CN1253684C - 双热源供热设备 - Google Patents

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Abstract

一种双热源供热设备，其包括地下水集热器(1)，与地下水集热器(1)相连接的提升器(2)，与提升器(2)相连接的至少一组散热器(54)。还包括燃油或燃气发电机(20)，使燃油或燃气发电机(20)的废热气体排出第二管道(28)连接废热换热器(22)，废热换热器(22)连通第二换热器(24)，使燃油或燃气发电机(20)的废热水排出管道(31)连通第二换热器(24)，由第二换热器(24)连通至少一组散热器(54)，由此向散热器(54)提供热能。提升器(2)连通第三换热器(60)，第三换热器(60)分别连通第二换热器(24)和散热器(54)。该双热源供热设备，有效提高了燃油或燃气发电机及室内散热器的热效率。

Description

双热源供热设备
技术领域
本发明涉及一种双热源供热设备，特别是涉及一种包括利用地热能源和发电机，尤其是燃油或燃气发电机产生的废热进行采暖的设备。
背景技术
在现有技术中，还存在着某些电网供电不能覆盖的区域，在这些区域通常可以采用燃油和燃气作为动力来发电。但是，燃油或燃气发电机的效率非常低，通常小于30％。为此，专业人员为提高燃油和燃气发电机的效率进行了不懈努力。通常发电机输出的电力可以用于照明、家用电器和工业动力，尤其是用于本发明人发明的各种液态冷热源空调系统中的压缩机、循环泵、潜水泵时，通过利用燃油和燃气发电机中排出的废热进行采暖，可以进一步提高燃油和燃气发电机的工作效率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够同时利用地热能源和内燃发电机废热的双热源供热设备。
本发明的双热源供热设备，其包括地下水集热器，与地下水集热器相连接的提升器，与提升器相连接的至少一组散热器，其中还包括燃油或燃气发电机，燃油或燃气发电机的废热气体排出管道连接废热换热器，废热换热器连通第二换热器，燃油或燃气发电机的废热水排出管道连通第二换热器，由第二换热器连通至少一组散热器，由此向散热器提供热能。
本发明的双热源供热设备，其中提升器连通第三换热器，第三换热器分别连通第二换热器和散热器。
本发明的双热源供热设备，其中废热换热器中设有吸热盘管，在吸热盘管中通入来自燃油或燃气发电机的、流动通过第二换热器的循环水，吸热盘管的进水口连通管道的一端，管道的另一端连接废热泵的出水口，燃油或燃气发电机的冷却水回水管的一端连通废热泵的出水口，回水管的另一端连通燃油或燃气发电机的冷却水进水口，来自燃油或燃气发电机的废热气体通过管道进入废热换热器，与吸热盘管中的水进行热交换后，通过出口排入大气中，吸热盘管的出水口连通管道的一端，管道的另一端与废热水排出管道连通；在第二换热器中设有放热盘管和吸热盘管，废热水排出管道连通放热盘管的进水口，放热盘管的出水口连通废热泵的进水口，吸热盘管的进水口连通来自散热器的回水管的一端，回水管的另一端连通散热器的出水口，吸热盘管的出水口通过管道连通循环水泵的进水口，循环水泵的出水口通过管道连通散热器的进水口，提升器中与冷凝器相耦合的水侧进水口通过管道连通散热器的出水口，与冷凝器相耦合的水侧出水口通过管道连通循环水泵的进水口。
本发明的双热源供热设备，其中还包括第三换热器，所述第三换热器中设有吸热盘管和放热盘管，吸热盘管的进水口连通管道的一端，管道的另一端连通提升器中与蒸发器相耦合的供水侧出水口，吸热盘管的出水口连通管道的一端，管道的另一端连通水泵的进水口，水泵的出水口通过管道连通提升器中与蒸发器耦合的供水侧进水口，与蒸发器相耦合的供水侧出水口通过管道连通地下水集热器的回水管线，与蒸发器耦合的供水侧进水口通过管道连通地下水集热器中的潜水泵，所述放热盘管串接在所述回水管和所述第二换热器的吸热盘管的进水口之间，放热盘管的进水口连通回水管的一端，放热盘管的出水口通过管道连通第二换热器中的吸热盘管的进水口。
