CN104913364B - 一种太阳能‑土壤源热水型吸收式热泵供热系统 - Google Patents

一种太阳能‑土壤源热水型吸收式热泵供热系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104913364B
CN104913364B CN201510303547.3A CN201510303547A CN104913364B CN 104913364 B CN104913364 B CN 104913364B CN 201510303547 A CN201510303547 A CN 201510303547A CN 104913364 B CN104913364 B CN 104913364B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat pump
water
absorption heat
absorption
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510303547.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104913364A (zh
Inventor
高岩
程博
段崇文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Original Assignee
Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Civil Engineering and Architecture filed Critical Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority to CN201510303547.3A priority Critical patent/CN104913364B/zh
Publication of CN104913364A publication Critical patent/CN104913364A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104913364B publication Critical patent/CN104913364B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

本发明公开了属于建筑供热采暖技术领域的一种太阳能‑土壤源热水型吸收式热泵供热系统。太阳能集热器出口处水温能够驱动吸收式热泵时，太阳能集热器出口处流出的水存储在夹套水箱的内箱，用于驱动吸收式热泵；太阳能集热器出口处水温不能驱动吸收式热泵时，太阳能集热器出口处流出的水存储在夹套水箱的外箱，经板式换热器，加热土壤源地埋管水；设计了辅助驱动热源以保证吸收式热泵的稳定正常运行；既充分利用了太阳能和土壤源的可再生能源，又借助传统不可再生能源作为辅助驱动能源，在保证整个吸收式热泵供热系统运行可靠性的基础上，有效提高了吸收式热泵供热系统的能源利用效率。

Description

一种太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统
技术领域
本发明属于建筑供热采暖技术领域，特别涉及一种太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统。
背景技术
随着中国城市化的快速发展，城市建筑密度越来越大，城市建筑供热负荷也随之增加，现有的大型集中供热管网已经无法满足日益增长的建筑用热需求。而且由于繁重的地上交通的限制，现有的集中供热管网也无法进行大规模的改造和重建。
区域锅炉房作为大型集中供热管网的有效补充，可以有效缓解城市建筑供热负荷，但是现有的区域锅炉房常采用燃煤或燃气锅炉，一方面消耗了大量的不可再生能源，另一方面将燃煤或燃气直接燃烧来进行建筑供热采暖，化石燃料中蕴含的做功能力被白白浪费掉了。
土壤源电压缩热泵，可以提取部分浅层土壤热能用来供热，在近几十年得到了迅猛的发展。但是土壤源电压缩热泵的运行消耗了大量的电能，而且它需要从土壤中提取大量的浅层热能，导致土壤地埋管初投资过大和土壤温度的逐年衰减，进而影响了系统的整体经济性和长期运行效果。
