一种多功能供能系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多功能供能系统，包括燃煤供能单元，太阳能供能单元，光伏风电联合供能单元，吸收式热泵供能单元，热量存储单元。该系统以传统化石能源及可再生能源为主要能量来源，可独立利用各单元实现单独供暖，亦可综合利用各单元实现联合供暖；利用吸收式热泵供能单元与其他单元的联合应用，系统可完成冷量供应；光伏风电联合供能单元可以实现用户对电量的需求。该系统通过多种供能单元之间的集成利用，提高了能量的利用效率，保证了系统供能的可靠性，是一种高效、节能型系统。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能供能系统
本专利技术涉及可再生能源利用与分布式供能
，具体的说，是一种综合利用传统化石能源与可再生能源的多功能供能系统。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，通过冬季采暖、夏季制冷实现住宅温度的适宜性情况越来越普遍。在我国农村地区，燃煤采暖是农村家庭常用的采暖模式，空调制冷则是常用的制冷模式。但受传统化石能源的日益减少、电价的提高、环境污染等因素影响，单纯的燃煤采暖、空调制冷方式的经济性、稳定性越来越差，已经影响到农村家庭对冷和热的生活需要。与传统化石能源不同，可再生能源具有清洁、无污染的特性，运行成本低，在当今乃至未来都有着巨大的开发利用潜力。其中，太阳能、风能的开发和利用是目前能源利用领域的重要部分，太阳能集热、光伏发电、风能发电等技术则是目前针对太阳能、风能利用的主要形式。对于农村家庭而言，太阳能、风能的利用可以在保证住户生活舒适度的同时大幅降低住户用能的成本，具有极大的开发和应用价值。吸收式热泵是热泵技术中的一种，是一种可利用低品位热源，实现将热量从低温热源向高温热源泵送的循环系统。从能量利用角度来看，吸收式热泵技术除实现供热的功能之外，还有供冷的可行性。目前已存在利用多种热泵系统(如空气源热泵、地源热泵等)与太阳能、风能等可再生能源联合应用实现供热或供冷的技术，但吸收式热泵与可再生能源综合应用的模式开发较少，且大多数技术局限在简单和单一模式的供能，存在着供能不稳定及效率过低的弊端。考虑到目前农村地区对冷和热资源的需求增加、变化复杂，因此，为了更好地应对农村地区的能量需求变化，本专利技术提出了一种多功能供能系统，以实现农村家庭能量供应的灵活性、稳定性。
技术实现思路
为克服现有技术的缺点和不足，本专利技术旨在提供一种多功能供能系统，该系统以传统化石能源和可再生能源为能量来源，利用太阳能、风能及吸收式热泵技术，根据用户需求灵活提供电、热、冷能量供应，具有良好的节能效益和环保效益。本专利技术为解决其技术问题所采取的技术方案是：一种多功能供能系统，包括供水单元、燃煤供能单元、太阳能供能单元、光伏风电联合供能单元、吸收式热泵供能单元和热量存储单元，其特征在于，--所述供水单元包括供水管路以及设置在所述供水管路上的供水水泵和供水过滤器，--所述燃煤供能单元包括通过管路依次连接的燃煤装置、燃煤装置后置废气换热器，其中：所述供水管路与所述燃煤装置加热区入口相连通，两者之间的连通管路上设置有燃煤装置进水入口阀门；所述燃煤装置加热区出口通过管路与所述燃煤装置后置废气换热器的冷侧入口相连通；--所述太阳能供能单元包括通过管路依次连接的太阳能集热装置、太阳能集热水泵、太阳能集热板，其中：所述太阳能集热板的出口通过管路与太