本发明的双热源供热设备，其中在提升器的由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀构成的循环回路中，在所述压缩机和冷凝器之间通过管道串连热水器。
采用本发明提供的双热源供热设备可以利用集热器和提升器向散热器提供热量，同时还利用燃油或燃气发电机中产生的废热提供热能，因而不仅提高了燃油和燃气发电机的整机工作效率，还增加了室内散热器的热效率。
从集热器中提取的地下水被潜水泵输送到蒸发器后，由蒸发器提取地下水中的低品位热能，从而使得由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀门组成的工作系统中的介质通过蒸发器蒸发，然后通过压缩机压缩升温，然后介质在冷凝器中释放热量，进入与冷凝器相耦合的吸热盘管内的水吸热升温之后，通过循环水泵，将被加热的水输送到散热器组释放热量，从而达到供热采暖的目的。
在燃油和燃气发电机中产生的废热中的废热气被输送到废热换热器，废热换热器将热量释放给来自第二换热器的水，来自第二换热器中的水被加热后，与燃油或燃气发电机中产尘的废热水一起进入第二换热器，将热量传递到来自散热器组中的水。在第二换热器中释放热量后的水中的一部分再次进入废热换热器，另一部分水返回燃油或燃气发电机。利用设置的第三换热器释放来自散热器组中的余热，加热来自蒸发器的水。利用上面所述的循环工作系统提供热量进行采暖。
附图说明
图1是本发明提供的双热源供热设备的第一实施例的示意图；
图2是本发明提供的双热源供热设备的第二实施例的示意图。
具体实施方式
首先，参照附图1，其中描绘了本发明提供的一种双热源供热设备的第一实施例，其中包括地下水集热器1，与地下水集热器1相连接的提升器2，与提升器2相连接的四组散热器54。
通过废热气体排出第二管道28连接燃油或燃气发电机20的废热气体排出口和废热换热器22。废热换热器22中设有第一吸热盘管35，在第一吸热盘管35中通入来自燃油或燃气发电机20的、流动通过第二换热器24第一放热盘管37的循环水，第一吸热盘管35的进水口36连通第一管道39的一端，第一管道39的另一端连接废热泵26的出水口。废热换热器22中的第一吸热盘管35的出水口34连通第三管道33的一端，第三管道33的另一端与废热水排出管道31连通。使废热水排出管道31的一端连通燃油或燃气发电机20的废热水排出口，另一端连通第二换热器24的第一放热盘管37的进水口42。
燃油或燃气发电机20的冷却水回水管41的一端连通废热泵26的出水口，回水管41的另一端连通燃油或燃气发电机20的冷却水进水口25，来自燃油或燃气发电机20的废热气体通过第二管道28进入废热换热器22，与第一吸热盘管35中的水进行热交换后，通过出口32排入大气中。
在第二换热器24中设有第一放热盘管37和第二吸热盘管45。废热水排出管道31连通第一放热盘管37的进水口42。第一放热盘管37的出水口44连通废热泵26的进水口。第二吸热盘管45的进水口46连通来自散热器54的回水管58的一端，回水管58的另一端连通散热器54的出水口56。第二吸热盘管45的出水口48通过第四管道49连通循环水泵50的进水口，循环水泵50的出水口通过管道连通散热器54的进水口52，由此向散热器54提供热能。
提升器2中冷凝器7的水侧进水口9通过第五管道57连通散热器54的出水口56。冷凝器7的水侧出水口14通过第六管道51连通循环水泵50的进水口。
下面参照附图1描述本发明提供的双热源供热设备的第一实施例的运行过程：