如何高效可靠地利用可再生能源，提高建筑供热采暖系统的能源利用效率，一直是建筑供热采暖技术领域关注的热点问题。本发明提出一种太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统。
发明内容
本发明的目的在于提出一种太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统，其 特征在于，第一三通阀2连接太阳能集热器1的出口、夹套水箱3的内箱入口、夹套水箱3的外箱入口，夹套水箱3的内箱出口与吸收式热泵发生器7的入口相连，第二三通阀5连接吸收式热泵发生器7的出口、夹套水箱3的外箱出口、板式换热器15的热侧入口，板式换热器15的热侧出口与第一循环水泵4的入口连接，第一循环水泵4的出口与太阳能集热器1的入口连接；辅助驱动热源6连接吸收式热泵发生器7，吸收式热泵发生器7与溶液热交换器8之间有第一稀溶液管道18和第一浓溶液管道19，溶液热交换器8与吸收式热泵吸收器11之间有第二稀溶液管道20和第二浓溶液管道21，溶液泵9位于第二稀溶液管道20上，溶液节流阀10位于第二浓溶液管道21上；吸收式热泵发生器7通过高温高压冷剂蒸汽管道22与吸收式热泵冷凝器12连接，吸收式热泵冷凝器12通过冷剂液体管道23与吸收式热泵蒸发器14连接，冷剂节流阀13位于冷剂液体管道23上，吸收式热泵蒸发器14通过低温低压冷剂蒸汽管道24与吸收式热泵吸收器11连接，吸收式热泵吸收器11与吸收式热泵冷凝器12通过冷却水管路25相连；土壤源地埋管水16的流出口与板式换热器15的冷侧入口相连，板式换热器15的冷侧出口与吸收式热泵蒸发器14的入口相连，吸收式热泵蒸发器14的出口与第二循环水泵17的入口相连，第二循环水泵17的出口与土壤源地埋管水16的流入口相连。
所述太阳能集热器1的出口处流出的水的水温大于95度能够驱动吸收式热泵时，太阳能集热器1的出口处流出的水存储在夹套水箱3的内箱，用于驱动吸收式热泵；太阳能集热器1的出口处流出的水的水温小于95度不能驱动吸收式热泵时，太阳能集热器1的出口处流出的水存储在夹套水箱3的外箱，经板式换热器15，加热土壤源地埋管水16。
所述夹套水箱3的内箱存储的水的水温小于95度不能驱动吸收式热泵时， 启动辅助驱动热源6，以保证吸收式热泵的稳定正常运行。
本发明的有益效果是针对城市建筑供热采暖能源利用效率问题，提出了一种太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统，该系统按照“温度对口，梯级利用”的用能原则，根据太阳能集热器出口水温的不同，分别将太阳能集热器的出口处流出的水用作吸收式热泵的驱动热源和低位土壤源地埋管水的加热热源，既充分利用了太阳能和土壤源的可再生能源，又借助传统不可再生能源作为辅助驱动能源，在保证整个吸收式热泵供热系统运行可靠性的基础上，有效提高了吸收式热泵供热系统的能源利用效率。
附图说明
图1为太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统示意图。
图中标号：1-太阳能集热器、2-第一三通阀、3-夹套水箱、4-第一循环水泵、5-第二三通阀、6-辅助驱动热源、7-吸收式热泵发生器、8-溶液热交换器、9-溶液泵、10-溶液节流阀、11-吸收式热泵吸收器、12-吸收式热泵冷凝器、13-冷剂节流阀、14-吸收式热泵蒸发器、15-板式换热器、16-土壤源地埋管水、17-第二循环水泵、18-第一稀溶液管道、19-第一浓溶液管道、20-第二稀溶液管道、21-第二浓溶液管道、22-高温高压冷剂蒸汽管道、23-冷剂液体管道、24-低温低压冷剂蒸汽管道、25-冷却水管路。
具体实施方式
本发明提出一种太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
图1所示为太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统示意图，第一三通阀2连接太阳能集热器1的出口、夹套水箱3的内箱入口、夹套水箱3的外箱入口，夹套水箱3的内箱出口与吸收式热泵发生器7的入口相连，第二三通阀5连接 吸收式热泵发生器7的出口、夹套水箱3的外箱出口、板式换热器15的热侧入口，板式换热器15的热侧出口与第一循环水泵4的入口连接，第一循环水泵4的出口与太阳能集热器1的入口连接；辅助驱动热源6连接吸收式热泵发生器7，吸收式热泵发生器7与溶液热交换器8之间有第一稀溶液管道18和第一浓溶液管道19，溶液热交换器8与吸收式热泵吸收器11之间有第二稀溶液管道20和第二浓溶液管道21，溶液泵9位于第二稀溶液管道20上，溶液节流阀10位于第二浓溶液管道21上；吸收式热泵发生器7通过高温高压冷剂蒸汽管道22与吸收式热泵冷凝器12连接，吸收式热泵冷凝器12通过冷剂液体管道23与吸收式热泵蒸发器14连接，冷剂节流阀13位于冷剂液体管道23上，吸收式热泵蒸发器14通过低温低压冷剂蒸汽管道24与吸收式热泵吸收器11连接，吸收式热泵吸收器11与吸收式热泵冷凝器12通过冷却水管路25相连；土壤源地埋管水16的流出口与板式换热器15的冷侧入口相连，板式换热器15的冷侧出口与吸收式热泵蒸发器14的入口相连，吸收式热泵蒸发器14的出口与第二循环水泵17的入口相连，第二循环水泵17的出口与土壤源地埋管水16的流入口相连；
