CN1360177A - 一种发动机驱动压缩式地源供热制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机驱动压缩式地源供冷制热系统,它包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置和地下水循环管路构成。本发明将压缩机的驱动源设置为燃料发动机,燃料发动机处设置有缸套冷却水换热器和烟气换热器。发动机冷却水换热器和烟气换热器内分别设置有空调循环水换能管和卫生热水换能管,并由连接管串联连接于空调循环水管道和卫生热水进出管。本发明由于采用了此技术方案,以燃料发动机作为水源热泵和土壤源热泵的驱动装置,充分利用地下热源和燃料发动机的冷却水和排烟热能,热效率更高。同时有利于填平电力设备的季节峰谷差,也适用偏远地区和无电源地区广泛使用,还可以解决燃气冬夏季节的产供不平衡。

Description

一种发动机驱动压缩式地源供热制冷系统

技术领域

本发明属于热工类，尤其涉及中央空调热能装置。

                      背景技术

地下水热源和地下土壤热源是一种取之不尽，用之不完，潜力巨大的重要能源。充分利用地下水热源和地下土壤热源是当前及将来的一项重要的现实和历史任务。目前，地下水源热泵和土壤源热泵是利用地下热源的一种新型技术，在国外和我国部分地区已得到较快的发展和应用。这种热泵装置性能稳定，热能系数高，但目前都采用电力驱动。随着人民生活水平的提高，制冷空调装置在我国迅速普及。由于目前都采用电力驱动，耗电大，以至部分地区出现了夏季供电紧张的问题。同时，我国幅员辽阔、偏远地区由于缺乏电力能源，在利用地下水热源和地下土壤热源时，采用地下水源热泵和土壤源热泵就要遇到很大的困难。因此，寻求缓解城市供电紧张，和偏远地区缺乏电力能源使用地下水源热泵和土壤源热泵成了人们奋力攻关的难题。

                               发明内容

本发明的目的是提供一种发动机驱动压缩式地源供热制冷系统，以解决上述难题。

本发明的目的是这样实现的，一种发动机驱动压缩式地源供热制冷系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置和地下水循环管路构成。本发明将压缩机的驱动源设置为燃料发动机，燃料发动机处设置有缸套冷却水换热器和烟气换热器。发动机冷却水换热器和烟气换热器内还分别设置有空调循环水换能管，并由连接管串联连接于空调循环水管道。

本发明由于采用了以上的技术方案，以燃料发动机作为水源热泵和土壤源热泵的驱动装置，有利于填平电力设备的季节峰谷差，也可以解决燃气冬夏季节的产供不平衡，同时以洁净的气体或液体燃料为能源有利于环保和可持续发展。并同时具有：

1.充分利用地下热源，热能利用效率高。

2.充分利用燃料发动机的冷却水和排烟热能，热效率更高。

3.驱动能源来自于油、气等洁净燃料，一次能源利用率高；且对电力和燃气供应起着削峰平谷的作用，也适用偏远地区和无电源地区广泛使用。

                      附图说明

图1是本发明的一种发动机驱动压缩式开式地源供冷制热系统示意图

图2是本发明的另一种发动机驱动压缩式闭式地源供冷制热系统示意图

图中：

1—燃料发动机              2—压缩机             3—冷凝器

4—节流装置                5—蒸发器             6—烟气换热器

7—冷却水换热器            8—散热器             9—调节阀

10、11、12、13、14-三通阀  15—发动机燃料        16—发动机排烟管

17—水泵                   18—抽水井            19—回灌井

20—地下埋管               21—空调回水管        22—空调供水管

23—卫生热水进管           24—卫生热水出管      25—卫生热水换能管A

26—卫生热水换能管B        27—空调循环水换能管A 28—空调循环水换能管B

                      实施方式

以下结合附图对本发明的实施作如下说明：

在图1中，

发动机驱动压缩式地源供热制冷系统，由燃料发动机1、压缩机2、冷凝器3、节流装置4、蒸发器5、烟气换热器6、发动机冷却水换热器7、散热器8、调节阀9、三通阀10、11、12、13、14，水泵17、抽水井18、回灌井19及连接管道组成。其中，燃料发动机1可采用柴油机、汽油机、天燃气发动机等。燃料发动机1处设置有冷却水换热器7和烟气换热器6。冷却水换热器7和烟气换热器6内分别设置有空调循环水换能管A28和空调循环水换能管B27，并由连接管串联连接于空调循环水管道中。冷却水换热器7和烟气换热器6内还分别设置有卫生热水换能管A26和卫生热水换能管B25，并由连接管串联后连接于卫生热水进管23和卫生热水出管24。卫生热水换能管A25、卫生热水换能管B26和空调循环水换能管A27、空调循环水换能管B28可分别由多根管材制成，也可由单管盘旋制成后分别置于发动机冷却水换热器7和烟气换热器6内。

