[发明专利]一种利用燃气及太阳能的自发电热水系统

说明书

技术领域

本发明属热水系统领域，具体涉及一种利用燃气及太阳能的自发电热水系统。

背景技术

随热水系统的应用十分广泛，常见的有单体式、复合型热水系统，单体式热水系统常被应用于用户较少的区域，比如单个太阳能热水系统、小型电加热热水系统等，复合型热水系统常被应用在用户较多的区域，比如风冷热泵供能及供热水系统、地源热泵供能及供热水系统、大型太阳能热水系统等。尽管热水系统类型多种多样，但太阳能热水系统因优势较多被广泛应用，其应用范围被不断拓展，出现了很多针对区域用户的大型太阳能热水系统，为了满足区域用户的需求，复合型热水系统逐渐诞生并被不断优化，现有普通电加热热水系统能耗高、运行成本高，针对的仅是少数用户；单体式太阳能热水系统产生的热水量较少，不能满足区域用户的热水需求；绝大部分复合型热水系统需要外接电源，运行成本较高，经济性差。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种将燃气内燃机、太阳能进行耦合，能够实现自主发电且能够为区域用户提供生活热水的系统，本发明的技术方案如下：

一种利用燃气及太阳能的自发电热水系统，包括燃气内燃机、高温烟气板换机组、太阳能热水器、热水箱；

所述燃气内燃机的燃气入口设有电动调节阀、燃气泵、燃气管路；

所述燃气内燃机的出烟口通过高温烟气管路接入高温烟气板换机组，高温烟气板换机组的另一端设有排烟管路；

所述高温烟气板换机组的出水口通过水管与热水箱连接，所述高温烟气板换机组的入水口与补水泵二、补水电动阀二、补水箱二连接；

所述太阳能热水器的出水口通过水管与热水箱连接，所述太阳能热水器的入水口与补水泵一、补水电动阀一、补水箱一连接；

所述热水箱的出水口通过电动调节阀及热水循环泵与热水用户连接；

进一步的，在热水箱的底部设有泄水阀；

进一步的，所述燃气内燃机中内设有发电机组，发电机组通过输电线路分别与太阳能热水器、补水泵一、热水循环泵、补水泵二、燃气泵连接，为需要用电的部分设备提供电能。

本发明的利用燃气及太阳能的自发电热水系统包含2个子系统：1、燃气内燃机与太阳能热水器耦合的热水系统；2、燃气内燃机自主发电用电系统。

其中热水系统方面，主要包含电动调节阀、燃气泵、燃气管路、燃气内燃机、高温烟气管路、高温烟气板换机组、排烟管路、热水箱、电动调节阀、泄水阀、太阳能热水器、补水泵一、补水电动阀一、补水箱一、热水循环泵、热水用户、补水泵二、补水电动阀二、补水箱二。对于热水系统，其由2个子热水系统组成，一是燃气内燃机高温余热烟气换热热水系统，二是太阳能热水器系统。整个热水系统的工作原理是：一方面，启动燃气泵、燃气内燃机以及补水泵二，外接燃气由电动调节阀、燃气泵、燃气管路进入燃气内燃机燃烧，燃气内燃机产生的高温烟气经高温烟气管路进入高温烟气板换机组中，高温燃气板换机组通过换热对由补水箱二、补水电动阀二、补水泵二进入其中的冷水加热，加热后的高温水经热水管路流进热水箱中储存；另一方面，当光照条件达到要求时，运行补水泵一、启动太阳能热水器，冷水就会通过补水箱一、补水电动阀一、补水泵一进入太阳能热水器中加热，加热后的高温水再经过热水管路流入热水箱中储存；当用户有热水需求时，运行热水循环泵，汇集后的热水就会由热水箱中流出，经电动调节阀、热水循环泵流入热水用户中为用户提供热水服务。可以根据区域用户需求制定相应的运行策略，燃气内燃机运行时，可以不运行太阳能热水器，也可同时运行两组设备。

其中自主发电用电系统方面，主要包含电动调节阀、燃气泵、燃气管路、输电线路、燃气内燃机、太阳能热水器、补水泵一、热水循环泵、补水泵二以及整个热水系统中的电动阀门等用电设备。自主发电用电系统的工作原理是：启动燃气泵及燃气内燃机，外接燃气就会通过电动调节阀、燃气泵、燃气管路进入燃气内燃机中燃烧，燃气内燃机中的发电机组在燃气燃烧产生的高温、高压烟气驱动下发电，通过输电线路等为整个系统中的太阳能热水器、补水泵一、热水循环泵、补水泵二等需要用电的部分设备提供电能。

本发明的利用燃气及太阳能的自发电热水系统较好的利用了燃气以及太阳能两种清洁能源，充分利用了燃气内燃机产生的高温余热烟气，提高了能源的利用率；采用燃气内燃机及太阳能热水器的耦合配置，拓展了整个系统的适用性；充分利用燃气内燃机发电机组发电这一功能，为整个系统中的部分用电设备提供电能，降低了运行成本，提高了整个系统的经济性，其有益效果如下：