在燃油和燃气发电机20中产生的废热中的废热气通过第二管道28被输送到废热换热器22。在废热换热器22中，通过热交换，废热气将热量释放给通过第一管道39来自第二换热器24的水。来自第二换热器24中的水被加热后，与燃油或燃气发电机20中产生的废热水通过管道31一起进入第二换热器24。在第二换热器24中，通过热交换，将第一放热盘管37中水的热量传递到通过管道58来自散热器组54的第二吸热盘管45中的水。在第二换热器24中，被加热的水通过第四管道49和水泵50进入散热器54，从而提供热量进行采暖。
在第二换热器24中释放热量后的水中的一部分再次进入废热换热器22，执行下一个工作循环。另一部分水作为冷却水，通过回水管道41返回燃油或燃气发电机20，对燃油和燃气发电机20进行冷却。
从集热器1中提取的地下水被潜水泵3输送到与蒸发器4相耦合的放热/吸热盘管后，由蒸发器4提取地下水中的低品位热能，从而使得由蒸发器4、压缩机5、冷凝器7和膨胀阀门9组成的工作系统中的含氟介质，通常是R134a，通过蒸发器4蒸发吸热，然后通过压缩机5压缩升温，然后工作介质在冷凝器7中释放热量，进入与冷凝器7相耦合的吸热盘管的水吸热升温之后，通过循环水泵50，将被加热的水输送到散热器组54释放热量，从而达到供热采暖的目的。
在需要执行制冷过程时，只要转换设置在上述由集热器1、蒸发器4、压缩机5、冷凝器7、膨胀阀门6和散热器54组成的制冷或制热系统中的阀门组，改变散热器组54与冷凝器和蒸发器之间的相对位置关系即可执行制冷操作。由于阀门组的设置和转换都属于现有技术的内容，对此，可以参考中国实用新型专利CN 2438969Y中公开的，名称为井式液体冷热源装置，和CN 2489251Y中公开的，名称为竖式地热蓄能空调系统。
其次，参照图2描述本发明提供的双热源供热设备的第二实施例。为了简化描述，不再赘述第二实施例中与第一实施例中相同的部分。
在附图2中，提升器2连通第三换热器60，第三换热器60分别连通第二换热器24和散热器54。第三换热器60中设有第三吸热盘管67和第二放热盘管63，第三吸热盘管67的进水口66连通第七管道72的一端，第七管道72的另一端连通提升器2中蒸发器4的供水侧出水口13。第三吸热盘管67的出水口68连通第八管道71的一端，第八管道71的另一端连通水泵73的进水口，水泵73的出水口通过第九管道75连通提升器2中蒸发器4的供水侧进水口15，蒸发器4的供水侧出水口13通过第十管道12连通地下水集热器1的回水管线。蒸发器4的供水侧进水口15通过第十一管道11连通地下水集热器1中的潜水泵3。第二放热盘管63的进水口62连通来自散热器54的回水管58的一端。回水管58的另一端连通散热器54的出水口56。第二放热盘管63的出水口64通过第十二管道58’连通第二换热器24中的第二吸热盘管45的进水口46。
在提升器2的由蒸发器4、压缩机5和冷凝器7构成的循环回路中，通过第十三管道86串连热水器80，以便提供需要的热水。
下面参照附图2描述本发明提供的双热源供热设备的第二实施例的运行过程：在第二实施例中具有与第一实施例相同的部分，其运行过程相同。因此，为了简明清楚地描述第二实施例的运行过程，不再重复描述其中与第一实施例中相同的内容。
在附图2所示的第二实施例中，利用设置的第三换热器60释放来自散热器组54中的余热，加热蒸发器4供水侧中的水，从而，可以进一步提高系统中的热效率。来自散热器54的回水温度通常在40℃以上，使其中一部分进入冷凝器7，另一部分通过管道58进入换热器60。在换热器60中，第二放热盘管63向第三吸热盘管67释放热量，将通过第七管道72的、来自蒸发器4供水侧的水在第三吸热盘管67中加热，从而有利于提升器2提高其中介质的温度，因此提高了系统的热效率。
上面所述实施例是对本发明进行说明，并非对本发明进行限定。本发明要求保护的构思和范围，都记载在本发明的权利要求书中。

Claims (5)

