[发明专利]使用地源吸收式制冷-热泵的热电冷联供装置及方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种热电冷联产系统，尤其是使用地源吸收式制冷-热泵的热电冷联产系统。

背景技术

热电冷联产具有较高的能源综合利用效率，对我国循环经济和节能减排可持续发展战略部署具有重要意义。天然气作为清洁能源，可以作为热电冷联产系统的燃料，从而实现节能减排的目的。使用天然气作为燃料的热电冷联供系统，可作为分布式电源补充传统供电方式的不足，而且有利于改善能源消费结构。

在热电冷联供系统中，燃料在燃烧室燃烧后，驱动燃气轮机拖动发电机发电，输出电能。从燃气轮机排出的废气作为溴化锂吸收式制冷-热泵装置的驱动热源，可以充分利用这一部分尾气余热，提高燃气综合利用效率。溴化锂吸收式制冷-热泵装置主要由发生器，吸收器，蒸发器，冷凝器构成，夏季采用制冷循环模式，冷却水通过地埋管换热器与地下水或土壤换热冷却，将冷凝热排入地下，由蒸发器向用户供冷；冬季通过地埋管换热器与地下水或土壤换热的水向蒸发器供热，从地热源吸热，由吸收器和冷凝器向用户供热。考虑到吸收式制冷-热泵利用高温烟气驱动的特殊性，采用分体式热管换热器可以避免烟气与吸收式制冷-热泵装置的发生器直接接触，以便设备的使用与维修。

溴化锂吸收式制冷-热泵夏季供冷，冬季供热。在冬季运行时，如果采用空气作为低温热源，难免会造成换热器结霜，性能系数低等问题，同时因吸热温度过低、供热温度高，很难实现第一类吸收式热泵循环。利用地源作为吸收式制冷-热泵的冷却源与吸热源，夏季将冷凝热排入地下，冬季从地下吸取热量供热，不仅使吸收式制冷-热泵夏季供冷、冬季供热的性能得以提高，同时也很好地解决了空气源热泵冬季供暖时蒸发器结霜、运行性能系数低的问题。

另外为了热电冷之间的合理匹配，冬夏季尖峰空调负荷由补燃室提供必要的高温烟气热源来调节吸收式制冷-热泵向外提供的负荷需要。

发明内容

技术问题：本发明目的在于提供一种使用地源吸收式制冷-热泵的热电冷联供装置及方法，提高能源综合利用效率，满足用户的不同需求；系统采用地源吸收式制冷-热泵循环装置，避免了空气源热泵系统夏季供冷与冬季供热性能低、结霜等缺点；增加补燃室，解决系统产出与用户需求不匹配的问题，实现能源的综合利用。

技术方案：本发明使用地源吸收式制冷-热泵的热电冷联供装置包括：供电部分、制冷-热泵部分、供生活热水部分，其中：

供电部分包括燃烧室、燃气轮机、发电机：燃料在燃烧室燃烧后的高温高压烟气驱动燃气轮机，燃气轮机拖动发电机发电；

制冷-热泵部分包括补燃室、吸收式制冷-热泵装置、分体式热管换热器蒸发段、分体式热管换热器冷凝段、地热源埋管换热器、空调用户泵，地源水泵：燃气轮机的排气输出端和补燃室的输出端通过管道接分体式热管换热器的烟气输入端，分体式热管换热器的烟气输出端通过管道接热水换热器的烟气输入端，热水换热器的烟气输出端连通外部大气；

吸收式制冷-热泵装置包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器；其中，发生器中分体式热管换热器的冷凝段与分体式热管换热器中的蒸发段连接，冷凝器中的冷凝器换热管的入口端与吸收器中的吸收器换热管的出口端相连接，冷凝器中的冷凝器换热管的出口端分别通过第四阀门和第三阀门由管道与地埋管换热器的入口端和空调用户的入口端相连接，地埋管换热器的输出端由管道与地源水泵入口端相连接，地源水泵出口端分别通过第六阀门和第九阀门由管道与蒸发器换热管入口端和吸收器换热管的入口端相连接，蒸发器换热管的出口端分别通过第五阀门和第八阀门由管道与地埋管换热器的入口端和空调用户的入口端相连接，空调用户的出口端由管道与空调用户泵入口端相连接，空调用户泵出口端分别通过第七阀门和第十阀门与蒸发器换热管入口端和吸收器换热管的入口端相连接；

供生活热水部分包括热水换热器、热水换热器供水泵：热水换热器供水泵的输出端接热水换热器的水输入端，热水换热器的水输出端接热水用户，由分体式热管换热器排出的烟气送入热水换热器烟气输入端加热生活用水后排入大气。

使用地源吸收式制冷-热泵的热电冷联供装置的热电冷联供方法为：以燃气为燃料，燃料在燃烧室燃烧后的高温高压烟气驱动燃气轮机，燃气轮机拖动发电机发电；