【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及供暖制冷，具体涉及一种地源型冷热水电联供系统。
技术介绍
1、地源热泵系统，是以地源能（土壤、地下水、地表水、低温地热水和尾水），一般为土壤，作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源，同时是实现采暖、制冷和生活用热水的一种系统；
2、随着现代社会不断发展，人类对能源需求急剧提升，与此同时，传统能源枯竭与环境污染问题日益严重。为解决太阳能等可再生能源的间歇性和不稳定性，在其过剩情况下进行储存以便特定时间使用，即热能储存与转化技术，是当前常见的有效利用能源的方式。地源热属于清洁的可再生能源，具有环保、稳定、持久等优点，而相变储能可以在低峰时段储存多余的能源，而在高峰时段释放储存的能量，实现能源供需的时空调配。这种时空调配模式不仅可以提高能源利用效率，还减少对传统燃煤等高耗能资源的依赖，降低能源成本和环境污染，也可以实现长期甚至是季节性储热目标。地源热能可以通过地热能发电、供热、制冷以及空气取水等方式进行利用，对于减少对化石能源的依赖，保护环境和可持续发展具有重要意义。在地源热能系统中，相变材料可以作为储能装置，通过吸收和释放热量来提高系统的效率和稳定性。
3、但是，目前尚未有基于地源热能蓄热系统将发电、供热、制冷以及空气取水等多功效相结合的理论研究和工程应用。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种实现地源能源高效利用的进行供暖、制冷、取水和发电四联供的地源型冷热水电联供系统。
2、本专利技术解决上述技术问
3、一种地源型冷热水电联供系统，包括：
4、地源热泵模块，用于提供能量源的地源，包括冷凝器和制冷换热器；
5、蓄热模块，用于储存热能并按需释放使用；包括有蓄热水罐和用于产电的产电换热器；
6、吸收式制冷模块，用于制备低温冷源，包括有吸收制冷初级换热器和初级蒸发器；
7、冷凝集水模块，用于收集空气中水分，包括有集水换热器和交流换热器；
8、透平发电模块，用于将流体的动能转换为机械能，再进一步转换为电能，包括有低沸点工质通道和冷却塔；
9、用户使用端，用于对能源进行按需求实用，包括有地暖盘管；
10、所述地暖盘管与冷凝器管道相连接，所述制冷换热器与蓄热模块管道相连接且用于将压缩后的高温冷媒热量换热到吸收式制冷模块内，所述吸收制冷初级换热器位于蓄热水罐内且用于将蓄热水罐内的热量传递给吸收式制冷模块，用于产电的所述产电换热器与低沸点工质通道相连通，所述初级蒸发器用于将制冷剂在低压下蒸发而吸收周围空气或水的热量以达到制冷效果，所述集水换热器位于初级蒸发器内且用于将初级蒸发器中冷量传递给冷凝集水模块，所述交流换热器与冷却塔通过一个闭合管道相连接。
11、进一步的，在本专利技术中，所述地源热泵模块还包括用来作为吸收地热源的水循环流动载体的地热盘管，用于连接各路加热管供水管的集水器，用于控制水循环流动通道开闭的水通道电磁阀，用于通过增加流体的动能来实现水介质的输送的水循环泵，用于实现地热源换热的蒸发器，用于连接各路加热管回水管的分水器，用于包容冷媒介质的冷媒管道，用于起到节流降压的膨胀阀，用来作改变冷媒气体流向用的四通换向，用于将吸入的低温、低压冷媒蒸气通过压缩以提高冷媒温度和压力的压缩机。所述地热盘管与集水器、分水器管道相连接，所述集水器、蒸发器、分水器管道串联连接，且所述水通道电磁阀和水循环泵安装在集水器和蒸发器连接管道上，所述蒸发器、四通换向、冷凝器管道串联连接，所述冷媒管道为蒸发器和冷凝器连接管道，所述膨胀阀安装在膨胀阀上，所述四通换向、压缩机、制冷换热器管道串联连接。
