CN118066733A - 氢燃料携同光热联合循环热泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供氢燃料携同光热联合循环热泵装置，属于能源携同联合循环热泵技术领域。外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通，压缩机经太阳能集热系统与燃烧室连通，燃烧室与膨胀机连通，膨胀机与供热器连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机与回热器连通，第二路与第二压缩机连通；第二压缩机与回热器连通之后回热器再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器经第三压缩机与回热器连通，回热器与压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

Description

氢燃料携同光热联合循环热泵装置

技术领域：

本发明属于能源携同联合循环热泵技术领域。

背景技术：

冷需求、热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见；人们经常需要利用高温热源来实现制冷、供热或转化为动力，也需要利用动力来进行制冷或利用动力并结合低温热能进行高效制热。在实现上述目的之过程中，常常受到许多因素的制约，人们需要采取综合的技术手段来实现能源的高效利用。

氢气属于高品质能源，应加以充分利用；利用氢气为燃料来实现高效制冷与制热，采用纯氧助燃可避免任何污染物的产生和排放。以氢燃料为投入能源进行制冷/制热时，实现高效利用是根本要求，这需要有联合热泵循环装置来实现。不过，对于包含布雷顿循环的联合循环热动装置来说，其负荷、性能指数和压缩过程升压比之间常常存在着难以协调的矛盾；深入分析之后还发现，氢燃料燃烧过程还存在较大的温差损失。

太阳能通过集热技术手段形成高温光热热源，然后可以利用联合循环热泵装置实现高效制冷/制热——不过，由于受限于工作原理、材料及安全性等因素，太阳能聚集形成的高温热源的应用价值往往得不到充分发挥，仍有较大的提升空间。

人们需要简单、主动、安全、高效地利用能源进行制冷/制热，本发明给出了氢燃料与来自太阳能集热系统的光热合理搭配，取长补短，性能指数高，安全性强，适应氢氧燃烧并灵活确定循环工作参数，兼顾动力输出/动力辅助的氢燃料携同光热联合循环动力装置。

发明内容：

本发明主要目的是要提供氢燃料携同光热联合循环热泵装置，具体发明内容分项阐述如下：

1.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器和回热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机与回热器连通，第二路与第二压缩机连通；第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经第三压缩机与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

2.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机与回热器连通，第二路与第二压缩机连通；第二压缩机还有循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀与蒸发器连通；蒸发器还有循环工质通道经第三压缩机与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

3.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器、喷管和第二回热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机连通，第二路与第二压缩机连通；第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器与回热器连通之后再分成两路——第一路自回热器中间或末端引出并经喷管和第二回热器之后再通过中间进气端口与第二膨胀机连通，第二路自回热器末端引出之后再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀与蒸发器连通；第二膨胀机还有循环工质通道与回热器连通，蒸发器还有循环工质通道经第三压缩机与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

4.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和再热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机连通、第二膨胀机还有循环工质通道经再热器与自身连通和第二膨胀机再有循环工质通道与回热器连通，第二路与第二压缩机连通；第二压缩机还有循环工质通道经再热器与回热器连通之后回热器再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀与蒸发器连通；蒸发器还有循环工质通道经第三压缩机与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

5.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第1-4项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加中温回热器，将回热器有循环工质通道与压缩机连通调整为回热器有循环工质通道经中温回热器与压缩机连通，将膨胀机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路调整为膨胀机有循环工质通道经供热器与中温回热器连通之后分成两路，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

6.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第1-5项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通调整为压缩机有循环工质通道经高温回热器和太阳能集热系统与燃烧室连通，将膨胀机有循环工质通道与供热器连通调整为膨胀机有循环工质通道经高温回热器与供热器连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

7.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第1-5项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通调整为压缩机有循环工质通道经高温回热器和太阳能集热系统与燃烧室连通，将燃烧室有循环工质通道与膨胀机连通调整为燃烧室有循环工质通道与膨胀机连通之后膨胀机再有循环工质通道经高温回热器与自身连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

8.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第1-5项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通调整为压缩机有循环工质通道经高温回热器与自身连通之后压缩机再有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，将膨胀机有循环工质通道与供热器连通调整为膨胀机有循环工质通道经高温回热器与供热器连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

