CN220552026U - 低能耗供能系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种低能耗供能系统，包括：生物能锅炉，用于生成燃气；燃料电池，通过所述生物能锅炉所提供的燃气及天然气管道燃气驱动并提供余热以及向用户供电；溴化锂吸收式冷热水机组，利用所述燃料电池的余热驱动，根据工况向用户供冷或供热；水源热泵，用于根据工况向用户供冷或供热；蓄水槽，盛装蓄能介质，所述蓄能介质与所述溴化锂吸收式冷热水机组以及所述水源热泵进行换热蓄能，所述蓄水槽通过所述蓄能介质并根据工况向用户供冷或供热；可再生能源发电装置，用于向用户供电。本申请提供的低能耗供电系统能高效利用可再生能源，并针对用户建筑群的不同用能情况，利用蓄水槽、蓄电池进行各时段各能源的相互补充，助力用户建筑群的减碳节能。
Description
技术领域
本申请涉及供能系统领域，特别是涉及低能耗的供能系统。
背景技术
现有技术中，常通过市政电网直接供电以向用户建筑进行供能，此类供能方式耗能量高，且碳排放量较高，对环境污染较大。目前虽然也有通过太阳能热水器等方式利用可再生能源向用户建筑供能的方式，但其能源利用率较低，导致整体能耗依旧较高。
实用新型内容
为解决上述问题，本申请提供了一种多设备协同以降低整体耗能的综合供能系统。
本申请一种低能耗供能系统，包括：
生物能锅炉，用于生成燃气；
燃料电池，通过所述生物能锅炉所提供的燃气驱动并提供余热以及向用户供电；
溴化锂吸收式冷热水机组，利用所述燃料电池的余热驱动，根据工况向用户供冷或供热；
水源热泵，用于根据工况向用户供冷或供热；
蓄水槽，盛装蓄能介质，所述蓄能介质与所述溴化锂吸收式冷热水机组以及所述水源热泵进行换热蓄能，所述蓄水槽通过所述蓄能介质并根据工况向用户供冷或供热；
可再生能源发电装置，用于向用户供电。
以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
可选的，所述水源热泵接入市电驱动。
可选的，所述可再生能源发电装置包括：
太阳能热电联供系统，配置于用户建筑物顶部，所述太阳能热电联供系统还向用户供热；
风能发电设备，配置于用户建筑物顶部。
可选的，所述低能耗供能系统还包括蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能发电设备以及所述风能发电设备通过电路连接用以蓄能，所述蓄电池还通过电路直接向用户供电。
可选的，所述低能耗供能系统还包括微电网，所述燃料电池、所述可再生能源发电装置、以及市电网均纳入所述微电网，所述微电网通过交直流转换器向用户供电。
可选的，所述燃料电池还通过输出电路接入市电网、以提供剩余电能。
可选的，所述燃料电池还通过燃气管路接入市政燃气管道，并通过市政燃气驱动。
可选的，所述生物能锅炉还通过燃气管路接入市政燃气管道、以提供剩余燃气。
本申请提供的低能耗供电系统能高效利用可再生能源，并针对用户建筑群的不同用能情况，利用蓄水槽、蓄电池进行各时段各能源的相互补充，有效形成了一种低能耗的多功能互补区域综合能源供应系统，助力用户建筑群的减碳节能。
附图说明
图1为本申请实施例中供能系统结构图；
图2为本申请实施例中供能系统夏季供能原理图；
图3为本申请实施例中供能系统冬季供能原理图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参照图1～图3，本申请一实施例提供一种低能耗供能系统，包括生物能锅炉、燃料电池、溴化锂吸收式冷热水机组、水源热泵、蓄水槽及可再生能源发电装置。该低能耗供能系统面向区域建筑群，可根据需求对区域建筑群整体供电、供冷和供热。
本申请的低能耗也可以理解为相对于各设备独立运行，通过管路、线网的配置，进一步提高综合供能效率。
建筑群内各餐厅、用户产生的剩餐可集中至生物能锅炉并产生沼气，生物能锅炉内包括一沼气转换天然气配套设备，用以将沼气转换成天然气。生物能锅炉产生的天然气可用于为以天然气为燃料的燃料电池供能。此外，生物能锅炉还可通过燃气管路接入市政燃气管道，以提供剩余的燃气。
燃料电池可以生物能锅炉产生的天然气为燃料，也可通过燃气管路接入市政燃气管道，并通过市政燃气驱动。燃料电池的热化学反应可产生电和高温余热，其中燃料电池产生的电可通过市政电网输送到建筑群的各建筑使用，以提供剩余电能。具体的，燃料电池可以是高温固体氧化物燃料电池，其反应温度约在700-1000℃左右，发电效率可达50-60％，远高于我国火力平均终端发电效率的33.6％左右，可极大助力建筑的节能减碳。
燃料电池伴随发电产生的高温余热可用于驱动溴化锂吸收式冷热水机组，该溴化锂吸收式冷热水机组具有供冷工况和供热工况，可根据工况产生生活热水或供冷用冷水用于建筑供冷。
