CN213066627U - 一种以燃气为核心的联合能源供冷供热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及暖通空调领域，特别是一种以燃气为核心的联合能源供冷供热系统，包括燃气内燃机、发电机组、补燃型溴化锂机组、直燃型溴化锂机组、烟气冷凝热回收器、地源热泵、三工况地源热泵、蓄能水池、机房配电柜、分集水器，燃气内燃机连接发电机组，发电机组连接补燃型溴化锂机组，同时市政燃气直接连接直燃型溴化锂机组，补燃型溴化锂机组和直燃型溴化锂机组都连接烟气冷凝热回收器，烟气冷凝热回收器连接蓄能水池，蓄能水池连接三工况地源热泵和地源热泵，三工况地源热泵和地源热泵连接分集水器和机房配电柜，全面提高了能源利用效率、能源安全保障性及系统经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及暖通空调领域，特别是一种供冷供热系统。
背景技术
传统供冷或供热系统设计过程中强调一次投资的节约，从而忽视了系统的运行费用，造成技术形式单一带来的缺点，空调系统不能基于建筑冷热负荷变化实现及时调节。
如图1所示，使用单一能源，按照100％负荷率配置供冷供热设备，较为扁平的能源使用策略导致系统长期低效率运行，设备配置超过50％时间处于闲置状态。
另一方面，电制冷机组只能满足夏季的制冷需求，冬季燃气锅炉运行费用偏高，而热泵技术对于冷热源的要求严苛，燃气冷热电三联供技术造价高，受政策制约并难以实现冷热电的完美匹配，单一使用各种供能技术都将暴露其天然缺陷。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种以燃气为核心的联合能源供冷供热系统及方法，全面提高能源利用效率。
一种以燃气为核心的联合能源供冷供热系统，包括燃气内燃机、发电机组、补燃型溴化锂机组、直燃型溴化锂机组、烟气冷凝热回收器、地源热泵、三工况地源热泵、蓄能水池、机房配电柜、分集水器，燃气内燃机连接发电机组，发电机组连接补燃型溴化锂机组，同时市政燃气直接连接直燃型溴化锂机组，补燃型溴化锂机组和直燃型溴化锂机组都连接烟气冷凝热回收器，烟气冷凝热回收器连接蓄能水池，蓄能水池连接三工况地源热泵和地源热泵，三工况地源热泵和地源热泵连接分集水器和机房配电柜；燃气内燃机用于产生1000℃～1200℃高温烟气供发电机组发电，驱动补燃型溴化锂机组通过600℃的中温烟气用来生产5～7℃供冷冷水和40～50℃供热热水；烟气冷凝热回收器用于将 150℃的低温烟气换热后由烟囱排至室外，废热经过换热后冬季用于加热蓄能水池热水。
本实用新型有以下优点：
1、以天然气为核心，实现天然气燃烧后烟气从1200℃～1000℃到60℃的全温度带梯级综合利用。
2、在此基础上通过地源热泵、蓄能水池、余热利用等设备之间的耦合互补，进行冷、热、电等能源需求的协同供应，将原本各自独立的处理工艺按照“能源流”的形式上进行系统化、集约化的耦合。
3、根据系统负荷变化设定运行策略，根据负荷波动分成三段，每段配置不同能源形式，使天然气和地热两种能源以及每一种技术都在最适宜的时刻工作，形成具备运行逻辑的联合能源供冷供热系统，实现负荷波动下的精细能源管理和高效运行。
附图说明
图1是传统供冷供热系统的设备闲置率示意图。
图2是本实用新型的供冷供热系统原理示意图。
图3是本实用新型的系统夏季日间运行策略图。
图4是本实用新型的系统夏季夜间运行策略图。
图5是本实用新型的系统冬季日间运行策略图。
图6是本实用新型的系统冬季夜间运行策略图。
具体实施方式
如图2，一种以燃气为核心的联合能源供冷供热系统，包括燃气内燃机、发电机组、补燃型溴化锂机组、直燃型溴化锂机组、烟气冷凝热回收器、地源热泵、三工况地源热泵、蓄能水池、机房配电柜、分集水器，以及阀门、水泵。天然气在燃气内燃机内燃烧，产生1000℃～1200℃高温烟气进行发电后，温度降至600℃的中温烟气进入补燃型溴化锂机组，驱动补燃型溴化机组夏季生产 5～7℃供冷冷水、冬季生产40～50℃供热热水；温度降至150℃的低温烟气进入冷凝热回收器经过换热后由烟囱排至室外；同时，发电机组发电直接全部作为系统热泵及配套水泵驱动电力，废热经过换热后冬季用于加热蓄能水池热水作为夜间低谷电时刻地源热泵低温热源，夏季用于生产生活热水提供建筑使用，实现实时匹配。整个过程中天然气燃烧释放的热量理论上的利用率达到夏季 259％、冬季209％，做到能量的“吃干榨尽”和升级利用。