阳能集热装置的顶部入口相连通；所述太阳能集热装置底部入口通过管路与所述供水管路相连通，两者之间的连通管路上设置有太阳能集热装置进水入口阀门；所述太阳能集热装置的一侧通过管路与太阳能集热水泵的入口相连通；所述太阳能集热水泵的出口通过管路与所述太阳能集热板的底部入口相连通，两者之间的连通管路上设置有太阳能集热板入口阀门；--所述光伏风电联合供能单元包括联合发电装置电热器、太阳能电池板、光伏蓄电池、风力机、发电机、风电蓄电池，其中：所述联合发电装置电热器冷侧入口与所述供水管路相连通，两者之间的连通管路上设置有联合发电装置进水入口阀门；所述太阳能电池板与光伏蓄电池通过电路连通，两者之间的连通电路上设置有电力转换设备；所述光伏蓄电池通过电路与联合发电装置电热器的电加热区连通，两者之间的连通电路上设置有光伏供电控制器和光伏供电开关；所述风力机通过传动机构与发电机相连，两者之间设置有联轴器；所述发电机通过电路与风电蓄电池相连；所述风电蓄电池通过电路与联合发电装置电热器的电加热区连通，两者之间的连通电路上设置有风电供电控制器和风电供电开关；--所述吸收式热泵供能单元包括通过管路依次连通的发生器、冷凝器、一级蒸发器、二级蒸发器、吸收器、溶液热交换器，其中：所述发生器的冷侧出口通过管路与所述冷凝器的热侧入口相连通；所述冷凝器的热侧出口通过管路与所述一级蒸发器的冷侧入口相连通，两者之间的连通管道上设置有节流阀；所述一级蒸发器的冷侧出口通过管路与所述二级蒸发器的冷侧入口相连通；所述二级蒸发器的冷侧出口通过管路与所述吸收器的热侧入口相连通；所述吸收器的供液出口与所述溶液热交换器的冷侧入口相连通，两者之间的连通管路上设置有溶液泵；所述溶液热交换器的冷侧出口通过管路与所述发生器的供液入口相连通；所述发生器的回液出口通过管路与所述溶液热交换器的热侧入口相连通；所述所述溶液热交换器的热侧出口通过管路与所述吸收器的回液入口相连通，两者之间的连通管路上设置有吸收剂节流阀；--所述热量存储单元包括热水水箱。优选地，所述热水水箱顶部入口通过管路与并联连接的燃煤装置后置废气换热器的热水供应出口、太阳能集热装置一侧的热水供应出口和联合发电装置电热器的热水供应出口相连通；所述热水水箱顶部入口管路与燃煤装置后置废气换热器的热水供应出口管路之间设置有燃煤装置侧热水供应止回阀、燃煤装置侧热水供应阀门；所述热水水箱顶部入口管路与太阳能集热装置一侧的热水供应出口管路之间设置有太阳能集热装置侧热水供应止回阀、太阳能集热装置侧热水供应阀门；所述热水水箱顶部入口管路与联合发电装置电热器的热水供应出口管路之间设置有联合发电装置侧热水供应止回阀、联合发电装置侧热水供应阀门。优选地，所述热水水箱顶部入口设置有热水水箱入口过滤器；所述热水水箱的顶部设置有热水水箱温度计和热水水箱排气安全阀；所述热水水箱的一侧设置有热水水箱废水排放管道，管道出口设置有热水水箱废水排放管道阀门；所述热水水箱底部通过管路与用户端相连通，两者之间的连通管路上设置有热水水箱热水供应阀门，热水水箱热水供应温度计和热水水箱热水供应过滤器。优选地，所述燃煤装置的烟气出口通过管道与燃煤装置后置废气换热器的热侧入口相连通；所述燃煤装置后置废气换热器的热侧出口管道上设置有废气过滤器。