1.一种双热源供热设备，其包括地下水集热器(1)，与地下水集热器(1)相连接的提升器(2)，与提升器(2)相连接的至少一组散热器(54)，其特征是：还包括燃油或燃气发电机(20)，燃油或燃气发电机(20)的废热气体排出第二管道(28)连接废热换热器(22)，废热换热器(22)连通第二换热器(24)，燃油或燃气发电机(20)的废热水排出管道(31)连通第二换热器(24)，由第二换热器(24)连通所述至少一组散热器(54)，由此向散热器(54)提供热能。
2.按照权利要求1所述的供热设备，其特征是：提升器(2)连通第三换热器(60)，第三换热器(60)分别连通第二换热器(24)和散热器(54)。
3.按照权利要求2所述的供热设备，其特征是：废热换热器(22)中设有第一吸热盘管(35)，在第一吸热盘管(35)中通入来自燃油或燃气发电机(20)的、流动通过第二换热器(24)的循环水，第一吸热盘管(35)的进水口(36)连通第一管道(39)的一端，第一管道(39)的另一端连接废热泵(26)的出水口，燃油或燃气发电机(20)的冷却水回水管(41)的一端连通废热泵(26)的出水口，冷却水回水管(41)的另一端连通燃油或燃气发电机(20)的冷却水进水口(25)，来自燃油或燃气发电机(20)的废热气体通过第二管道(28)进入废热换热器(22)，与第一吸热盘管(35)中的水进行热交换后，通过出口(32)排入大气中，第一吸热盘管(35)的出水口(34)连通第三管道(33)的一端，第三管道(33)的另一端与废热水排出管道(31)连通；在第二换热器(24)中设有第一放热盘管(37)和第二吸热盘管(45)，废热水排出管道(31)连通第一放热盘管(37)的进水口(42)，第一放热盘管(37)的出水口(44)连通废热泵(26)的进水口，第二吸热盘管(45)的进水口(46)连通来自散热器(54)的回水管(58)的一端，散热器(54)的回水管(58)的另一端连通散热器(54)的出水口(56)，第二吸热盘管(45)的出水口(48)通过第四管道(49)连通循环水泵(50)的进水口，循环水泵(50)的出水口通过管道连通散热器(54)的进水口(52)，提升器(2)中与冷凝器(7)相耦合的水侧进水口(9)通过第五管道(57)连通散热器(54)的出水口(56)，与冷凝器(7)相耦合的水侧出水口(14)通过第六管道(51)连通循环水泵(50)的进水口。
4.按照权利要求3所述的供热设备，其特征是：所述第三换热器(60)中设有第三吸热盘管(67)和第二放热盘管(63)，第三吸热盘管(67)的进水口(66)连通第七管道(72)的一端，第七管道(72)的另一端连通提升器(2)中与蒸发器(4)相耦合的供水侧出水口(13)，第三吸热盘管(67)的出水口(68)连通第八管道(71)的一端，第八管道(71)的另一端连通水泵(73)的进水口，水泵(73)的出水口通过第九管道(75)连通提升器(2)中与蒸发器(4)耦合的供水侧进水口(15)，与蒸发器(4)相耦合的供水侧出水口(13)通过第十管道(12)连通地下水集热器(1)的回水管线，与蒸发器(4)耦合的供水侧进水口(15)通过第十一管道(11)连通地下水集热器(1)中的潜水泵(3)，所述第二放热盘管(63)串接在所述回水管(58)和所述第二换热器(24)的第二吸热盘管(45)的进水口(46)之间，第二放热盘管(63)的进水口(62)连通回水管(58)的一端，第二放热盘管(63)的出水口(64)通过第十二管道(58’)连通第二换热器(24)中的第二吸热盘管(45)的进水口(46)。
5.按照权利要求1或2或3或4所述的供热设备，其特征是：在提升器(2)的由蒸发器(4)、压缩机(5)、冷凝器(7)和膨胀阀(6)构成的循环回路中，在所述压缩机(5)和冷凝器(7)之间通过第十三管道(86)串连热水器(80)。
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