机发出的多余电力输入至邻近区域的用能设备中；冰蓄冷装置，用于储存生产的冷能，缓冲用能冷需求；第一蓄热水箱和第二蓄热水箱，用于储存生产的热能，缓冲用能热需求；建筑能耗监测与控制装置，用于对整个复合供能系统进行分析和实时调控配置，通过信号反馈控制网络使多余的电进入到并网装置，多余的热和冷储存在蓄热水箱和冰蓄冷装置中，缓冲用能需求，使复合供能系统优化运行；信号反馈控制网络，用于用能实时情况、蓄能信息以及控制信息的传输；其中，溴化锂吸收式机组、第一水源热泵机组和第二水源热泵机组中的至少一者与地下换热器连接，且当第二水源热泵机组与地下换热器连接时，第三换热器与第二水源热泵机组地源侧进口耦合连接，并耦合于第二换热器与吸收式除湿装置之间，实现利用第二换热器出口的余热对从地下换热器出来的换热介质再热。2.根据权利要求1所述的天然气基分布式能源系统与地源热泵耦合的复合供能系统，其特征在于，该复合供能系统采用的原料为天然气和浅层地热能，是化石清洁能源和可再生能源的优势互补。3.根据权利要求1所述的天然气基分布式能源系统与地源热泵耦合的复合供能系统，其特征在于，该复合供能系统充分利用天然气基分布式能源系统的余热，在春季、夏季工况下驱动溴化锂吸收式机组制冷，进行地下蓄冷或向冷需求端供冷，以满足夏季大量的冷能需求，同时缓解向地下持续放热而导致的温度场失衡问题。2CN103256754B说明书1/7页天然气基分布式能源系统与地源热泵耦合的复合供能系统技术领域[0001]本发明涉及能源技术领域，特别是一种天然气基分布式能源系统与地源热泵耦合的复合供能系统。背景技术[0002]以分布式能源系统为主要特征