本实施例的工作过程如下：

燃料发动机1启动压缩机2工作后，液态制冷剂在蒸发器5中吸热蒸发变成气态后，气态制冷剂被燃料发动机1驱动的压缩机2压缩进入冷凝器3，在冷凝器3中放热冷凝成液态，液态制冷剂经节流装置4节流降压后进入蒸发器5完成循环。制冷运行时，空调回水由空调回水管21经过三通阀12进入蒸发器5，放热降温后经三通阀11输送给用户。水泵17将低温地下水由抽水井18抽出，经三通阀13送入冷凝器3，吸热升温后经三通阀10、14注入回灌井19返回地下。卫生热水先后经过发动机缸套冷却水换热器7和发动机排烟烟气换热器6中的卫生热水换能管A25、卫生热水换能管B26升温后，由卫生热水出管24送给热水用户或储水箱。操作调节阀9可将发动机缸套多余热量经散热器8排放给环境。制热运行时，空调回水由空调回水管21经过三通阀12进入冷凝器3，吸热升温后经三通阀10再到发动机缸套冷却水换热器7和发动机排烟烟气换热器6中的空调循环水换能管A27、空调循环水换能管B28吸收燃料发动机1的冷却水和排烟热能的余热，最后经三通阀11输送给空调循环水或用户。水泵17将地下水由抽水井18抽出，经三通阀13送入蒸发器5，放热降温后经三通阀14注入回灌井19返回地下。卫生热水先后经过发动机缸套冷却水换热器7和发动机排烟烟气换热器6升温后送给热水用户或储水箱。

在图2中，

发动机驱动压缩式地源供热制冷系统，由燃料发动机1、压缩机2、冷凝器3、节流装置4、蒸发器5、发动机排烟烟气换热器6、发动机缸套冷却水换热器7、散热器8、调节阀9、三通阀10-14，水泵17、地下埋管20及连接管道组成。其中，燃料发动机1可采用柴油机、汽油机、天燃气发动机等。燃料发动机1处设置有冷却水换热器7和烟气换热器6。发动机冷却水换热器7和烟气换热器6内分别设置有空调循环水换能管A28和空调循环水换能管B27，并由连接管串联连接于空调循环水管道中。冷却水换热器7和烟气换热器6内还分别设置有卫生热水换能管A26和卫生热水换能管B25，并由连接管串联后连接于卫生热水进管23和卫生热水出管24。卫生热水换能管A25、卫生热水换能管B26和空调循环水换能管A27、空调循环水换能管B28可分别由多根管材制成，也可由单管盘旋制成后分别置于发动机冷却水换热器7和烟气换热器6内。

本实施例的工作过程如下：

燃料发动机1启动压缩机2工作后，液态制冷剂在蒸发器5中吸热蒸发变成气态，气态制冷剂被燃料发动机1驱动的压缩机2压缩进入冷凝器3，在冷凝器3中放热冷凝成液态，液态制冷剂经节流装置4节流降压后进入蒸发器5完成循环。制冷运行时，空调回水21经过三通阀12进入蒸发器5，放热降温后经三通阀11输送给用户。水泵17将载热介质由地下埋管20抽出，经三通阀13送入冷凝器3，吸热升温后经三通阀10、14返回地下埋管20并将热量排放给土壤而降温。卫生热水先后经过发动机缸套冷却水换热器7和发动机排烟烟气换热器6中的卫生热水换能管A25、卫生热水换能管B26升温后，由卫生热水出管24送给热水用户或储水箱。操作调节阀9将发动机缸套多余热量经散热器8排放给环境。制热运行时，空调回水21经过三通阀12进入冷凝器3，吸热升温后经三通阀10再到发动机缸套冷却水换热器7和发动机排烟烟气换热器6中的空调循环水换能管A27、空调循环水换能管B28吸收燃料发动机1的冷却水和排烟热能的余热，最后经三通阀11输送给空调循环水或用户。水泵17将载热介质由地下埋管20抽出，经三通阀13送入蒸发器5，放热降温后经三通阀14返回地下埋管20并吸收土壤中的热量而升温；卫生热水先后经过发动机缸套冷却水换热器7和发动机排烟烟气换热器6升温后送给热水用户或储水箱。

在以上两个实施例中，也可不设置卫生热水系统，直接用于空调制冷或制热使用。

Claims (3)

1.一种发动机驱动压缩式地源供热制冷系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置和地下循环管路构成，其特征在于，压缩机的驱动源设置为燃料发动机，燃料发动机处设置有冷却水换热器和烟气换热器；冷却水换热器和烟气换热器内还分别设置有空调循环水换能管，并由连接管串联连接于空调循环水管道。

2.根据权利要求1所述的一种发动机驱动压缩式地源供热制冷系统，其特征在于，燃料发动机的冷却水换热器的进、出水管之间设置有管道连接的散热器和调节阀。

3.根据权利要求1所述的一种发动机驱动压缩式地源供热制冷系统，其特征在于，冷却水换热器与烟气换热器内分别设置有卫生热水换能管，并由连接管串联。

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