另一方面，一种以燃气核心的联合能源供冷供热系统其特征在于根据负荷变化设定系统运行策略，将负荷分为三段，每段配置不同能源形式，使天然气和地热两种能源以及每一种技术都在最适宜的时刻工作，实现高效运行。
夏季运行策略：
1)当负荷较低时，以市政电源驱动地源热泵制冷；
2)冷负荷升高，发电机组驱动地源热泵及配套水泵，补燃型溴化锂机组利用发电余热制冷；冷负荷进一步升高时，直燃型溴化锂机组运行制冷，废热用于生产生活热水；
3)当冷负荷达到峰值时，制冷量缺口部分通过释放夜间低谷电价时蓄的冷量填补；
4)夜间通过三工况地源热泵(供冷、供热及蓄能三种工况)进行蓄冷，地源热泵机组开启负责夜间制冷，由直燃型溴化锂机组填补制冷量缺口；
冬季运行策略：
1))当负荷较低时，以市政电源驱动地源热泵制热；
2)热负荷升高，发电机组驱动地源热泵及配套水泵，补燃型溴化锂机组利用发电余热制热；
3)当热负荷达到峰值时，不足负荷需求部分由直燃型溴化锂机组运行制热；日间废热通过冷凝热换热器将热量储存至蓄热水池，夜间低谷电时刻作为三工况地源热泵低温热源；
4)夜间池水作为三工况地源热泵低温热源，不足部分开启地源热泵为建筑供热，所有燃气设备全部停机。
本实用新型以联合能源进行系统配置。
1、以天然气为核心，实现天然气燃烧后烟气从1200℃～1000℃到60℃的全温度带梯级综合利用。
2、在此基础上通过地源热泵、蓄能水池、余热利用等设备之间的耦合互补，进行冷、热、电等能源需求的协同供应，将原本各自独立的处理工艺按照“能源流”的形式上进行系统化、集约化的耦合。
3、根据系统负荷变化设定运行策略，根据负荷波动分成三段，每段配置不同能源形式，使天然气和地热两种能源以及每一种技术都在最适宜的时刻工作，形成具备运行逻辑的联合能源供冷供热系统，实现负荷波动下的精细能源管理和高效运行。
Claims (1)
1.一种以燃气为核心的联合能源供冷供热系统，其特征在于，包括燃气内燃机、发电机组、补燃型溴化锂机组、直燃型溴化锂机组、烟气冷凝热回收器、地源热泵、三工况地源热泵、蓄能水池、机房配电柜、分集水器，燃气内燃机连接发电机组，发电机组连接补燃型溴化锂机组，同时市政燃气直接连接直燃型溴化锂机组，补燃型溴化锂机组和直燃型溴化锂机组都连接烟气冷凝热回收器，烟气冷凝热回收器连接蓄能水池，蓄能水池连接三工况地源热泵和地源热泵，三工况地源热泵和地源热泵连接分集水器和机房配电柜；燃气内燃机用于产生1000℃～1200℃高温烟气供发电机组发电，驱动补燃型溴化锂机组通过600℃的中温烟气用来生产5～7℃供冷冷水和40～50℃供热热水；烟气冷凝热回收器用于将150℃的低温烟气换热后由烟囱排至室外，废热经过换热后冬季用于加热蓄能水池热水。
Priority Applications (1)
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| CN202021438883.1U CN213066627U (zh) | 2020-07-21 | 2020-07-21 | 一种以燃气为核心的联合能源供冷供热系统 |
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| CN202021438883.1U CN213066627U (zh) | 2020-07-21 | 2020-07-21 | 一种以燃气为核心的联合能源供冷供热系统 |
Publications (1)
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ID=75574622
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2020
- 2020-07-21 CN CN202021438883.1U patent/CN213066627U/zh active Active
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