优选地，所述发生器热侧入口通过管道与并联连接的燃煤装置侧热量供应管道、太阳能集热装置侧热量供应管道、联合发电装置侧热量供应管道、热水水箱热量供应管道相连通；所述发生器热侧入口管道与燃煤装置侧热量供应管道之间设置有燃煤装置侧热量供应止回阀、燃煤装置侧热量供应阀门；所述发生器热侧入口管道与太阳能集热装置侧热量供应管道之间设置有太阳能集热装置侧热量供应止回阀、太阳能集热装置侧热量供应阀门；所述发生器热侧入口管道与联合发电装置侧热量供应管道之间设置有联合发电装置侧热量供应止回阀、联合发电装置侧热量供应阀门；所述发生器热侧入口管道与热水水箱热量供应管道之间设置有热水水箱热量供应止回阀、热水水箱热量供应阀门。优选地，所述发生器热侧入口管路上设置有发生器供热入口阀门；所述发生器热侧出口管路上设置有发生器热侧出口过滤器；所述发生器热侧出口过滤器的出口通过管路连通并联的余热利用管路与废水排放管路；所述余热利用管路上设置有热泵系统余热利用阀门，并通过管路与用户端相连通；所述废水排放管路上设置有废水排出阀门，并通过管路与废水回收井相连通。优选地，所述供水管路依次通过吸收器冷侧、冷凝器冷侧后与热水水箱底部入水口相连通；所述供水管路与吸收器冷侧入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能供能系统，包括供水单元、燃煤供能单元、太阳能供能单元、光伏风电联合供能单元、吸收式热泵供能单元和热量存储单元，其特征在于，‑‑所述供水单元包括供水管路以及设置在所述供水管路上的供水水泵和供水过滤器，‑‑所述燃煤供能单元包括通过管路依次连接的燃煤装置、燃煤装置后置废气换热器，其中：所述供水管路与所述燃煤装置加热区入口相连通，两者之间的连通管路上设置有燃煤装置进水入口阀门；所述燃煤装置加热区出口通过管路与所述燃煤装置后置废气换热器的冷侧入口相连通；‑‑所述太阳能供能单元包括通过管路依次连接的太阳能集热装置、太阳能集热水泵、太阳能集热板，其中：所述太阳能集热板的出口通过管路与太阳能集热装置的顶部入口相连通；所述太阳能集热装置底部入口通过管路与所述供水管路相连通，两者之间的连通管路上设置有太阳能集热装置进水入口阀门；所述太阳能集热装置的一侧通过管路与太阳能集热水泵的入口相连通；所述太阳能集热水泵的出口通过管路与所述太阳能集热板的底部入口相连通，两者之间的连通管路上设置有太阳能集热板入口阀门；‑‑所述光伏风电联合供能单元包括联合发电装置电热器、太阳能电池板、光伏蓄电池、风力机、发电机、风电蓄电池，其中：所述联合发电装置电热器冷侧入口与所述供水管路相连通，两者之间的连通管路上设置有联合发电装置进水入口阀门；所述太阳能电池板与光伏蓄电池通过电路连通，两者之间的连通电路上设置有电力转换设备；所述光伏蓄电池通过电路与联合发电装置电热器的电加热区连通，两者之间的连通电路上设置有光伏供电控制器和光伏供电开关；所述风力机通过传动机构与发电机相连，两者之间设置有联轴器；所述发电机通过电路与风电蓄电池相连；所述风电蓄电池通过电路与联合发电装置电热器的电加热区连通，两者之间的连通电路上设置有风电供电控制器和风电供电开关；‑‑所述吸收式热泵供能单元包括通过管路依次连通的发生器、冷凝器、一级蒸发器、二级蒸发器、吸收器、溶液热交换器，其中：所述发生器的冷侧出口通过管路与所述冷凝器的热侧入口相连通；所述冷凝器的热侧出口通过管路与所述一级蒸发器的冷侧入口相连通，两者之间的连通管道上设置有节流阀；所述一级蒸发器的冷侧出口通过管路与所述二级蒸发器的冷侧入口相连通；所述二级蒸发器的冷侧出口通过管路与所述吸收器的热侧入口相连通；所述吸收器的供液出口与所述溶液热交换器的冷侧入口相连通，两者之间的连通管路上设置有溶液泵；所述溶液热交换器的冷侧出口通过管路与所述发生器的供液入口相连通；所述发生器的回液出口通过管路与所述溶液热交换器的热侧入口相连通；所述所述溶液热交换器的热侧出口通过管路与所述吸收器的回液入口相连通，两者之间的连通管路上设置有吸收剂节流阀；‑‑所述热量存储单元包括热水水箱。