12、进一步的，在本专利技术中，所述蓄热模块还包括用于开闭蓄热管道的蓄热电磁阀，用于循环蓄热流体介质的蓄热循环泵，用于控制产电的产电两位两通电磁阀，用于控制蓄热的蓄热两位两通电磁阀，将热量传递给蓄热水罐的蓄热换热器，存储有相变储能介质的相变储能罐，将蓄热水罐热量传递给相变储能罐的初级换热器，用于循环传热流体介质的传热循环泵，用于开闭传热流体介质通道的传热电磁阀，将蓄热水罐热量传递给相变储能罐的二级换热器，用于向外界提供热水的热水电磁阀，用于处理外集水的全程水处理器，用于控制外集水流入蓄热水罐的外集水电磁阀。所述二级换热器与初级换热器管道相连接，且所述二级换热器位于相变储能罐内，所述初级换热器位于蓄热水罐内，所述传热循环泵和传热电磁阀位于二级换热器与初级换热器连接管道上，所述热水电磁阀位于蓄热水罐朝外界供热水的管道上，所述全程水处理器和外集水电磁阀位于蓄热水罐接外集水的管道上，所述蓄热换热器位于蓄热水罐内部，所述蓄热换热器和产电换热器管道相连接，所述两通电磁阀和蓄热两位两通电磁阀位于蓄热换热器与产电换热器连接管道上，且所述制冷换热器、蓄热电磁阀、蓄热循环泵与蓄热换热器和产电换热器管道并联连接。
13、进一步的，在本专利技术中，所述吸收式制冷模块还包括用于循环吸收制冷换热介质的吸收制冷换热介质循环泵，用于开闭吸收制冷换热介质通道的吸收制冷换热电磁阀，用于将蓄热水罐内的热量传递给吸收式制冷模块的吸收制冷二级换热器，用于加热溶液工质而分离制冷剂和吸收剂的发生器，用于将制冷剂蒸汽热量释放到外界而实现气态到液态之间相变的转化冷凝器，用于控制从转化冷凝器流向初级蒸发器的制冷剂流量并且在这个过程中降低制冷剂的压力的节流阀，用于吸收剂吸收低压制冷剂蒸汽的吸收器，用于将吸收器内的低浓度溶液工质贫液泵回发生器的循环溶液工质泵，用于将贫液热量传递给即将进入发生器的冷的富液而提高系统的热效率的预热换热器，用于控制发生器内富液进入吸收器内的溶液工质电磁阀，用于的充分吸热而喷洒的第一循环喷洒泵，用于充分吸收制冷剂而淋洒的第二循环淋洒泵，用于冷却的冷却水塔，循环冷却水泵，用于控制冷却水通道的冷却水电磁阀，用于冷却转化冷凝器的冷却用换热器，用于冷却吸收器的溶液工质冷却换热器。
14、进一步的，在本专利技术中，所述吸收制冷初级换热器与吸收制冷二级换热器管道串联连接，且所述吸收制冷二级换热器位于发生器内，所述吸收制冷换热介质循环泵和吸收制冷换热电磁阀位于吸收制冷初级换热器与吸收制冷二级换热器管道上，所述发生器和转化冷凝器管道相连接，所述冷却用换热器位于转化冷凝器内，所述溶液工质冷却换热器位于吸收器内，且所述冷却用换热器、冷却水塔、冷却换热器管道串联连接，所述循环冷却水泵、冷却水电磁阀位于冷却水塔和冷却用换热器连接管道上，所述节流阀位于转化冷凝器和初级蒸发器连接管道上，所述第一循环喷洒泵位于初级蒸发器循环管道上，所述第二循环淋洒泵位于吸收器循环管道上，所述发生器和吸收器通过两个管道串联连接，所述预热换热器与发生器和吸收器连接的两个管道相连接，所述循环溶液工质泵和溶液工质电磁阀分别位于发生器和吸收器相连接的两个管道上。
15、进一步的，在本专利技术中，所述冷凝集水模块还包括内含有集水循环介质的集水循环管，用于开闭集水循环管的集水循环电磁阀，用于循环集水循环介质的集水循环泵本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地源型冷热水电联供系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种地源型冷热水电联供系统，其特征在于，所述地源热泵模块（1）还包括用来作为吸收地热源的水循环流动载体的地热盘管（11）、用于连接各路加热管供水管的集水器（12）、用于控制水循环流动通道开闭的水通道电磁阀（13）、用于通过增加流体的动能来实现水介质的输送的水循环泵（14）、用于实现地热源换热的蒸发器（15）、用于连接各路加热管回水管的分水器（16）、用于包容冷媒介质的冷媒管道（17）、用于起到节流降压的膨胀阀（18）、用来作改变冷媒气体流向用的四通换向（110），以及，用于将吸入的低温、低压冷媒蒸气通过压缩以提高冷媒温度和压力的压缩机（111）；所述地热盘管（11）与集水器（12）、分水器（16）管道相连接，所述集水器（12）、蒸发器（15）、分水器（16）管道串联连接，且所述水通道电磁阀（13）和水循环泵（14）安装在集水器（12）和蒸发器（15）连接管道上，所述蒸发器（15）、四通换向（110）、冷凝器（19）管道串联连接，所述冷媒管道（17）为蒸发器（15）和冷凝器（19）连接管道，所述