所述吸收式热泵发生器7、溶液热交换器8、吸收式热泵吸收器11、吸收式热泵冷凝器12、吸收式热泵蒸发器14为吸收式热泵的主要构成部件。
其中，太阳能集热器的出口处流出的水的水温大于95度能够驱动吸收式热泵时，太阳能集热器的出口处流出的水存储在夹套水箱的内箱，用于驱动吸收式热泵，具体为太阳能集热器吸收太阳辐射能，产生高温热水，当太阳能集热器的出口处流出的水的水温较高能够驱动吸收式热泵时，太阳能集热器热水直接进入夹套水箱的内箱进行存储，而后流入吸收式热泵发生器中作为高位驱动热源，从吸收式热泵发生器中流出的热水再流经板式换热器，加热土壤源地埋管水，加热后的土壤源地埋管水再流经吸收式热泵蒸发器进行放热，而后在第 二循环水泵的驱动下重新流入地下吸收土壤浅层热能；太阳能集热器的出口处流出的水的水温小于95度不能驱动吸收式热泵时，太阳能集热器的出口处流出的水存储在夹套水箱的外箱，经板式换热器，加热土壤源地埋管水，具体为当太阳能集热器出口的热水温度比较低，无法驱动吸收式热泵时，太阳能集热器出口的热水由第一三通阀切换至夹套水箱的外箱进行存储，而后流入板式换热器与土壤源地埋管水进行换热以提高土壤源地埋管水的温度，加热后的土壤源地埋管水再流经吸收式热泵蒸发器进行放热，而后在第二循环水泵的驱动下重新流入地下吸收土壤浅层热能。
其中，辅助驱动热源与吸收式热泵发生器相连接，夹套水箱的内箱存储的水的水温小于95度不能驱动吸收式热泵时，启动辅助驱动热源，以保证吸收式热泵的稳定正常运行。吸收剂稀溶液在吸收式热泵发生器中浓缩再生成吸收剂浓溶液，同时产生高温高压的冷剂蒸汽，高温高压的冷剂蒸汽在吸收式热泵冷凝器中进行冷凝放热，生成高压冷剂液体；吸收式热泵冷凝器中产生的高压冷剂液体流经冷剂节流阀，进行降压节流，而后流入吸收式热泵蒸发器进行蒸发吸热，生成低温低压冷剂蒸汽；吸收式热泵蒸发器中生成的低温低压冷剂蒸汽，在吸收式热泵吸收器中被来自溶液热交换器的吸收剂浓溶液所吸收，生成吸收剂稀溶液，同时放出吸收热；吸收式热泵吸收器中生成的吸收剂稀溶液在溶液泵的作用下流入溶液热交换器，与来自吸收式热泵发生器的吸收剂浓溶液进行热交换，而后流入吸收式热泵发生器中进行浓缩再生；溶液热交换器出口的吸收剂浓溶液经过溶液节流阀的降压节流作用后，流入吸收式热泵吸收器中吸收来自吸收式热泵蒸发器的低温低压冷剂蒸汽，至此完成吸收式热泵循环。
其中，建筑供热回水依次流经吸收式热泵吸收器和吸收式热泵冷凝器，吸收了吸收式热泵的吸收热和冷凝热后达到供热温度的需要，而后流入采暖建筑 进行供热。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统，其特征在于，第一三通阀(2)连接太阳能集热器(1)的出口、夹套水箱(3)的内箱入口、夹套水箱(3)的外箱入口，夹套水箱(3)的内箱出口与吸收式热泵发生器(7)的入口相连，第二三通阀(5)连接吸收式热泵发生器(7)的出口、夹套水箱(3)的外箱出口、板式换热器(15)的热侧入口，板式换热器(15)的热侧出口与第一循环水泵(4)的入口连接，第一循环水泵(4)的出口与太阳能集热器(1)的入口连接；辅助驱动热源(6)连接吸收式热泵发生器(7)，吸收式热泵发生器(7)与溶液热交换器(8)之间有第一稀溶液管道(18)和第一浓溶液管道(19)，溶液热交换器(8)与吸收式热泵吸收器(11)之间有第二稀溶液管道(20)和第二浓溶液管道(21)，溶液泵(9)位于第二稀溶液管道(20)上，溶液节流阀(10)位于第二浓溶液管道(21)上；吸收式热泵发生器(7)通过高温高压冷剂蒸汽管道(22)与吸收式热泵冷凝器(12)连接，吸收式热泵冷凝器(12)通过冷剂液体管道(23)与吸收式热泵蒸发器(14)连接，冷剂节流阀(13)位于冷剂液体管道(23)上，吸收式热泵蒸发器(14)通过低温低压冷剂蒸汽管道(24)与吸收式热泵吸收器(11)连接，吸收式热泵吸收器(11)与吸收式热泵冷凝器(12)通过冷却水管路(25)相连；土壤源地埋管水(16)的流出口与板式换热器(15)的冷侧入口相连，板式换热器(15)的冷侧出口与吸收式热泵蒸发器(14)的入口相连，吸收式热泵蒸发器(14)的出口与第二循环水泵(17)的入口相连，第二循环水泵(17)的出口与土壤源地埋管水(16)的流入口相连；