9.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第1-5项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通调整为压缩机有循环工质通道经高温回热器与自身连通之后压缩机再有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，将燃烧室有循环工质通道与膨胀机连通调整为燃烧室有循环工质通道与膨胀机连通之后膨胀机再有循环工质通道经高温回热器与自身连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

10.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第1-9项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，取消节流阀，取消蒸发器及其与外部连通的低温热介质通道，将蒸发器有循环工质通道经第三压缩机与回热器连通调整为外部有水蒸气通道经第三压缩机与回热器连通，将回热器有冷凝水管路经节流阀与蒸发器连通调整为回热器有冷凝水管路与外部连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

11.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第1-9项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，取消节流阀，增加涡轮机，将回热器有冷凝水管路经节流阀与蒸发器连通调整为回热器有冷凝水管路经涡轮机与蒸发器连通，涡轮机连接第三压缩机并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

12.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第1-9项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加双能压缩机并取代第三压缩机，增加新增喷管并取代节流阀，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

13.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第1-9项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加双能压缩机并取代压缩机，增加新增喷管并取代节流阀，增加膨胀增速机并取代膨胀机，增加第二膨胀增速机并取代第二膨胀机，增加第二双能压缩机并取代第二压缩机，增加第三双能压缩机并取代第三压缩机，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

14.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有第一循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀与蒸发器连通，膨胀机还有第二循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连通，蒸发器还有循环工质通道经第三压缩机与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

15.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有第一循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连通，膨胀机还有第二循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经第三压缩机与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

16.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器和第四压缩机所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，压缩机有循环工质通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经第三压缩机与回热器连通，回热器还有循环工质通道分别与压缩机和第四压缩机连通，第四压缩机还有循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机、第三压缩机和第四压缩机并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

17.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第14-16项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加喷管和第二回热器，将第二压缩机有循环工质通道与回热器连通调整为第二压缩机有循环工质通道经第二回热器与回热器连通，回热器增设循环工质通道经喷管和第二回热器之后再通过中间进气端口与第二膨胀机连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

18.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第14-16项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加再热器，将第二压缩机有循环工质通道与回热器连通调整为第二压缩机有循环工质通道经再热器与回热器连通，将第二供热器有循环工质通道与第二膨胀机连通调整为第二供热器有循环工质通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有循环工质再热通道经再热器与自身连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

19.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在第14-18项所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加双能压缩机并取代第三压缩机，增加新增喷管并取代节流阀，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

附图说明：

图1是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第1种原则性热力系统图。

图2是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第2种原则性热力系统图。

图3是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第3种原则性热力系统图。

图4是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第4种原则性热力系统图。

图5是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第5种原则性热力系统图。

图6是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第6种原则性热力系统图。

图7是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第7种原则性热力系统图。

图8是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第8种原则性热力系统图。

图9是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第9种原则性热力系统图。

图10是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第10种原则性热力系统图。

图11是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第11种原则性热力系统图。

图12是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第12种原则性热力系统图。

图13是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第13种原则性热力系统图。

图14是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第14种原则性热力系统图。

图15是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第15种原则性热力系统图。

图16是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第16种原则性热力系统图。

图17是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第17种原则性热力系统图。

图18是依据本发明所提供的氢燃料携同光热联合循环热泵装置第18种原则性热力系统图。

图中，1-压缩机，2-膨胀机，3-第二膨胀机，4-第二压缩机，5-节流阀，6-第三压缩机，7-太阳能集热系统，8-燃烧室，9-供热器，10-蒸发器，11-回热器，12-第二供热器，13-喷管，14-第二回热器，15-再热器，16-中温回热器，17-高温回热器，18-涡轮机，19-第四压缩机；A-双能压缩机，B-新增喷管，C-膨胀增速机，D-第二膨胀增速机，E-第二双能压缩机，F-第三双能压缩机。

关于燃料和太阳能集热系统的简要说明：

(1)高品位燃料：指的是燃烧产物形成的热源温度相对较高的燃料。

※相比之下有低品位燃料——指的是燃烧产物形成的热源温度相对较低的燃料。

(2)对于需要通过间接手段向循环工质提供驱动热负荷的燃料来说，使循环工质能够达到的温度更高者为高品位燃料，使循环工质能够达到的温度较低者为低品位燃料。

※本发明中，循环工质流经太阳能集热系统7能够达到的温度低于氢燃料在燃烧室8内形成的高温水蒸气的温度；氢燃料为高品位燃料，而光热属于低品位燃料。

(3)本发明申请中的太阳能集热系统，又称太阳能供热系统，是指利用集热器将太阳辐射能转换成高温热能(简称光热)用来向热力循环系统提供驱动热负荷的供热系统；其主要由集热器及相关必要辅助设施构成。