3.根据权利要求1所述的一种地源型冷热水电联供系统，其特征在于，所述蓄热模块（2）还包括用于开闭蓄热管道的蓄热电磁阀（21）、用于循环蓄热流体介质的蓄热循环泵（22）、用于控制产电的产电两位两通电磁阀（23）、用于控制蓄热的蓄热两位两通电磁阀（25）、将热量传递给蓄热水罐（27）的蓄热换热器（26）、存储有相变储能介质的相变储能罐（212）、将蓄热水罐（27）热量传递给相变储能罐（212）的初级换热器（28）、用于循环传热流体介质的传热循环泵（29）、用于开闭传热流体介质通道的传热电磁阀（210）、将蓄热水罐（27）热量传递给相变储能罐（212）的二级换热器（211）、用于向外界提供热水的热水电磁阀（213）、用于处理外集水的全程水处理器（214）以及用于控制外集水流入蓄热水罐（27）的外集水电磁阀（215）；所述二级换热器（211）与初级换热器（28）管道相连接，且所述二级换热器（211）位于相变储能罐（212）内，所述初级换热器（28）位于蓄热水罐（27）内，所述传热循环泵（29）和传热电磁阀（210）位于二级换热器（211）与初级换热器（28）连接管道上，所述热水电磁阀（213）位于蓄热水罐（27）朝外界供热水的管道上，所述全程水处理器（214）和外集水电磁阀（215）位于蓄热水罐（27）接外集水的管道上，所述蓄热换热器（26）位于蓄热水罐（27）内部，所述蓄热换热器（26）和产电换热器（24）管道相连接，所述两通电磁阀（23）和蓄热两位两通电磁阀（25）位于蓄热换热器（26）与产电换热器（24）连接管道上，且所述制冷换热器（112）、蓄热电磁阀（21）、蓄热循环泵（22）与蓄热换热器（26）和产电换热器（24）管道并联连接。
4.根据权利要求3所述的一种地源型冷热水电联供系统，其特征在于，所述相变储能罐（212）的横截面呈现n阶希尔伯特分形图案，n为大于等于2的正整数。
5.根据权利要求1所述的一种地源型冷热水电联供系统，其特征在于，所述吸收式制冷模块（3）还包括用于循环吸收制冷换热介质的吸收制冷换热介质循环泵（32）、用于开闭吸收制冷换热介质通道的吸收制冷换热电磁阀（33）、用于将蓄热水罐（27）内的热量传递给吸收式制冷模块（3）的吸收制冷二级换热器（34）、用于加热溶液工质而分离制冷剂和吸收剂的发生器（35）、用于将制冷剂蒸汽热量释放到外界而实现气态到液态之间相变的转化冷凝器（36）、用于控制从转化冷凝器（36）流向初级蒸发器（38）的制冷剂流量并且在这个过程中降低制冷剂的压力的节流阀（37）、用于吸收剂吸收低压制冷剂蒸汽的吸收器（39）、用于将吸收器（39）内的低浓度溶液工质贫液泵回发生器的循环溶液工质泵（310）、用于将贫液热量传递给即将进入发生器的冷的富液而提高系统的热效率的预热换热器（311）、用于控制发生器内富液进入吸收器（39）内的溶液工质电磁阀（312）、用于的充分吸热而喷洒的第一循环喷洒泵（313）、用于充分吸收制冷剂而淋洒的第二循环淋洒泵（314）、用于冷却的冷却水塔（315）、循环冷却水泵（316）、用于控制冷却水通道的冷却水电磁阀（317）、用于冷却转化冷凝器（36）的冷却用换热器（318）以及用于冷却吸收器（39）的溶液工质冷却换热器（319）；所述吸收制冷初级换热器（31）与吸收制冷二级换热器（34）管道串联连接，且所述吸收制冷二级换热器（34）位于发生器（3...
