CN102734984A - 燃气型水源热泵系统 - Google Patents

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葛建民
刘春海
朱光瑞
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Abstract

本发明公开了一种燃气型水源热泵系统，包括含有压缩机、膨胀阀、位于水源侧的蒸发器和位于用户侧的冷凝器的水源热泵机组，还包括燃气轮机和烟气换热器，所述燃气轮机的进气口分别连接到燃气进气通路和空气进气通路，所述燃气轮机的机械能输出端连接到所述压缩机，所述燃气轮机的出气口连接到所述烟气换热器的第一进口，所述烟气换热器的第二进口连接到所述冷凝器的第二出口，所述冷凝器的第二进口连接到供热系统的循环水回水管，所述烟气换热器的第二出口连接到所述供热系统的供水管。本发明的燃气型水源热泵系统，能够有效地利用燃气燃烧的内能和烟气的热能，系统具有更高的能源利用率，经济效益更加突出。

Description

燃气型水源热泵系统
技术领域
本发明涉及水源热泵技术领域，具体地说，涉及一种燃气型水源热泵系统。
背景技术
目前，水源热泵技术的应用越来越广泛，而常规的水源热泵供热系统，是以消耗少量的电能驱动压缩机运转形成热泵循环，把温度较低的低品位热能转化成为温度较高的、可供生产生活使用的较高品位热能。在冬季需要供热的地区，有的供热系统是以燃气为热源，燃气与空气混合燃烧后加热燃气锅炉内的水，使燃气锅炉内的水达到要求的供水温度，这种系统只利用了燃气燃烧后的热能，燃气燃烧后的做功能力不能使用而白白浪费掉。目前，市场上还没有有效的利用燃气的水源热泵系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够有效利用燃气内能的燃气型水源热泵系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：燃气型水源热泵系统，包括含有压缩机、膨胀阀、位于水源侧的蒸发器和位于用户侧的冷凝器的水源热泵机组，还包括燃气轮机和烟气换热器，所述燃气轮机的进气口分别连接到燃气进气通路和空气进气通路，所述燃气轮机的机械能输出端连接到所述压缩机，所述燃气轮机的出气口连接到所述烟气换热器的第一进口，所述烟气换热器的第二进口连接到所述冷凝器的第二出口，所述冷凝器的第二进口连接到供热系统的循环水回水管，所述烟气换热器的第二出口连接到所述供热系统的供水管。
优选的，所述蒸发器的第一进口连接到地下水。
优选的，所述蒸发器的第一进口连接到污水、工业废水或工业冷却水。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：该燃气型水源热泵系统中，燃气与空气进入燃气轮机燃烧，燃气轮机将燃气的内能转变为机械能驱动水源热泵机组的压缩机，使水源热泵系统从地下水、污水、工业废水或工业冷却水等低温热源中吸收热量，对供热系统的回水进行第一级加热，燃气轮机排出的烟气再进入烟气换热器放出热量对供热循环水进行二次加热，这样既充分利用了燃气燃烧的内能和烟气的热能，又可以回收利用地下水、污水、工业废水或工业冷却水中的低温热能，该系统具有更高的能源利用效率，经济效益更加突出。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
附图是本发明的结构示意图；
图中：1、压缩机；2、冷凝器；21、冷凝器的第二进口；22、冷凝器的第二出口；3、蒸发器；31、蒸发器的第一进口；4、膨胀阀；5、燃气轮机；51、燃气轮机的进气口；521、燃气进气通路；522、空气进气通路；53、燃气轮机的出气口；54、燃气轮机的机械能输出端；6、烟气换热器；61、烟气换热器的第一进口；62、烟气换热器的第一出口；63、烟气换热器的第二进口；64、烟气换热器的第二出口；71、供热系统的供水管；72、供热系统的循环水回水管。
具体实施方式
参照附图，本发明的燃气型水源热泵系统，包括含有压缩机1、膨胀阀4、位于水源侧的蒸发器3和位于用户侧的冷凝器2的水源热泵机组，还包括燃气轮机5和烟气换热器6，燃气轮机的进气口51分别连接到燃气进气通路521和空气进气通路522，燃气轮机的机械能输出端54连接到压缩机1，压缩机1为活塞式压缩机，燃气轮机的出气口53连接到烟气换热器的第一进口61，烟气经烟气换热器6换热后经烟气换热器的第一出口62排出，烟气换热器的第二进口63连接到冷凝器的第二出口22，冷凝器的第二进口21连接到供热系统的循环水回水管72，烟气换热器的第二出口64连接到供热系统的供水管71。
蒸发器的第一进口31连接到地下水、污水、工业废水或工业冷却水等，从这些低温热源中吸收热量，利用吸收到的热量将供热系统的回水进行第一级加热。
该燃气型水源热泵系统，燃气进气通路521中的燃气与空气进气通路522中的空气混合进入燃气轮机5后燃烧，由燃气轮机5将燃气的内能转变为机械能驱动水源热泵系统的压缩机1，使水源热泵系统从地下水、污水、工业废水或工业冷却水等低温热源中吸收热量，对供热系统的回水进行第一级加热，燃气轮机5排出的烟气再进入烟气换热器6放出热量对供热循环水进行二次加热，这样既充分利用了燃气燃烧的内能和烟气的热能，又可以回收利用地下水、污水、工业废水或工业冷却水中的低温热能，该系统具有更高的能源利用效率，经济效益更加突出。
由于从地下水、污水、工业废水或工业冷却水等低温热源中提取了热量，该系统所输出的总热能大于燃气燃烧后产生的热能，使得该系统经济效益较好。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.燃气型水源热泵系统，包括含有压缩机、膨胀阀、位于水源侧的蒸发器和位于用户侧的冷凝器的水源热泵机组，其特征在于：还包括燃气轮机和烟气换热器，所述燃气轮机的进气口分别连接到燃气进气通路和空气进气通路，所述燃气轮机的机械能输出端连接到所述压缩机，所述燃气轮机的出气口连接到所述烟气换热器的第一进口，所述烟气换热器的第二进口连接到所述冷凝器的第二出口，所述冷凝器的第二进口连接到供热系统的循环水回水管，所述烟气换热器的第二出口连接到所述供热系统的供水管。
2.如权利要求1所述的燃气型水源热泵系统，其特征在于：所述蒸发器的第一进口连接到地下水。
3.如权利要求1或2所述的燃气型水源热泵系统，其特征在于：所述蒸发器的第一进口连接到污水、工业废水或工业冷却水。
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