一种换热站风光地热能耦合吸收式热泵供热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种换热站风光地热能耦合吸收式热泵供热系统，包括低温热源、吸收式热泵系统，低温热源包括并联的太阳能集热系统、风能集热系统以及地热系统；吸收式热泵系统接入一次网循环水管路和二次网循环水管路；吸收式热泵系统包括依次连接的发生器、工质溶液泵、吸收器、冷凝器、第二膨胀阀、蒸发器，吸收器经第一膨胀阀连接发生器；吸收器还连接冷凝器；冷凝器和吸收器分别连接二次网供水管路和回水管路；发生器连接一次网供水管路和回水管路；蒸发器作为低温热源输出端，风、光、地热能三种清洁能源高效互补，能够持续对外提供低品位热能，利用集中供热系统一次网供水驱动吸收式热泵提取低温热源热量，用于二次网循环水实现对外供热。现对外供热。现对外供热。

【技术实现步骤摘要】
一种换热站风光地热能耦合吸收式热泵供热系统


[0001]本技术属于供热
，尤其涉及一种风光地热能耦合吸收式热泵供热系统。

技术介绍

[0002]目前城市集中供热系统能源消费量中化石能源占比高达98%，目前城市集中供热面积扩张速率大，在逐步实施的降低碳排放政策下，供热行业低碳、减碳任务艰巨。近年来能源价格上涨迅猛，在煤炭价格持续处于高位的背景下，热源价格与成本挂钩，对供热项目的经济性影响较大。当前供热行业所处的市场与政策环境，要求供热企业尽快开展低碳清洁供暖技术路线，以推动行业发展。目前清洁供暖方式众多，但适用性不足、供热不稳定是限制其发展的主要原因，例如风能、太阳能、地热能等清洁能源都面临着诸多问题。风能波动性较强且高峰期处于夜晚，太阳能仅白天存在，地热能持续提取会导致土壤温度下降提热量减少。如何高效利用这些清洁能源实现对外供热，实现清洁低碳供热，是供热行业发展需要解决的主要问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本技术提供一种换热站风光地热能耦合吸收式热泵供热系统。该系统以风能与太阳能两种在时间上呈互补特性的清洁能源耦合，建立一种风力制热器利用风机带动搅拌器使水升温，加上太阳能集热器利用太阳能供热，配以相对稳定的地热能共同构成低温热源，使风、光、地热能三种清洁能源高效互补，能够持续对外提供低品位热能。利用集中供热系统一次网供水驱动吸收式热泵提取低温热源热量，用于二次网循环水实现对外供热。本技术建立的风光地热能耦合吸收式热泵高效利用了三种清洁能源，缩小热泵高低温热源温差，提高制热性能系数，同时增大一次网供回水温差，降低集中供热系统能耗，本系统有效提高清洁能源利用率并将之应用于集中供热系统中，提高了换热站供热能力，降低系统供热成本与碳排放指标。
[0004]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种换热站风光地热能耦合吸收式热泵供热系统，包括低温热源、吸收式热泵系统，低温热源包括并联的太阳能集热系统、风能集热系统以及地热系统；吸收式热泵系统接入一次网循环水管路和二次网循环水管路；吸收式热泵系统包括依次连接的发生器、工质溶液泵、吸收器、冷凝器、第二膨胀阀、蒸发器，吸收器经第一膨胀阀连接发生器；吸收器还连接冷凝器；冷凝器的低温侧连接二次网供水管路，吸收器的低温侧连接二次网回水管路；发生器的低温侧连接一次网供水管路和一次网回水管路；太阳能集热系统、风能集热系统以及地热系统中均将蒸发器作为低温热源输出端。
[0005]一次网供水管路和一次网回水管路分别连接发生器的高温侧进出口，发生器的水蒸汽出口连接冷凝器的高温侧入口，冷凝器的高温侧出口连接蒸发器的冷侧入口，蒸发器的冷侧出口连接吸收器的工质入口，吸收器的工质出口经工质溶液泵连接发生器的工质入
口，发生器的工质出口还连接吸收器的工质入口，所述工质为溴化锂溶液。
[0006]一次网供水管路至发生器的管路和冷凝器至二次网供水的管路上均设置有球阀，发生器至一次网回水管路上依次设置电动调节阀和球阀，二次网回水管路至吸收器的管路上依次设置球阀和电动调节阀。
[0007]一次网供水管路和一次网回水管路接入板式换热器的热侧入口和热侧出口；二次网供水管路至板式换热器的低温侧入口依次设置球阀、Y型过滤器、二次网循环泵和电动阀，板式换热器高温侧出口设置电动调节阀。
[0008]与风能集热系统和地热系统并联的管路两端与太阳能集热系统两端均设置球阀。
[0009]太阳能集热系统包括太阳能集热器，太阳能集热器的入口沿着介质流向依次设置球阀和电动阀，太阳能集热器的出口设置球阀，蒸发器的热侧进出口连接太阳能集热系统的出入口，蒸发器的热侧出口至太阳能集热系统的入口设置球阀，太阳能集热系统的出口至蒸发器的热侧入口依次设置球阀和低温热源循环泵。
[0010]风能集热系统包括风力制热器，风力制热器的入口沿着介质流向依次设置球阀和电动阀，风力制热器的出口设置球阀，蒸发器的热侧进出口连接风能集热系统的出入口，风能集热系统的出入口均设置球阀，蒸发器的热侧出口至风能集热系统的入口设置球阀，风能集热系统的出口至蒸发器的热侧入口依次设置球阀和低温热源循环泵。
[0011]地热系统包括依次连接的Y型过滤器、电动阀、地热井管道和地热井循环泵，地热系统的两端分别设置球阀作为出入口与蒸发器的热侧进出口连接，地热系统出口至蒸发器热侧入口依次设置球阀和低温热源循环泵，蒸发器热侧出口至地热系统入口设置球阀。
[0012]非采暖季时，太阳能集热系统和风能集热系统作为地热系统的的热源。
[0013]采暖季光照强度充足时，太阳能集热系统和风能集热系统作为低温热源；采暖季光照强度不足时，风能集热系统和地热系统作为低温热源。
[0014]与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：本技术将能源特性互补的风能、太阳能高效耦合，配以相对稳定的地热能共同组成热泵低温热源，能够利用一次网循环水驱动吸收式热泵系统实现清洁能源实现对外供热，可降低供热成本与碳排放量；建立的吸收式热泵系统以太阳能、风能与地热能耦合做低温热源，缩小了吸收式热泵系统高低温热源温差，提高制热性能系数，提高清洁能源利用率和系统供热能力；本技术所述风光地热能耦合吸收式热泵供热系统应用于集中供热系统换热站，可提高集中供热系统一次网供回水温差，降低能耗指标，扩大换热站供热能力，同时提高供热系统稳定性及用户的供热质量。