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能供能系统，包括供水单元、燃煤供能单元、太阳能供能单元、光伏风电联合供能单元、吸收式热泵供能单元和热量存储单元，其特征在于，--所述供水单元包括供水管路以及设置在所述供水管路上的供水水泵和供水过滤器，--所述燃煤供能单元包括通过管路依次连接的燃煤装置、燃煤装置后置废气换热器，其中：所述供水管路与所述燃煤装置加热区入口相连通，两者之间的连通管路上设置有燃煤装置进水入口阀门；所述燃煤装置加热区出口通过管路与所述燃煤装置后置废气换热器的冷侧入口相连通；--所述太阳能供能单元包括通过管路依次连接的太阳能集热装置、太阳能集热水泵、太阳能集热板，其中：所述太阳能集热板的出口通过管路与太阳能集热装置的顶部入口相连通；所述太阳能集热装置底部入口通过管路与所述供水管路相连通，两者之间的连通管路上设置有太阳能集热装置进水入口阀门；所述太阳能集热装置的一侧通过管路与太阳能集热水泵的入口相连通；所述太阳能集热水泵的出口通过管路与所述太阳能集热板的底部入口相连通，两者之间的连通管路上设置有太阳能集热板入口阀门；--所述光伏风电联合供能单元包括联合发电装置电热器、太阳能电池板、光伏蓄电池、风力机、发电机、风电蓄电池，其中：所述联合发电装置电热器冷侧入口与所述供水管路相连通，两者之间的连通管路上设置有联合发电装置进水入口阀门；所述太阳能电池板与光伏蓄电池通过电路连通，两者之间的连通电路上设置有电力转换设备；所述光伏蓄电池通过电路与联合发电装置电热器的电加热区连通，两者之间的连通电路上设置有光伏供电控制器和光伏供电开关；所述风力机通过传动机构与发电机相连，两者之间设置有联轴器；所述发电机通过电路与风电蓄电池相连；所述风电蓄电池通过电路与联合发电装置电热器的电加热区连通，两者之间的连通电路上设置有风电供电控制器和风电供电开关；--所述吸收式热泵供能单元包括通过管路依次连通的发生器、冷凝器、一级蒸发器、二级蒸发器、吸收器、溶液热交换器，其中：所述发生器的冷侧出口通过管路与所述冷凝器的热侧入口相连通；所述冷凝器的热侧出口通过管路与所述一级蒸发器的冷侧入口相连通，两者之间的连通管道上设置有节流阀；所述一级蒸发器的冷侧出口通过管路与所述二级蒸发器的冷侧入口相连通；所述二级蒸发器的冷侧出口通过管路与所述吸收器的热侧入口相连通；所述吸收器的供液出口与所述溶液热交换器的冷侧入口相连通，两者之间的连通管路上设置有溶液泵；所述溶液热交换器的冷侧出口通过管路与所述发生器的供液入口相连通；所述发生器的回液出口通过管路与所述溶液热交换器的热侧入口相连通；所述溶液热交换器的热侧出口通过管路与所述吸收器的回液入口相连通，两者之间的连通管路上设置有吸收剂节流阀；--所述热量存储单元包括热水水箱；所述热水水箱顶部入口通过管路与并联连接的燃煤装置后置废气换热器的热水供应出口、太阳能集热装置一侧的热水供应出口和联合发电装置电热器的热水供应出口相连通；所述热水水箱顶部入口管路与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张远，杨科，白井艳，徐建中，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11