太阳能集热系统的类型，包括但不限于：①聚光型太阳能集热系统，当前主要有槽式、塔式和蝶式三种系统；②非聚光型太阳能集热系统，现阶段有太阳池、太阳能烟筒等系统。

(4)太阳能集热系统的供热方式，当前主要有两种：①将太阳能转换成的高温热能直接提供给流经太阳能集热系统的循环工质；②将太阳能转换成的高温热能，首先提供给自身循环回路工作介质，然后由工作介质通过热交换器提供给流经太阳能集热系统的循环工质。

具体实施方式：

首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。

图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器和回热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室8连通，压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，燃烧室8还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道与供热器9连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机3与回热器11连通，第二路与第二压缩机4连通；第二压缩机4还有循环工质通道与回热器11连通之后回热器11再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀5与蒸发器10连通，蒸发器10还有循环工质通道经第三压缩机6与回热器11连通，回热器11还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器9还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器10还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机6并传输动力。

(2)流程上，外部压力较高的氢气和氧气进入燃烧室8燃烧，生成高温高压水蒸气；第二膨胀机3和第三压缩机6排放的循环工质流经回热器11吸热升温之后进入压缩机1升压升温，压缩机1排放的循环工质流经太阳能集热系统7吸热升温，之后进入燃烧室8与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室8排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功，流经供热器9放热，之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器11，第二路流经第二压缩机4升压升温之后进入回热器11放热冷凝；回热器11的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路经节流阀5节流降压之后进入蒸发器10；进入蒸发器10的冷凝水吸热汽化，流经第三压缩机6升压升温，之后进入回热器11；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机6作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4、第三压缩机6和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机6提供动力；氢气和氧气通过燃烧室8提供驱动热负荷，太阳能通过太阳能集热系统7提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器9获取中温热负荷，低温热介质通过蒸发器10提供低温热负荷，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图2所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室8连通，压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，燃烧室8还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道与供热器9连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机3与回热器11连通，第二路与第二压缩机4连通；第二压缩机4还有循环工质通道与第二供热器12连通，第二供热器12还有循环工质通道与回热器11连通之后回热器11再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀5与蒸发器10连通；蒸发器10还有循环工质通道经第三压缩机6与回热器11连通，回热器11还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器9和第二供热器12还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器10还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机6并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：膨胀机2排放的循环工质流经供热器9放热，之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器11，第二路流经第二压缩机4升压升温和流经第二供热器12放热之后进入回热器11放热冷凝，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图3所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器、喷管和第二回热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室8连通，压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，燃烧室8还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道与供热器9连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机3连通，第二路与第二压缩机4连通；第二压缩机4还有循环工质通道经第二回热器14与回热器11连通之后再分成两路——第一路自回热器11中间或末端引出并经喷管13和第二回热器14之后再通过中间进气端口与第二膨胀机3连通，第二路自回热器11末端引出之后再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀5与蒸发器10连通；第二膨胀机3还有循环工质通道与回热器11连通，蒸发器10还有循环工质通道经第三压缩机6与回热器11连通，回热器11还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器9还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器10还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机6并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：膨胀机2排放的循环工质流经供热器9放热，之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器11，第二路流经第二压缩机4升压升温、流经第二回热器14放热、进入回热器11放热并部分冷凝或全部冷凝；回热器11内部分或全部冷凝的循环工质分成两路——第一路流经喷管13降压增速、流经第二回热器14吸热、通过中间进气端口进入第二膨胀机3降压作功、之后进入回热器11，第二路冷凝液或第二路继续放热之后的冷凝液分别对外排放和经节流阀5节流降压之后进入蒸发器10，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图4所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和再热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室8连通，压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，燃烧室8还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道与供热器9连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机3连通、第二膨胀机3还有循环工质通道经再热器15与自身连通和第二膨胀机3再有循环工质通道与回热器11连通，第二路与第二压缩机4连通；第二压缩机4还有循环工质通道经再热器15与回热器11连通之后回热器11再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀5与蒸发器10连通；蒸发器10还有循环工质通道经第三压缩机6与回热器11连通，回热器11还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器9还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器10还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机6并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：膨胀机2排放的循环工质流经供热器9放热之后分成两路——第一路进入第二膨胀机3降压作功至一定程度之后流经再热器15吸热、进入第二膨胀机3继续降压作功、之后进入回热器11，第二路流经第二压缩机4升压升温和流经再热器15放热之后进入回热器11放热冷凝，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图5所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加中温回热器，将回热器11有循环工质通道与压缩机1连通调整为回热器11有循环工质通道经中温回热器16与压缩机1连通，将膨胀机2有循环工质通道与供热器9连通之后分成两路调整为膨胀机2有循环工质通道经供热器9与中温回热器16连通之后分成两路。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：第二膨胀机3和第三压缩机6排放的循环工质流经回热器11吸热升温，流经中温回热器16吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2排放的循环工质流经供热器9和中温回热器16逐步放热，之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器11吸热升温，第二路流经第二压缩机4升压升温之后进入回热器11放热冷凝，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图6所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通调整为压缩机1有循环工质通道经高温回热器17和太阳能集热系统7与燃烧室8连通，将膨胀机2有循环工质通道与供热器9连通调整为膨胀机2有循环工质通道经高温回热器17与供热器9连通。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经高温回热器17和太阳能集热系统7逐步吸热，之后进入燃烧室8；膨胀机2排放的循环工质流经高温回热器17放热，之后进入供热器9，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图7所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通调整为压缩机1有循环工质通道经高温回热器17和太阳能集热系统7与燃烧室8连通，将燃烧室8有循环工质通道与膨胀机2连通调整为燃烧室8有循环工质通道与膨胀机2连通之后膨胀机2再有循环工质通道经高温回热器17与自身连通。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经高温回热器17和太阳能集热系统7逐步吸热，之后进入燃烧室8；燃烧室8排放的循环工质进入膨胀机2降压作功，至一定程度之后流经高温回热器17放热降温，进入膨胀机2继续降压作功，再之后进入供热器9，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图8所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通调整为压缩机1有循环工质通道经高温回热器17与自身连通之后压缩机1再有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，将膨胀机2有循环工质通道与供热器9连通调整为膨胀机2有循环工质通道经高温回热器17与供热器9连通。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：回热器11排放的循环工质进入压缩机1升压升温，至一定程度之后流经高温回热器17吸热升温，进入压缩机1继续升压升温，再之后进入太阳能集热系统7；膨胀机2排放的循环工质流经高温回热器17放热，之后进入供热器9，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图9所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图5所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通调整为压缩机1有循环工质通道经高温回热器17与自身连通之后压缩机1再有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，将燃烧室8有循环工质通道与膨胀机2连通调整为燃烧室8有循环工质通道与膨胀机2连通之后膨胀机2再有循环工质通道经高温回热器17与自身连通。

