CN204141890U - 基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统 - Google Patents

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余思敏
于文远
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张良
王远
张培培
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邵振华
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Abstract

本实用新型涉及一种基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统。包括太阳能集热子系统、风力发电子系统和吸收压缩复合式热泵子系统,所述吸收压缩复合式热泵子系统包括吸收式热泵子单元循环和蒸汽压缩式热泵子单元循环。本实用新型基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统综合了太阳能热驱动吸收式及风力发电驱动蒸汽压缩式两种热泵循环方式,在阴雨天或晚上则开动压缩机,这时压缩机和冷凝器、蒸发器构成一个单独的蒸汽压缩式热泵子单元循环,它可以和吸收式热泵子单元循环联合工作,或单独工作,来维持供热量的稳定,从而实现了在不同的日照或天气情况下都能持续提供稳定的热量。

Description

基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统
技术领域
本实用新型涉及能源综合利用技术领域,具体来说,是涉及一种基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统。
背景技术
常规的吸收式热泵系统都是利用燃烧天然气提供的热量来驱动热泵系统,天然气燃烧时除了排放热量外,还会排放二氧化碳温室气体及二氧化硫、硫化氢等有害气体,不利于环境保护。蒸汽压缩式热泵系统当中的压缩机由电能驱动,化石燃料发电是我国主要的发电方式,电能驱动的蒸汽压缩式热泵系统不利于环境保护。
太阳能是一种丰富、清洁的可再生能源,太阳能吸收式热泵技术是利用太阳能的一种新型热泵技术,与常规的吸收式热泵技术相比,由于太阳能吸收式热泵技术以太阳能作为热源,不仅能节约大量的化石能源,可以起到保护环境的作用。太阳能吸收式热泵技术在平常天气晴好的白天,由太阳能集热器产生的热水提供热源,驱动吸收式热泵系统;但是在阴雨天或晚上,太阳能集热器不能提供稳定的热量。
风能是最具商业潜力、最具活力的可再生能源,使用清洁,成本较低,取用不尽,风力发电可以减少化石燃料发电产生的大量污染物,可以为节能减排作出积极的贡献。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统,克服了现有技术的不足之处,在不同的日照或天气情况下都能持续提供稳定的热量。
为实现上述目的,本实用新型通过以下技术方案实现的:
一种基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统,包括太阳能集热子系统、风力发电子系统和吸收压缩复合式热泵子系统,所述吸收压缩复合式热泵子系统包括吸收式热泵子单元循环和蒸汽压缩式热泵子单元循环。其中:
太阳能集热子系统:太阳能集热器、蓄热箱和第一水泵通过管道形成循环路径,所述蓄热箱用于储存所述太阳能集热器产生的热量,所述蓄热箱通过管道连接热水供应器,用于给用户提供热水。
风力发电子系统:风力发电机连接控制器,所述控制器连接蓄电池,所述蓄电池连接逆变器,用于给压缩机供电。
吸收式热泵子单元循环:所述蓄热器、第二水泵和发生器之间通过管道连接成循环路径,用于将蓄热器中热量输送至发生器,所述发生器通过管道连接冷凝器,所述冷凝器通过管道连接蒸发器,连接所述冷凝器和所述蒸发器之间的管道上设有第二节流阀,所述蒸发器通过管道连接吸收器,所述吸收器通过溶液泵连接至溶液热交换器,所述溶液热交换器通过管道连接至发生器,所述发生器通过另一管道连接至所述溶液热交换器,所述溶液热交换器通过另一管道连接所述吸收器,所述连接溶液热交换器和吸收器的另一管道上设有第一节流阀;
蒸汽压缩式热泵子单元循环:所述逆变器连接至压缩机,将风力发的电用于驱动所述压缩机,所述冷凝器通过另一管道连接所述蒸发器,所述连接冷凝器和蒸发器之间的另一管道上设有第三节流阀,所述蒸发器通过管道连接至压缩机,所述压缩机通过管道连接至冷凝器。
风机盘管内工质与所述冷凝器中工质进行换热,用于为用户提供热量。
进一步地,基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统还设有地下换热器,所述地下换热器通过循环泵连接蒸发器,用于吸收浅层地热为蒸发器中工质进行预热。
其中,所述吸收式热泵子单元循环中的工质为溴化锂-水工质对。
由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:本实用新型基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统综合了太阳能热驱动吸收式及风力发电驱动蒸汽压缩式两种热泵循环方式,在阴雨天或晚上则开动压缩机,这时压缩机、冷凝器、第三节流阀和蒸发器构成一个单独的蒸汽压缩式热泵子单元循环,它可以和吸收式热泵子单元循环联合工作,或单独工作,来维持供热量的稳定,从而实现了在不同的日照或天气情况下都能持续提供稳定的热量。
附图说明
图1为本实用新型风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统的一个较优实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型加以详细说明,但本实施例并不用于限制本实用新型,凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化,均列入本实用新型权利要求书的保护范围。
风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统,包括:太阳能集热器1、蓄热器2、第一水泵3、热水供应器4、第二水泵5、发生器6、溶液热交换器7、第一节流阀8、溶液泵9、吸收器10、风力发电机11、控制器12、蓄电池13、逆变器14、压缩机15、冷凝器16、第二节流阀17、第三节流阀18、蒸发器19、风机盘管20、地下换热器21和循环泵22。
上述各部件构成此风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统的太阳能集热子系统、风力发电子系统和吸收压缩复合式热泵子系统,其中吸收压缩复合式热泵子系统又包括吸收式热泵子单元循环和蒸汽压缩式热泵子单元循环。
如图所示,太阳能集热器1、蓄热箱2和第一水泵3通过管道形成循环路径,蓄热箱2用于储存所述太阳能集热器1产生的热量,蓄热箱2通过管道连接热水供应器4,用于给用户提供热水。
风力发电机11连接控制器12,控制器12连接蓄电池13,蓄电池13连接逆变器14,用于给压缩机15供电。
蓄热器2、第二水泵5和发生器6之间通过管道连接成循环路径,用于将蓄热器2中热量输送至发生器6,在发生器6内,由蓄热器2传递过来的热量加热溴化锂溶液后产生的水蒸气进入到冷凝器16被冷却,被冷却的水蒸气经第二节流阀17减压节流,变成低温的制冷剂水,进入蒸发器19,在蒸发器19中蒸发形成低温低压的制冷剂气体,最后进入吸收器10形成稀溶液;在吸收器10内形成的稀溶液由溶液泵9送至溶液热交换器7后温度升高,温度升高后的稀溶液进入发生器6,在发生器6内加热成为最终浓溶液。浓溶液流经溶液热交换器7,温度被降低,被降低温度的浓溶液通过第一节流阀8后进入吸收器10,吸收器10吸收来自蒸发器19的制冷剂气体,成为稀溶液。如此往复完成吸收压缩复合式热泵子系统当中的吸收式热泵子单元循环。
逆变器14连接至压缩机15,将风力发电机11发的电用于驱动压缩机15,压缩机15把低温低压制冷剂蒸汽压缩成高温高压的蒸汽,在冷凝器16中高温高压的制冷剂蒸汽被冷凝成高压制冷剂液体,从冷凝器16中出来的制冷剂液体经过第三节流阀18节流成低温低压的制冷剂液体,在蒸发器19里蒸发形成低温低压的制冷剂气体,最后这些制冷剂气体进入到压缩机15进行压缩,如此往复完成吸收压缩复合式热泵子系统当中的蒸汽压缩式热泵子单元循环。
风机盘管20内的工质与冷凝器16中的工质进行换热,用于为用户提供热量。
地下换热器21通过循环泵22连接蒸发器19,用于吸收浅层地热为蒸发器19中工质进行预热。
其中,吸收式热泵子单元循环中的工质为溴化锂-水工质对。