【技术特征摘要】
1.一种地源型冷热水电联供系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种地源型冷热水电联供系统，其特征在于，所述地源热泵模块（1）还包括用来作为吸收地热源的水循环流动载体的地热盘管（11）、用于连接各路加热管供水管的集水器（12）、用于控制水循环流动通道开闭的水通道电磁阀（13）、用于通过增加流体的动能来实现水介质的输送的水循环泵（14）、用于实现地热源换热的蒸发器（15）、用于连接各路加热管回水管的分水器（16）、用于包容冷媒介质的冷媒管道（17）、用于起到节流降压的膨胀阀（18）、用来作改变冷媒气体流向用的四通换向（110），以及，用于将吸入的低温、低压冷媒蒸气通过压缩以提高冷媒温度和压力的压缩机（111）；所述地热盘管（11）与集水器（12）、分水器（16）管道相连接，所述集水器（12）、蒸发器（15）、分水器（16）管道串联连接，且所述水通道电磁阀（13）和水循环泵（14）安装在集水器（12）和蒸发器（15）连接管道上，所述蒸发器（15）、四通换向（110）、冷凝器（19）管道串联连接，所述冷媒管道（17）为蒸发器（15）和冷凝器（19）连接管道，所述膨胀阀（18）安装在膨胀阀（18）上，所述四通换向（110）、压缩机（111）、制冷换热器（112）管道串联连接。
3.根据权利要求1所述的一种地源型冷热水电联供系统，其特征在于，所述蓄热模块（2）还包括用于开闭蓄热管道的蓄热电磁阀（21）、用于循环蓄热流体介质的蓄热循环泵（22）、用于控制产电的产电两位两通电磁阀（23）、用于控制蓄热的蓄热两位两通电磁阀（25）、将热量传递给蓄热水罐（27）的蓄热换热器（26）、存储有相变储能介质的相变储能罐（212）、将蓄热水罐（27）热量传递给相变储能罐（212）的初级换热器（28）、用于循环传热流体介质的传热循环泵（29）、用于开闭传热流体介质通道的传热电磁阀（210）、将蓄热水罐（27）热量传递给相变储能罐（212）的二级换热器（211）、用于向外界提供热水的热水电磁阀（213）、用于处理外集水的全程水处理器（214）以及用于控制外集水流入蓄热水罐（27）的外集水电磁阀（215）；所述二级换热器（211）与初级换热器（28）管道相连接，且所述二级换热器（211）位于相变储能罐（212）内，所述初级换热器（28）位于蓄热水罐（27）内，所述传热循环泵（29）和传热电磁阀（210）位于二级换热器（211）与初级换热器（28）连接管道上，所述热水电磁阀（213）位于蓄热水罐（27）朝外界供热水的管道上，所述全程水处理器（214）和外集水电磁阀（215）位于蓄热水罐（27）接外集水的管道上，所述蓄热换热器（26）位于蓄热水罐（27）内部，所述蓄热换热器（26）和产电换热器（24）管道相连接，所述两通电磁阀（23）和蓄热两位两通电磁阀（25）位于蓄热换热器（26）与产电换热器（24）连接管道上，且所述制冷换热器（112）、蓄热电磁阀（21）、蓄热循环泵（22）与蓄热换热器（26）和产电换热器（24）管道并联连接。
4.根据权利要求3所述的一种地源型冷热水电联供系统，其特征在于，所述相变储能罐（212）的横截面呈现n阶希尔伯特分形图案，n为大于等于2的正整数。
5.根据权利要求1所述的一种地源型冷热水电联供系统，其特征在于，所述吸收式制冷模块（3）还包括用于循环吸收制冷换热介质的吸收制冷换热介质循环泵（32）、用于开闭吸收制冷换热介质通道的吸收制冷换热电磁阀（33）、用于将蓄热水罐（27）内的热量传递给吸收式制冷模块（3）的吸收制冷二级换热器（34）、用于加热溶液工质而分离制冷剂和吸收剂的发生器（35）、用于将制冷剂蒸汽热量释放到外界而实现气态到液态之间相变的转化冷凝器（36）、用于控制从转化冷凝器（36）流向初级蒸发器（38）的制冷剂流量并且在这个过程中降低制冷剂的压力的节流阀（37）、用于吸收剂吸收低压制冷剂蒸汽的吸收器（39）、用于将吸收器（39）内的低浓度溶液工质贫液泵回发生器的循环溶液工质泵（310）、用于将贫液热量传递给即将进入发生器的冷的富液而提高系统的热效率的预热换热器（311）、用于控制发生器内富液进入吸收器（39）内的溶液工质电磁阀（312）、用于的充分吸热而喷洒的第一循环喷洒泵（3...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈永平，尹宗军，吴苏晨，樊成成，张程宾，邓梓龙，刘向东，高崴，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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