(2)流程上，与图5所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：中温回热器16排放的循环工质进入压缩机1升压升温，至一定程度之后流经高温回热器17吸热升温，进入压缩机1继续升压升温，再之后进入太阳能集热系统7；燃烧室8排放的循环工质进入膨胀机2降压作功，至一定程度之后流经高温回热器17放热降温，进入膨胀机2继续降压作功，再之后进入供热器9，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图10所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，取消节流阀，取消蒸发器10及其与外部连通的低温热介质通道，将蒸发器10有循环工质通道经第三压缩机6与回热器11连通调整为外部有水蒸气通道经第三压缩机6与回热器11连通，将回热器11有冷凝水管路经节流阀5与蒸发器10连通调整为回热器11有冷凝水管路与外部连通。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：外部水蒸气流经第三压缩机6升压升温之后进入回热器11，第二膨胀机3排放的蒸汽进入回热器11，两路水蒸气吸热升温之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2排放的蒸汽流经供热器9放热，之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器11，第二路流经第二压缩机4升压升温和流经回热器11放热冷凝之后对外排放；外部水蒸气通过进出流程提供低温热负荷，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图11所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，取消节流阀，增加涡轮机，将回热器11有冷凝水管路经节流阀5与蒸发器10连通调整为回热器11有冷凝水管路经涡轮机18与蒸发器10连通，涡轮机18连接第三压缩机6并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：回热器11的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路流经涡轮机18降压作功之后进入蒸发器10；涡轮机18输出的机械能提供给第三压缩机6作动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图12所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加双能压缩机A并取代第三压缩机6，增加新增喷管B并取代节流阀5。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：回热器11的一路冷凝水流经新增喷管B降压增速，之后进入蒸发器10；进入蒸发器10的冷凝水吸热汽化，流经双能压缩机A升压升温并降速，之后进入回热器11；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1、第二压缩机4和双能压缩机A作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4、双能压缩机A和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1、第二压缩机4和双能压缩机A提供动力，形成氢燃料-低品位燃料联合循环热泵装置。

