CN205825195U - 一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统 - Google Patents

Abstract

一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统，它包括燃气三联供系统；空气源热泵系统等；燃气内燃发电机的出线端电缆与ATS自动转换柜连接，ATS自动转换柜通过电缆与母线段发电机馈线柜连接，母线段发电机馈线柜与市政电网380V母线连接实现并网，空气源热泵馈线柜通过电缆与空气源热泵连接，实现对空气源热泵的供电。本实用新型的有益效果是：两种系统同时都可以提供项目所需的冷热需求，而且燃气三联供可为空气源热泵提供驱动所需电力，提高项目的经济性同时提高整体供能系统的智能性，运行稳定可靠、安全性高。两套系统完美结合，互为备用，满足末端的设计要求和用户的用能需求，可用于商场、酒店、医院、办公楼等建筑物的发电、采暖和制冷。

Description

一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统

技术领域

本实用新型涉及燃气三联供系统技术领域，是一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统。

背景技术

燃气三联供系统：燃气内燃机与溴化锂直燃机组成的冷热电三联供系统是一种建立在能量梯级利用的热力学原理基础上，将一次能源按照能源的品质能量进行梯级利用，实现供冷、供电、供热联合供给装置，其遵循热力学第一、第二定律。在冷热电三联供的系统中中，燃气发电机组的产生的高温余热直接供给溴化锂机组，这种直接对接的方式不仅具有结构简单、能源利用率高、工艺简单的突出优点，还具有减少换热环节、热效率高的特点。

空气源热泵系统：空气源热泵系统是是由电动机驱动的，利用蒸汽压缩制冷循环工作原理，以环境空气为冷（热）源制取冷（热）风或者冷（热）水的设备。空气源热泵利用空气中的热量作为低温热源，经过传统空调器中的冷凝器或蒸发器进行热交换，然后通过循环系统，提取或释放热能，利用机组循环系统将能量转移到建筑物内，满足用户对生活热水、采暖或制冷等需求。

燃气三联供系统为空气源热泵系统提供驱动能源：电力，同时增加燃气内燃机的发电小时数。空气源热泵系统可以承担建筑冷热负荷需求。两种供能方式相互补充，供能形式更加智能灵活、经济性更佳，清洁能源的高效利用和可再生能源可以减少污染物的排放。

在实际实施时，若单独采用燃气三联供系统，由于燃气三联供系统以电力需求决定供热供冷能力，无法满足夏季全部制冷和冬季全部采暖需求，需要其他供冷和供热系统作为补充，若单独采用空气源热泵系统，在北方冬季面临室外空气温度过低，空气中的热能少，并且空气源热泵的工作效能在-10℃或更低的极低温环境中会大打折扣，影响机组整体运作，无法保证采暖或热水供应，影响能源利用效率。目前对二者联合使用方面的研究尚在空白阶段，

二者联合使用空气源热泵不仅可以增加燃气三联供系统的发电小时数而且可以作为三联供系统的补充冷热源，而在冬季面临极端天气时，空气源热泵系统能效低时，三联供系统可满足用户的采暖需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统，它使发电机满发小时数增加，供冷供热能力满足设计的负荷需求。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统，它包括燃气三联供系统：燃气内燃发电机（4）、溴化锂直燃机（5）；包括空气源热泵系统：空气源热泵（7）、空气源热泵馈线柜（6）；还包括分水器（8）、集水器（12）、ATS自动转换柜（3）、母线段发电机馈线柜（2）；其特征在于：

燃气内燃发电机（4）的出线端电缆与ATS自动转换柜（3）连接，ATS自动转换柜（3）通过电缆与母线段发电机馈线柜（2）连接，母线段发电机馈线柜（2）与市政电网380V母线（1）连接实现并网，母线分支出线与空气源热泵馈线柜（6）连接，空气源热泵馈线柜（6）通过电缆与空气源热泵（7）连接，实现对空气源热泵（7）的供电。

其中，空气源热泵（7）的出水管与分水器（8）的一端连接。

其中，空气源热泵（7）的回水管与集水器（12）连接；空气源热泵回水通过管道回到机组。

其中，溴化锂直燃机（5）的出水管与分水器（8）连接，溴化锂直燃机（5）的回水管与集水器（12）连接。

燃气三联供系统与空气源热泵出水温度一致与末端设计温度相同。

在供热工况下，使空气源热泵出水进入分水器与燃气三联供系统出水混合后，为末端提供热负荷。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用燃气三联供系统与空气源热泵系统的联合方式，使两种供能系统相互补充，提高项目的经济性，运行稳定可靠、安全性高。既满足建筑冷热负荷需求，同时增加冬季发电机满发小时数，提高系统的智能性，在电价处于峰平段时采用三联供系统发电供应空气源热泵，有效降低系统的运行费用。可用于商场、酒店、医院、办公楼等建筑物的发电和供暖。

附图说明

图1是本实用新型的系统示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统，它包括燃气三联供系统：燃气内燃发电机4、溴化锂直燃机5；包括空气源热泵系统：空气源热泵7、空气源热泵馈线柜6；还包括分水器8、集水器12、ATS自动转换柜3、母线段发电机馈线柜2；

燃气内燃发电机4的出线端电缆与ATS自动转换柜3连接，ATS自动转换柜3通过电缆与母线段发电机馈线柜2连接，母线段发电机馈线柜2与市政电网380V母线1连接实现并网，市政电网380V母线分支出线与空气源热泵馈线柜6连接，空气源热泵馈线柜6通过电缆与空气源热泵7连接，实现对空气源热泵7的供电。

