[发明专利]一种发动机驱动的复叠式热泵装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种发动机驱动的复叠式热泵装置，属于热泵利用技术领域。

背景技术：

目前，我国建筑物的采暖供热，主要有锅炉房或热电厂供热、热泵供热等方式。锅炉房或热电厂供热大多靠直接燃烧化石燃料获取热量，这种供热方式不仅消耗了大量的不可再生能源，还排放大量的温室气体和污染物，造成了严重的环境污染。热泵供热在我国南方应用较多。它的缺点一是由于出水或出风温度较低，一般低于60℃，所以大多与风机盘管配合使用，系统复杂且初投资较高；二是在冬季温度比较低的北方运行时，效率较低，甚至无法正常运行；三是普通热泵出水温度一般较低，无法与目前北方普遍采用的末端暖气片联合供热，在热源温度较低时，普通热泵提升温差太大的话会导致其运行效率很低且易出故障；四是现有热泵中大部分是电动的，由于我国电力结构中煤发电仍占相当大的比重，所以热泵消耗的大量的电力不仅引起电力负荷峰谷差等供电问题，还间接造成了大量温室气体和污染物的排放，加剧温室效应和环境污染。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种提高了系统的用能效率，实现能源的高效综合利用，减少温室气体和环境污染物的排放，还实现了同一机组完成夏季制冷、冬季制热、制取生活热水等多重功能的发动机驱动的复叠式热泵装置。

本发明的的目的可以通过如下措施来达到：一种发动机驱动的复叠式热泵装置，其包括复叠式热泵系统、至少一个发动机系统和水回路三部分，其特征在于所述的复叠式热泵系统包括高温级循环系统和低温级循环系统，高温级压缩机、冷凝器、高温级储液器、高温级节流阀、高温级制冷剂加热器、冷凝蒸发器、高温级气液分离器、第一制冷剂侧阀门、第二制冷剂侧阀门组成高温级制冷剂循环系统，高温级压缩机连接冷凝器，冷凝器连接高温级储液器、供热热水出水口，高温级储液器连接高温级节流阀，高温级节流阀通过第一制冷剂侧阀门连接高温级制冷剂加热器，高温级制冷剂加热器通过第二制冷剂侧阀门连接冷凝蒸发器，冷凝蒸发器连接高温级气液分离器，高温级气液分离器连接高温级压缩机；低温级压缩机、冷凝蒸发器、低温级储液器、低温级节流阀、低温级制冷剂加热器、蒸发器、低温级气液分离器、第三制冷剂侧阀门、第四制冷剂侧阀门、第五制冷剂侧阀门、第六制冷剂侧阀门组成低温级制冷剂循环系统，低温级压缩机通过第五制冷剂侧阀门、第六制冷剂侧阀门连接冷凝蒸发器，冷凝蒸发器连接低温级储液器，低温级储液器连接低温级节流阀，低温级节流阀连接低温级制冷剂加热器，低温级制冷剂加热器连接蒸发器，蒸发器连接低温级气液分离器，低温级气液分离器连接低温级压缩机，低温级储液器和高温级制冷剂加热器之间设有第三制冷剂侧阀门、第四制冷剂侧阀门，每个发动机系统由一个发动机、一个发动机冷却换热器、一个烟气换热器、一个冷却水旁通阀、一个燃料调节阀组成，每个发动机连接一发动机冷却换热器，每个发动机与发动机冷却换热器之间设有一冷却水旁通阀，每个发动机冷却换热器的出水口连接一烟气换热器的进水口，每个烟气换热器连接一发动机，每个发动机连接一燃料调节阀，水侧回路由三通调节阀、截止阀或电磁阀、第一水侧阀门、第二水侧阀门、第三水侧阀门、第四水侧阀门组成，每个烟气换热器的出水口均通过三通调节阀连接三通第十调节阀、三通第五调节阀，三通第十调节阀分别连接三通第十一调节阀及用户热水，三通第十一调节阀分别连接冷凝器及三通第十三调节阀，每个发动机冷却换热器的出水口均通过三通调节阀连接三通调节阀，每个发动机冷却换热器的进水口连接第四水侧阀门、低温级制冷剂加热器、三通第十二调节阀，三通第十二调节阀分别连接三通第十三调节阀及截止阀或电磁阀，截止阀或电磁阀连接补水口，三通第十三调节阀分别连接回水口、三通第十一调节阀，三通第五调节阀分别连接低温级制冷剂加热器、第三水侧阀门，第三水侧阀门连接第一水侧阀门，第一水侧阀门连接冷却水进口及高温级制冷剂加热器，高温级制冷剂加热器分别连接第二水侧阀门、第四水侧阀门，第二水侧阀门连接冷却水出口，发动机与压缩机之间传动连接。

为了进一步实现本发明的目的，其特征在于所述的复叠式热泵系统还包括中温级循环系统，中温级压缩机、冷凝器、中温级储液器、中温级节流阀、高温级制冷剂加热器、冷凝蒸发器、中温级气液分离器、第一制冷剂侧阀门、第二制冷剂侧阀门组成中温级制冷剂循环系统，中温级压缩机连接另一个冷凝蒸发器，另一个冷凝蒸发器连接中温级储液器，中温级储液器连接中温级节流阀，中温级节流阀通过第一制冷剂侧阀门连接高温级制冷剂加热器，高温级制冷剂加热器通过第二制冷剂侧阀门连接冷凝蒸发器，冷凝蒸发器连接中温级气液分离器，中温级气液分离器连接中温级压缩机。