所述太阳能集热器(1)的出口处流出的水的水温大于95度能够驱动吸收式热泵时，太阳能集热器(1)的出口处流出的水存储在夹套水箱(3)的内箱，用于驱动吸收式热泵；太阳能集热器(1)的出口处流出的水的水温小于95度不能驱动吸收式热泵时，太阳能集热器(1)的出口处流出的水存储在夹套水箱(3)的外箱，经板式换热器(15)，加热土壤源地埋管水(16)；
所述夹套水箱(3)的内箱存储的水的水温小于95度不能驱动吸收式热泵时，启动辅助驱动热源(6)，以保证吸收式热泵的稳定正常运行。
CN201510303547.3A 2015-06-04 2015-06-04 一种太阳能‑土壤源热水型吸收式热泵供热系统 Expired - Fee Related CN104913364B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510303547.3A CN104913364B (zh) 2015-06-04 2015-06-04 一种太阳能‑土壤源热水型吸收式热泵供热系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510303547.3A CN104913364B (zh) 2015-06-04 2015-06-04 一种太阳能‑土壤源热水型吸收式热泵供热系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104913364A CN104913364A (zh) 2015-09-16
CN104913364B true CN104913364B (zh) 2017-11-17

Family

ID=54082646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510303547.3A Expired - Fee Related CN104913364B (zh) 2015-06-04 2015-06-04 一种太阳能‑土壤源热水型吸收式热泵供热系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104913364B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107062354B (zh) * 2017-06-08 2019-11-22 东北大学 一种吸收式热泵供暖系统
CN108105834B (zh) * 2017-12-18 2019-07-12 北京工业大学 一种三相蓄能与供热一体化供热系统
CN108361803A (zh) * 2018-04-12 2018-08-03 中建八局第二建设有限公司 一种节能高效的供暖系统及其运行方法
CN108895718A (zh) * 2018-07-18 2018-11-27 珠海格力电器股份有限公司 一种热泵系统
US11622511B2 (en) * 2019-11-12 2023-04-11 Korea Institute Of Industrial Technology Smart farm system
CN115727569B (zh) * 2022-11-25 2023-08-15 北方工业大学 一种太阳能全反射聚光吸收式土壤源热泵性能增强装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3101138A1 (de) * 1981-01-15 1982-08-05 Jürgen 4500 Osnabrück Vonhoff Waermepumpe mit waermetauschern
DE102005013012A1 (de) * 2005-03-21 2006-09-28 ZAE Bayern Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung e.V. Latentwärmespeicher für effiziente Kühl- und Heizsysteme