图13所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加双能压缩机A并取代压缩机1，增加新增喷管B并取代节流阀5，增加膨胀增速机C并取代膨胀机2，增加第二膨胀增速机D并取代第二膨胀机3，增加第二双能压缩机E并取代第二压缩机4，增加第三双能压缩机F并取代第三压缩机6。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：第二膨胀增速机D和第三双能压缩机F排放的循环工质流经回热器11吸热升温，之后进入双能压缩机A升压升温并降速；双能压缩机A排放的循环工质流经太阳能集热系统7吸热升温，之后进入燃烧室8与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室8排放的蒸汽流经膨胀增速机C降压作功并增速，流经供热器9放热，之后分成两路——第一路流经第二膨胀增速机D降压作功并增速之后进入回热器11，第二路流经第二双能压缩机E升压升温并降速之后进入回热器11放热冷凝；回热器11的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路经新增喷管B降压增速之后进入蒸发器10；进入蒸发器10的冷凝水吸热汽化，流经第三双能压缩机F升压升温并降速，之后进入回热器11；膨胀增速机C和第二膨胀增速机D输出的功提供给双能压缩机A、第二双能压缩机E和第三双能压缩机F作动力，或膨胀增速机C和第二膨胀增速机D输出的功同时向双能压缩机A、第二双能压缩机E、第三双能压缩机F和外部提供动力，或膨胀增速机C、第二膨胀增速机D和外部共同向双能压缩机A、第二双能压缩机E和第三双能双压缩机F提供动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图14所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室8连通，压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，燃烧室8还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有第一循环工质通道与供热器9连通，供热器9还有循环工质通道与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有循环工质通道与回热器11连通之后回热器11再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀5与蒸发器10连通，膨胀机2还有第二循环工质通道与第二供热器12连通，第二供热器12还有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器11连通，蒸发器10还有循环工质通道经第三压缩机6与回热器11连通，回热器11还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器9和第二供热器12还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器10还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机6并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：燃烧室8排放的蒸汽进入膨胀机2降压作功，至一定程度之后分成两路——第一路流经供热器9放热、流经第二压缩机4升压升温和进入回热器11放热冷凝，第二路继续降压作功、流经第二供热器12放热、流经第二膨胀机3降压作功和进入回热器11；被加热介质通过供热器9和第二供热器12获取中温热负荷，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图15所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室8连通，压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，燃烧室8还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有第一循环工质通道与第二供热器12连通，第二供热器12还有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器11连通，膨胀机2还有第二循环工质通道与供热器9连通，供热器9还有循环工质通道与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有循环工质通道与回热器11连通之后回热器11再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀5与蒸发器10连通，蒸发器10还有循环工质通道经第三压缩机6与回热器11连通，回热器11还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器9和第二供热器12还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器10还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机6并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：燃烧室8排放的蒸汽进入膨胀机2降压作功，至一定程度之后分成两路——第一路流经第二供热器12放热、流经第二膨胀机3降压作功和进入回热器11，第二路继续降压作功、流经供热器9放热、流经第二压缩机4升压升温和进入回热器11放热冷凝；被加热介质通过供热器9和第二供热器12获取中温热负荷，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图16所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器和第四压缩机所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室8连通，压缩机1有循环工质通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，燃烧室8还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道与供热器9连通，供热器9还有循环工质通道与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有循环工质通道与回热器11连通之后回热器11再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀5与蒸发器10连通，蒸发器10还有循环工质通道经第三压缩机6与回热器11连通，回热器11还有循环工质通道分别与压缩机1和第四压缩机19连通，第四压缩机19还有循环工质通道与第二供热器12连通，第二供热器12还有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器11连通；供热器9和第二供热器12还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器10还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机4、第三压缩机6和第四压缩机19并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：第二膨胀机3和第三压缩机6排放的循环工质流经回热器11吸热升温，之后分成两路——第一路流经第四压缩机19升压升温、流经第二供热器12放热、流经第二膨胀机3降压作功和进入回热器11，第二路流经压缩机1升压升温和流经太阳能集热系统7吸热升温之后进入燃烧室8与高温蒸汽混合、吸热升温；燃烧室8排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功，流经供热器9放热，流经第二压缩机4升压升温，之后进入回热器11放热冷凝；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1、第二压缩机4、第三压缩机6和第四压缩机19作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4、第三压缩机6、第四压缩机19和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1、第二压缩机4、第三压缩机6和第四压缩机19提供动力；被加热介质通过供热器9和第二供热器12获取中温热负荷，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图17所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图14所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加喷管和第二回热器，将第二压缩机4有循环工质通道与回热器11连通调整为第二压缩机4有循环工质通道经第二回热器14与回热器11连通，回热器11增设循环工质通道经喷管13和第二回热器14之后再通过中间进气端口与第二膨胀机3连通。