其中，空气源热泵7的出水管与分水器8的一端连接。

其中，空气源热泵7的回水管通过蝶阀11与集水器12连接；

其中，溴化锂直燃机5的出水管通过水泵9、蝶阀10与分水器8连接，溴化锂直燃机5的回水管与集水器12连接。

本实用新型为保证提供足够的建筑冷热负荷、增加发电机冬季满发小时数和空气源热泵冬季运营效率，且完成空气源热泵系统与三联供系统的联合，具体实施方式如下：

燃气内燃发电机出线端电缆与发电机ATS自动转换柜进线端连接，ATS自动转换柜起到对燃气内燃发电机进行通断电的作用。ATS自动转换柜出线端电缆与母线段发电机馈线柜进线端连接，使燃气内燃发电机所发出的电力的电压、相续、频率调整至与市政电网电力品质相同，从而实现发电机所发电力与市政电网380V母线并网运行。完成并网后的380V母线分支出线与空气源热泵馈线柜进线端连接，空气源热泵馈线柜具有通断、电路保护、给电的功能，电路通过空气源热泵馈线柜后，空气源热泵馈线柜出线端通过电缆与空气源热泵连接，实现对空气源热泵的供电。

空气源热泵的出水口通过管路与分水器连接，实现对建筑的热力供应；空气源热泵的回水口通过管路与集水器连接，实现通过末端换热后的回水进入空气源热泵进行再次加热。

燃气内燃发电机组通过燃烧天然气，产生电能、高温烟气（400摄氏度）高温缸套水（95摄氏度）。高温烟气、高温缸套水进入溴化锂直燃机，以燃气内燃发电机产生的高温热源为驱动能源充分利用余热，分别可以产生冷水（7摄氏度）、热水（55摄氏度）。溴化锂直燃机通过管路连接进入分水器，通过末端换热后回到集水器，集水器通过管路与溴化锂直燃机回水口连接，冷回水（12摄氏度）、热回水（45摄氏度）。

空气源热泵以燃气内燃发电机组产生的电能作为驱动能源，充分发挥燃气三联供系统的能源梯级利用的优势，增加燃气内燃发电机的运行时间。

本实用新型在制热工况下的工作方式：

燃气内燃发电机通过燃烧天然气做功，产生电能、高温烟气（400摄氏度）高温缸套水（95摄氏度）。高温烟气、高温缸套水分别进入溴化锂直燃机的高温发生器、低温发生器，以燃气内燃发电机产生的高温热源为驱动能源，可以产热水（55摄氏度）。溴化锂直燃机通过管路与分水器连接，通过末端（建筑负荷）换热后回到集水器供热回水（45摄氏度）。空气源热泵在电能的驱动下产生50摄氏度的热水，通过管路与分水器连接，通过末端（建筑负荷）换热后回到集水器供热回水（45摄氏度）完成循环。

本实用新型在制冷工况下的工作方式：

燃气内燃发电机通过燃烧天然气做工，产生电能、高温烟气（400摄氏度）高温缸套水（95摄氏度）。高温烟气、高温缸套水分别进入溴化锂直燃机的高温发生器、低温发生器，以燃气内燃发电机组产生的高温热源为驱动能源，可以产冷水（7摄氏度）。溴化锂直燃机通过管路与分水器连接，通过末端制冷后回到集水器供冷回水（12摄氏度）完成循环。空气源热泵在电能的驱动下产生7摄氏度的冷水，通过管路与分水器连接，通过末端（建筑负荷）制冷后回到集水器供冷回水（12摄氏度）完成循环。

本实用新型的具体优点是：

1.本实用新型采用两种供能系统为燃气三联供系统、空气源热泵系统。燃气三联供系统是一种清洁能源天然气的梯级利用的供能方式。空气源热泵系统是一种利用清洁能源的供能方式。两种系统都为节能、环保的供能系统。

2. 三联供采用并网不上网运行模式，电负荷冬季往往无法消纳，导致发电机组开机时数下降，经济性下降的同时能源利用效率也有所下降，增加一次能源消耗。通过上述的连接方式使发电机与空气源热泵联合，一方面提高发电机稳定开启时数，充分利用余热供热，另一方面空气源热泵弥补了余热供暖在冬季供热过程中不足的缺点，整体提高了对一次能源的利用效率。充分发挥两种供能系统的优势。

3.由于夜间电价相对较低，夜间利用燃气三联供系统供能经济性不佳，可采取空气源热泵系统进行调峰运行，充分利用低谷电，增加项目的经济性。

4.两种节能、环保的供能系统相互补充，使各自的优势得到了最大的发挥。项目的经济性达到最佳。

Claims (4)

1.一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统，它包括燃气三联供系统：燃气内燃发电机（4）、溴化锂直燃机（5）；包括空气源热泵系统：空气源热泵（7）、空气源热泵馈线柜（6）；还包括分水器（8）、集水器（12）、ATS自动转换柜（3）、母线段发电机馈线柜（2）；其特征在于：

燃气内燃发电机（4）的出线端电缆与ATS自动转换柜（3）连接，ATS自动转换柜（3）通过电缆与母线段发电机馈线柜（2）连接，母线段发电机馈线柜（2）与市政电网380V母线（1）连接实现并网，市政电网380V母线分支出线与空气源热泵馈线柜（6）连接，空气源热泵馈线柜（6）通过电缆与空气源热泵（7）连接，实现对空气源热泵（7）的供电。

2.根据权利要求1所述的一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统，其特征在于，空气源热泵（7）的出水管与分水器（8）的一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统，其特征在于，空气源热泵（7）的回水管与集水器（12）连接。

4.根据权利要求3所述的一种燃气三联供系统与空气源热泵系统供能联合系统，其特征在于，溴化锂直燃机（5）的出水管与分水器（8）连接，溴化锂直燃机（5）的回水管与集水器（12）连接。