CN101270933A (zh) * 2008-05-16 2008-09-24 山东方亚地源热泵空调技术有限公司 地源热泵空调/制冷复合系统
CN101922753A (zh) * 2010-08-27 2010-12-22 清华大学 一种太阳能与地热能辅助型集中供热系统
CN102494441A (zh) * 2011-12-22 2012-06-13 魏春旺 一种太阳能吸收式热泵采暖空调系统
CN204141890U (zh) * 2014-09-29 2015-02-04 邵振华 基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3101138A1 (de) * 1981-01-15 1982-08-05 Jürgen 4500 Osnabrück Vonhoff Waermepumpe mit waermetauschern
DE102005013012A1 (de) * 2005-03-21 2006-09-28 ZAE Bayern Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung e.V. Latentwärmespeicher für effiziente Kühl- und Heizsysteme
CN101270933A (zh) * 2008-05-16 2008-09-24 山东方亚地源热泵空调技术有限公司 地源热泵空调/制冷复合系统
CN101922753A (zh) * 2010-08-27 2010-12-22 清华大学 一种太阳能与地热能辅助型集中供热系统
CN102494441A (zh) * 2011-12-22 2012-06-13 魏春旺 一种太阳能吸收式热泵采暖空调系统
CN204141890U (zh) * 2014-09-29 2015-02-04 邵振华 基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN104913364A (zh) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104913364B (zh) 一种太阳能‑土壤源热水型吸收式热泵供热系统
CN206514380U (zh) 一种利用太阳能、空气能、土壤源热泵耦合供热系统
CN202768090U (zh) 一种乏汽余热回收系统
CN106685338B (zh) 一种利用太阳能、空气能、地热能和空调余热实现冷热电联供系统
CN208473133U (zh) 一种建筑与可再生能源一体化综合利用系统
CN206517365U (zh) 一种利用太阳能、空气能、地热能和空调余热实现冷热电联供系统
CN105048960B (zh) 基于光伏背板余热回收的吸收式热泵的复合能量利用装置
CN103742291B (zh) 一种余热回收式分布式能源与海洋温差能耦合发电系统
CN202561875U (zh) 一种设有旁通的电厂冷却塔余热回收系统
CN104390300B (zh) 实现夏季供冷与冬季溶液再生的热源塔热泵溶液再生装置
CN204693371U (zh) 一种直接回收汽轮机排汽余热并加热凝结水系统
CN204691833U (zh) 一种循环水余热利用装置
CN107200372B (zh) 一种海水淡化系统与方法
CN108061395A (zh) 光热发电系统及光热电站
CN202100286U (zh) 一种电厂低压加热装置
CN106402981A (zh) 电驱热泵大温差余热回收供热机组
CN208763826U (zh) 一种利用废弃油井低温地热能的磁悬浮涡轮发电机组
CN105605552A (zh) 一种锅炉汽轮机系统中除氧器乏汽的热能回收装置
CN204730508U (zh) 一种应用溴化锂节能的装置
CN208635363U (zh) 一种新型地热干热岩换热装置
CN207018039U (zh) 利用吸收式热泵提高汽轮机发电系统热效率的节能系统
CN208222910U (zh) 第一类吸收压缩复合型大温差换热机组
CN202493304U (zh) 一种低压低温汽轮机组
CN202792189U (zh) 热泵型增热换热机组
CN208124669U (zh) 热水倒串联蒸汽双效型溴化锂吸收式热泵机组

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171117

Termination date: 20210604