(2)流程上，与图14所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：第二压缩机4排放的循环工质流经第二回热器14放热，之后进入回热器11放热并部分冷凝或全部冷凝，再之后再分成两路——第一路流经喷管13降压增速、流经第二回热器14吸热和通过中间进气端口进入第二膨胀机3降压作功，第二路冷凝液或第二路继续放热之后的冷凝液分别对外排放和经节流阀5节流降压之后进入蒸发器10，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

图18所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置是这样实现的：

(1)结构上，在图14所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加再热器，将第二压缩机4有循环工质通道与回热器11连通调整为第二压缩机4有循环工质通道经再热器15与回热器11连通，将第二供热器12有循环工质通道与第二膨胀机3连通调整为第二供热器12有循环工质通道与第二膨胀机3连通之后第二膨胀机3再有循环工质再热通道经再热器15与自身连通。

(2)流程上，与图14所示的氢燃料携同光热联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：第二压缩机4排放的蒸汽流经再热器15放热降温，进入回热器11放热冷凝，之后分成两路——第一路对外排放，第二路经节流阀5节流降压之后进入蒸发器10；第二供热器12排放的循环工质进入第二膨胀机3降压作功，至一定程度之后流经再热器15吸热，进入第二膨胀机3继续降压作功，再之后进入回热器11，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的氢燃料携同光热联合循环热泵装置，具有如下效果和优势：

(1)水蒸气为循环工质，氢气为燃料，氢氧燃烧生产高温蒸汽而成为循环工质的组成部分；燃料燃烧产物与循环工质性质一致，燃烧产物分离过程简单。

(2)循环介质与燃料之间比例组成可根据工况灵活确定，有效协调和解决燃烧温度、材料、投资与性能指数之间的关系和矛盾，有很好的适应性。

(3)大幅度消除冷凝液显热对获取低温热负荷的不利影响，提高装置性能指数。

(4)大幅度提升冷凝液显热的利用程度，有利于降低压缩比和提高装置性能指数。

(5)光热用于水蒸气温度提升，有效降低氢燃料燃烧过程中的温差不可逆损失。

(6)氢燃料与光热形成的高温驱动热负荷实现分级利用，驱动能源利用率高。

(7)光热可用于或有助于降低顶部气体循环系统升压比，提升气体循环工质流量，有利于构建大负荷联合循环热泵装置。

(8)氢燃料携同光热共同实现高效率制冷/制热，显著提升光热在制冷/制热中的经济价值，有效降低燃料综合成本。

(9)提供多种回热技术手段，有效提升装置在负荷、性能指数、升压比等方面的协调性。

(10)结构简单，流程合理，方案丰富；有利于降低装置的制造成本和扩展技术应用范围。

Claims (19)

1.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器和回热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(8)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(8)连通，压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道与供热器(9)连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机(3)与回热器(11)连通，第二路与第二压缩机(4)连通；第二压缩机(4)还有循环工质通道与回热器(11)连通之后回热器(11)再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀(5)与蒸发器(10)连通，蒸发器(10)还有循环工质通道经第三压缩机(6)与回热器(11)连通，回热器(11)还有循环工质通道与压缩机(1)连通；供热器(9)还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器(10)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)、第二压缩机(4)和第三压缩机(6)并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