[0015]进一步的，在非采暖季利用风能与太阳能共同对地下土壤进行热量回灌，实现跨季节储热，提高系统采暖季供热能力，提高能源利用率；
[0016]进一步的，风力集热器利用风机带动搅拌器搅拌制热器内部水使其升温，以新型高效的风能利用方式将其提取实现对外供热；
附图说明
[0017]图1是本技术一种换热站风光地热能耦合吸收式热泵供热系统的结构示意图。
[0018]图中，1
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第一球阀；2
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第二球阀；3
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第一Y型过滤器；4
‑
二次网循环泵；5
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第一电动
调节阀；6
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第三球阀；7
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第四球阀；8
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第二电动调节阀；9
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发生器；10
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工质溶液泵；11
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第一膨胀阀；12
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吸收器；13
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冷凝器；14
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膨胀阀；15
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蒸发器；16
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低温热源循环泵；17
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第五球阀；18
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第六球阀；19
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太阳能集热器；20
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第三电动调节阀；21
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第七球阀；22
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第八球阀；23
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第九球阀；24
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第十球阀；25
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风力制热器；26
‑
第四电动调节阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换热站风光地热能耦合吸收式热泵供热系统，其特征在于，包括低温热源、吸收式热泵系统，低温热源包括并联的太阳能集热系统、风能集热系统以及地热系统；吸收式热泵系统接入一次网循环水管路和二次网循环水管路；吸收式热泵系统包括依次连接的发生器（9）、工质溶液泵（10）、吸收器（12）、冷凝器（13）、第二膨胀阀（14）蒸发器（15），吸收器（12）经第一膨胀阀（11）连接发生器（9）；吸收器（12）还连接冷凝器（13）；冷凝器（13）的低温侧连接二次网供水管路，吸收器的低温侧连接二次网回水管路；发生器（9）的低温侧连接一次网供水管路和一次网回水管路；太阳能集热系统、风能集热系统以及地热系统中均将蒸发器（15）作为低温热源输出端。2.根据权利要求1所述的换热站风光地热能耦合吸收式热泵供热系统，其特征在于，一次网供水管路和一次网回水管路分别连接发生器（9）的高温侧进出口，发生器（9）的水蒸汽出口连接冷凝器（13）的高温侧入口，冷凝器（13）的高温侧出口连接蒸发器（15）的冷侧入口，蒸发器（15）的冷侧出口连接吸收器（12）的工质入口，吸收器（12）的工质出口经工质溶液泵（10）连接发生器（9）的工质入口，发生器（9）的工质出口还连接吸收器（12）的工质入口，所述工质为溴化锂溶液。3.根据权利要求1所述的换热站风光地热能耦合吸收式热泵供热系统，其特征在于，一次网供水管路至发生器（9）的管路和冷凝器（13）至二次网供水的管路上均设置有球阀，发生器（9）至一次网回水管路上依次设置电动调节阀和球阀，二次网回水管路至吸收器（12）的管路上依次设置球阀和电动调节阀。4.根据权利要求1所述的换热站风光地热能耦合吸收式热泵供热系统，其特征在于，一次网供水管路和一次网回水管路接入板式换热器（42）的热侧入口和热侧出口；二次网供水管路至板式换热器（42）的低温侧入口依次设置球阀、Y型过滤器、二次网循环泵（4）和电动阀，板式换热器（42）高温侧出口设置电动调节阀。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，胡利辉，耿如意，高宇，王志强，刘耀翔，王钰泽，齐建芬，刘明杰，达布希拉图，乔磊，尚海军，马彦，苏虹，刘圣冠，贺凯，郝宇丹，
申请(专利权)人：北方联合电力有限责任公司呼和浩特金桥热电厂，
类型：新型
国别省市：