Claims (3)

1.一种基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统,其特征在于:包括太阳能集热子系统、风力发电子系统和吸收压缩复合式热泵子系统,所述吸收压缩复合式热泵子系统包括吸收式热泵子单元循环和蒸汽压缩式热泵子单元循环;其中:
太阳能集热子系统:太阳能集热器(1)、蓄热箱(2)和第一水泵(3)通过管道形成循环路径,所述蓄热箱(2)用于储存所述太阳能集热器(1)产生的热量,所述蓄热箱(2)通过管道连接热水供应器(4),用于给用户提供热水;
风力发电子系统:风力发电机(11)连接控制器(12),所述控制器(12)连接蓄电池(13),所述蓄电池(13)连接逆变器(14),用于给压缩机(15)供电;
吸收式热泵子单元循环:所述蓄热器(2)、第二水泵(5)和发生器(6)之间通过管道连接成循环路径,用于将蓄热器(2)中热量输送至发生器(6),所述发生器(6)通过管道连接冷凝器(16),所述冷凝器(16)通过管道连接蒸发器(19),连接所述冷凝器(16)和所述蒸发器(19)之间的管道上设有第二节流阀(17),所述蒸发器(19)通过管道连接吸收器(10),所述吸收器(10)通过溶液泵(9)连接至溶液热交换器(7),所述溶液热交换器(7)通过管道连接至发生器(6),所述发生器(6)通过另一管道连接至所述溶液热交换器(7),所述溶液热交换器(7)通过另一管道连接所述吸收器(10),所述连接溶液热交换器(7)和吸收器(10)的另一管道上设有第一节流阀(8);
蒸汽压缩式热泵子单元循环:所述逆变器(14)连接至压缩机(15),将风力发的电用于驱动所述压缩机(15),所述冷凝器(16)通过另一管道连接所述蒸发器(19),所述连接冷凝器(16)和蒸发器(19)之间的另一管道上设有第三节流阀(18),所述蒸发器(19)通过管道连接至压缩机(15),所述压缩机(15)通过管道连接至冷凝器(16);
风机盘管(20)内工质与所述冷凝器(16)中工质进行换热,用于为用户提供热量。
2.如权利要求1所述的基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统,其特征在于:设有地下换热器(21),所述地下换热器(21)通过循环泵(22)连接蒸发器(19),用于吸收浅层地热为蒸发器(19)中工质进行预热。
3.如权利要求1所述的基于风光互补的吸收压缩复合式地源热泵系统,其特征在于:所述吸收式热泵子单元循环中的工质为溴化锂-水工质对。
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