2.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(8)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(8)连通，压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道与供热器(9)连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机(3)与回热器(11)连通，第二路与第二压缩机(4)连通；第二压缩机(4)还有循环工质通道与第二供热器(12)连通，第二供热器(12)还有循环工质通道与回热器(11)连通之后回热器(11)再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀(5)与蒸发器(10)连通；蒸发器(10)还有循环工质通道经第三压缩机(6)与回热器(11)连通，回热器(11)还有循环工质通道与压缩机(1)连通；供热器(9)和第二供热器(12)还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器(10)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)、第二压缩机(4)和第三压缩机(6)并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

3.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器、喷管和第二回热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(8)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(8)连通，压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道与供热器(9)连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机(3)连通，第二路与第二压缩机(4)连通；第二压缩机(4)还有循环工质通道经第二回热器(14)与回热器(11)连通之后再分成两路——第一路自回热器(11)中间或末端引出并经喷管(13)和第二回热器(14)之后再通过中间进气端口与第二膨胀机(3)连通，第二路自回热器(11)末端引出之后再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀(5)与蒸发器(10)连通；第二膨胀机(3)还有循环工质通道与回热器(11)连通，蒸发器(10)还有循环工质通道经第三压缩机(6)与回热器(11)连通，回热器(11)还有循环工质通道与压缩机(1)连通；供热器(9)还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器(10)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)、第二压缩机(4)和第三压缩机(6)并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

4.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和再热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(8)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(8)连通，压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道与供热器(9)连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机(3)连通、第二膨胀机(3)还有循环工质通道经再热器(15)与自身连通和第二膨胀机(3)再有循环工质通道与回热器(11)连通，第二路与第二压缩机(4)连通；第二压缩机(4)还有循环工质通道经再热器(15)与回热器(11)连通之后回热器(11)再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀(5)与蒸发器(10)连通；蒸发器(10)还有循环工质通道经第三压缩机(6)与回热器(11)连通，回热器(11)还有循环工质通道与压缩机(1)连通；供热器(9)还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器(10)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)、第二压缩机(4)和第三压缩机(6)并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

5.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求1-4所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加中温回热器，将回热器(11)有循环工质通道与压缩机(1)连通调整为回热器(11)有循环工质通道经中温回热器(16)与压缩机(1)连通，将膨胀机(2)有循环工质通道与供热器(9)连通之后分成两路调整为膨胀机(2)有循环工质通道经供热器(9)与中温回热器(16)连通之后分成两路，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

6.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求1-5所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通调整为压缩机(1)有循环工质通道经高温回热器(17)和太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，将膨胀机(2)有循环工质通道与供热器(9)连通调整为膨胀机(2)有循环工质通道经高温回热器(17)与供热器(9)连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

7.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求1-5所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通调整为压缩机(1)有循环工质通道经高温回热器(17)和太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，将燃烧室(8)有循环工质通道与膨胀机(2)连通调整为燃烧室(8)有循环工质通道与膨胀机(2)连通之后膨胀机(2)再有循环工质通道经高温回热器(17)与自身连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

8.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求1-5所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通调整为压缩机(1)有循环工质通道经高温回热器(17)与自身连通之后压缩机(1)再有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，将膨胀机(2)有循环工质通道与供热器(9)连通调整为膨胀机(2)有循环工质通道经高温回热器(17)与供热器(9)连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

9.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求1-5所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加高温回热器，将压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通调整为压缩机(1)有循环工质通道经高温回热器(17)与自身连通之后压缩机(1)再有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，将燃烧室(8)有循环工质通道与膨胀机(2)连通调整为燃烧室(8)有循环工质通道与膨胀机(2)连通之后膨胀机(2)再有循环工质通道经高温回热器(17)与自身连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

10.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求1-9所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，取消节流阀，取消蒸发器(10)及其与外部连通的低温热介质通道，将蒸发器(10)有循环工质通道经第三压缩机(6)与回热器(11)连通调整为外部有水蒸气通道经第三压缩机(6)与回热器(11)连通，将回热器(11)有冷凝水管路经节流阀(5)与蒸发器(10)连通调整为回热器(11)有冷凝水管路与外部连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