水源热泵也具有供冷工况和供热工况，可根据工况向用户供冷或供热。水源热泵可通过燃料电池的供电驱动，也可直接接入市电驱动。
蓄水槽可用以盛装蓄能介质，该蓄能介质与溴化锂吸收式冷热水机组以及水源热泵进行换热蓄能，从而蓄水槽可通过该蓄能介质并根据工况向用户供冷或供热。
本申请所提到的供热，可以是直接向用户提供生活热水，也可以是通过接入建筑内部的热水循环管路等方式向用户提供热能。
具体的，参照图2，夏季供冷时，溴化锂吸收式冷热水机组和水源热泵处于供冷工况，可产生冷水用于供冷。当溴化锂吸收式冷热水机组产生的冷水过多而建筑冷负荷过小时，可将冷水输入蓄水槽进行蓄冷；而当水源热泵需由市政电网供电时，可在夜间市政电网电价较低时，积极利用谷价电产生更多的冷水并输入蓄水槽中，白天用电高峰时，蓄水槽可向用户供冷，从而实现市政电网的削峰填谷。
参照图3，冬季供暖时，溴化锂吸收式冷热水机组和水源热泵处于供热工况，可产生热水用于供热。当溴化锂吸收式冷热水机组产生热水过多时，可通过蓄水槽进行蓄热；或当夜间谷价电时，水源热泵可产生更多热水并通过蓄水槽进行蓄热，从而在用电高峰时，蓄水槽可向用户供热，实现供能系统的经济运行。
本申请的用于向用户供电的可再生能源发电装置可以包括太阳能热电联供系统和风能发电设备，二者均可配置于用户建筑物顶部，用以转换太阳能和风能。太阳能热电联供系统和风能发电设备所产生的电可直接向用户供电。
本申请的低能耗供能系统还包括蓄电池，该蓄电池与太阳能热电联供系统以及风能发电设备通过电路连接用以蓄能，所述蓄电池还可通过电路直接向用户建筑供电。当用户建筑处于用电高峰时，可再生能源发电装置产生的电直接用于用户供电，当用户建筑处于用电低谷时，可再生能源发电装置产生的电可储存于蓄电池中，待用电高峰时蓄电池再对用户建筑进行供电。
太阳能热电联供系统还可在产生电的同时产生较高温度热水，用以向建筑用户供热。
在一实施例中，低能耗供能系统还包括微电网，燃料电池、可再生能源发电装置、以及市电网均纳入该微电网，该微电网通过交直流转换器向用户供电。其中，建筑中的直流用电设备直接使用可再生能源或蓄电池产生的直流电，交流用电设备可通过交直流转换器进行供电，当电力不足时，可通过市政电网进行用电补充。
本申请提供的低能耗供电系统能高效利用可再生能源，并针对用户建筑群的不同用能情况，利用蓄水槽、蓄电池进行各时段各能源的相互补充，有效形成了一种低能耗的多功能互补区域综合能源供应系统，助力用户建筑群的减碳节能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时，可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种低能耗供能系统，其特征在于，包括：
生物能锅炉，用于生成燃气；
燃料电池，通过所述生物能锅炉所提供的燃气驱动并提供余热以及向用户供电；
溴化锂吸收式冷热水机组，利用所述燃料电池的余热驱动，根据工况向用户供冷或供热；
水源热泵，用于根据工况向用户供冷或供热；
蓄水槽，盛装蓄能介质，所述蓄能介质与所述溴化锂吸收式冷热水机组以及所述水源热泵进行换热蓄能，所述蓄水槽通过所述蓄能介质并根据工况向用户供冷或供热；
可再生能源发电装置，用于向用户供电。
2.根据权利要求1所述的低能耗供能系统，其特征在于，所述水源热泵接入市电驱动。
3.根据权利要求1所述的低能耗供能系统，其特征在于，所述可再生能源发电装置包括：
太阳能热电联供系统，配置于用户建筑物顶部，所述太阳能热电联供系统还向用户供热；
风能发电设备，配置于用户建筑物顶部。
4.根据权利要求3所述的低能耗供能系统，其特征在于，所述低能耗供能系统还包括蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能热电联供系统以及所述风能发电设备通过电路连接用以蓄能，所述蓄电池还通过电路直接向用户供电。
5.根据权利要求1所述的低能耗供能系统，其特征在于，所述低能耗供能系统还包括微电网，所述燃料电池、所述可再生能源发电装置、以及市电网均纳入所述微电网，所述微电网通过交直流转换器向用户供电。
6.根据权利要求1所述的低能耗供能系统，其特征在于，所述燃料电池还通过输出电路接入市电网、以提供剩余电能。
7.根据权利要求1所述的低能耗供能系统，其特征在于，所述燃料电池还通过燃气管路接入市政燃气管道，并通过市政燃气驱动。
8.根据权利要求1所述的低能耗供能系统，其特征在于，所述生物能锅炉还通过燃气管路接入市政燃气管道、以提供剩余燃气。
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