[发明专利]一种冷热电联供循环系统及方法

权利要求书

1.一种冷、热、电联供循环系统，其特征在于，包括：膨胀部件、发电机、冷却器、节流阀、蒸发器、气液分离器、压缩机、工质泵和加热器；

所述膨胀部件通过联动轴与所述发电机连接，将其内的高温高压循环工质膨胀输出动能传送给所述发电机，所述发电机将其转化为电能提供给外界用户；

所述膨胀部件的出口通过管道与所述冷却器的进口连通，所述膨胀部件中做功后的高温低压的循环工质进入所述冷却器，经所述冷却器中的冷却介质吸收热量后所述循环工质达到近临界状态，所述冷却介质作为热源向外界用户提供热能；

所述冷却器的出口通过管道经节流阀与所述蒸发器的进口连通，达到近临界状态的所述循环工质经过所述节流阀节流降温达到气液两相状态后进入所述蒸发器，在蒸发器中，低温低压的处于气液两相状态的循环工质继续蒸发吸收所述蒸发器中的放热介质中的热量，所述蒸发器中的放热介质降温后作为冷源向外界用户提供冷能；

所述蒸发器的出口通过管道与所述气液分离器的进口连通，所述气液分离器的气相出口与所述压缩机的吸气管连通，其液相出口与所述工质泵的进口连通，所述压缩机的排气管与所述冷却器的进口连通，所述工质泵的出口与所述加热器的进口连通，所述加热器的出口与所述膨胀部件的进口连通；继续处于低温低压的两相状态的所述循环工质经所述气液分离器分离成饱和液态工质和饱和气态工质，所述饱和气态工质经由所述压缩机增压后直接进入所述冷却器继续参与上述循环；所述饱和液态工质经所述工质泵增压后进入所述加热器吸收热量后重新进入所述膨胀部件进行上述循环。

2.根据权利要求1所述的循环系统，其特征在于，还包括回热器，所述回热器包括低压进口、低压出口、高压进口、高压出口，所述膨胀部件的出口与所述低压进口通过管道连通，所述低压出口与所述冷却器的进口连通；

所述工质泵的出口通过管道与所述高压进口连通，所述高压出口与所述加热器的进口连通。

3.根据权利要求1或2所述的循环系统，其特征在于，所述冷却器包括一级冷却器和二级冷却器，二者通过管道顺序连通，所述一级冷却器的进口与所述膨胀部件的出口连通，所述二级冷却器的出口通过管道与所述节流阀的进口连通；

所述压缩机的出口与所述二级冷却器的进口通过管道连通。

4.利用权利要求1所述的循环系统进行冷热电联供的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.在加热器中吸收太阳能、地热能、生物质能或工业余热能的循环工质进入所述膨胀部件膨胀并向外输出轴功带动连接所述膨胀部件与所述发电机的联动轴转动，所述发电机将接收到的所述联动轴的机械能转化为电能提供给外界用户；

b.做功后高温低压的循环工质进入冷却器与其中的冷却介质换热后达到近临界状态，吸热后的所述冷却介质作为热源向外界用户提供热能；

c.处于近临界状态的循环工质进入节流阀节流降温后达到气液两相状态，之后进入所述蒸发器与其内的放热介质换热后处于低温低压的两相状态，降温后的放热介质作为制冷剂向外界用户提供冷能；

d.处于低温低压的两相状态的循环工质进入所述气液分离器被分离成饱和液态工质和饱和气态工质，所述饱和气态工质经由所述压缩机增压后直接进入所述冷却器继续参与上述循环；所述饱和液态工质经所述工质泵增压后进入所述加热器吸收热量后重新进入所述膨胀部件进行上述循环。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括回热器，所述回热器包括低压进口、低压出口、高压进口、高压出口；

步骤b中，做功后高温低压的循环工质进入冷却器之前，先通过所述低压进口进入所述回热器经回热器回收利用余热后，再通过所述低压出口进入所述冷却器进行冷却；

步骤d中，所述饱和液态工质经所述工质泵增压后进入所述加热器之前，先通过所述高压进口进入所述回热器吸收一部分热量后，再通过所述高压出口进入所述加热器；

所述回热器中，内部管道中的高温低压循环工质与外部管道中的低温高压循环工质进行热交换。