11.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求1-9所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，取消节流阀，增加涡轮机，将回热器(11)有冷凝水管路经节流阀(5)与蒸发器(10)连通调整为回热器(11)有冷凝水管路经涡轮机(18)与蒸发器(10)连通，涡轮机(18)连接第三压缩机(6)并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

12.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求1-9所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加双能压缩机(A)并取代第三压缩机(6)，增加新增喷管(B)并取代节流阀(5)，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

13.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求1-9所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加双能压缩机(A)并取代压缩机(1)，增加新增喷管(B)并取代节流阀(5)，增加膨胀增速机(C)并取代膨胀机(2)，增加第二膨胀增速机(D)并取代第二膨胀机(3)，增加第二双能压缩机(E)并取代第二压缩机(4)，增加第三双能压缩机(F)并取代第三压缩机(6)，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

14.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(8)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(8)连通，压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有第一循环工质通道与供热器(9)连通，供热器(9)还有循环工质通道与第二压缩机(4)连通，第二压缩机(4)还有循环工质通道与回热器(11)连通之后回热器(11)再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀(5)与蒸发器(10)连通，膨胀机(2)还有第二循环工质通道与第二供热器(12)连通，第二供热器(12)还有循环工质通道经第二膨胀机(3)与回热器(11)连通，蒸发器(10)还有循环工质通道经第三压缩机(6)与回热器(11)连通，回热器(11)还有循环工质通道与压缩机(1)连通；供热器(9)和第二供热器(12)还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器(10)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)、第二压缩机(4)和第三压缩机(6)并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

15.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(8)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(8)连通，压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有第一循环工质通道与第二供热器(12)连通，第二供热器(12)还有循环工质通道经第二膨胀机(3)与回热器(11)连通，膨胀机(2)还有第二循环工质通道与供热器(9)连通，供热器(9)还有循环工质通道与第二压缩机(4)连通，第二压缩机(4)还有循环工质通道与回热器(11)连通之后回热器(11)再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀(5)与蒸发器(10)连通，蒸发器(10)还有循环工质通道经第三压缩机(6)与回热器(11)连通，回热器(11)还有循环工质通道与压缩机(1)连通；供热器(9)和第二供热器(12)还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器(10)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)、第二压缩机(4)和第三压缩机(6)并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

16.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、第三压缩机、太阳能集热系统、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器和第四压缩机所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(8)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(8)连通，压缩机(1)有循环工质通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道与供热器(9)连通，供热器(9)还有循环工质通道与第二压缩机(4)连通，第二压缩机(4)还有循环工质通道与回热器(11)连通之后回热器(11)再分别有冷凝水管路与外部连通和有冷凝水管路经节流阀(5)与蒸发器(10)连通，蒸发器(10)还有循环工质通道经第三压缩机(6)与回热器(11)连通，回热器(11)还有循环工质通道分别与压缩机(1)和第四压缩机(19)连通，第四压缩机(19)还有循环工质通道与第二供热器(12)连通，第二供热器(12)还有循环工质通道经第二膨胀机(3)与回热器(11)连通；供热器(9)和第二供热器(12)还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器(10)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)、第二压缩机(4)、第三压缩机(6)和第四压缩机(19)并传输动力，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

17.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求14-16所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加喷管和第二回热器，将第二压缩机(4)有循环工质通道与回热器(11)连通调整为第二压缩机(4)有循环工质通道经第二回热器(14)与回热器(11)连通，回热器(11)增设循环工质通道经喷管(13)和第二回热器(14)之后再通过中间进气端口与第二膨胀机(3)连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

18.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求14-16所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加再热器，将第二压缩机(4)有循环工质通道与回热器(11)连通调整为第二压缩机(4)有循环工质通道经再热器(15)与回热器(11)连通，将第二供热器(12)有循环工质通道与第二膨胀机(3)连通调整为第二供热器(12)有循环工质通道与第二膨胀机(3)连通之后第二膨胀机(3)再有循环工质再热通道经再热器(15)与自身连通，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。

19.氢燃料携同光热联合循环热泵装置，是在权利要求14-18所述的任一一款氢燃料携同光热联合循环热泵装置中，增加双能压缩机(A)并取代第三压缩机(6)，增加新增喷管(B)并取代节流阀(5)，形成氢燃料携同光热联合循环热泵装置。