[实用新型]一种耦合地热能和太阳能的冷热电三联供系统

说明书

实用新型公开了一种耦合地热能和太阳能的冷热电三联供系统，包括发电装置、余热利用装置、烟板换热装置、土壤源热泵装置、太阳能集热装置、集分水装置，烟气热水型吸收式热泵的排烟分成两部分，一部分进入烟板换热器Ⅰ制取生活热水，另一部分进入烟板换热器Ⅱ用于加热来自土壤源热泵装置的采暖水；太阳能集热装置也用于加热来自土壤源热泵装置的采暖水；通过烟气余热和太阳能光热技术二次提高土壤源热泵的供热温度，实现了传统冷热电三联供系统与土壤源热泵系统的高效耦合，减少了余热浪费和热损失，提高了可再生能源供能稳定性。

技术领域

本实用新型涉及能源技术领域，特别是涉及一种耦合地热能和太阳能的冷热电三联供系统，是一种集成了余热梯级利用技术、土壤源热泵技术、太阳能光热技术等关键单元技术的化石燃料与可再生能源相结合的冷热电三联供系统及方法。

背景技术

分布式能源系统是直接面向用户，按用户需求就地生产并供应能量，具有多种功能，可满足多重目标的中、小型能量转换利用系统。分布式冷热电联产技术符合“温度对口、梯级利用”的科学用能原则，是实现节能减排的重要途径。多能互补分布式能源系统是对传统分布式能源应用的拓展，尤其是化石能源与可再生能源的集成优化互补，具有更为广阔的前景。

在实际应用过程中，内燃机型冷热电联供系统可直接实现供能温度（采暖供回水温度60/40℃，制冷供回水温度7/12℃），土壤源热泵的制冷温度能达到，而供暖温度偏低（供回水温度一般为48/40℃），当内燃机型冷热电联产系统与土壤源热泵系统联合供能时，为了保证供能温度一致，两种品质的供暖水需要经集水装置混合后再供出，混合过程造成了不必要的热能浪费。如何实现传统分布式能源与可再生能源的高效耦合成为本领域技术人员亟待解决的实际技术问题。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种耦合地热能和太阳能的冷热电三联供系统。

（二）采用的技术方案

一种耦合地热能和太阳能的冷热电三联供系统， 包括发电装置、余热利用装置、烟板换热装置、土壤源热泵装置、太阳能集热装置、集分水装置；

所述发电设备包括内燃机和与内燃机连接的发电机；

所述余热利用设备包括与内燃机连接的烟气热水型吸热式热泵；

所述烟板换热装置包括与烟气热水型吸热式热泵连接的加热生活热水的烟板换热器Ⅰ3和加热土壤热源泵装置的采暖水的烟板换热器Ⅱ；

内燃机的烟气和缸套水进入到烟气热水型吸热式热泵作为驱动热源，烟气热水型吸收式热泵的排烟一部分进入烟板换热器加热生活热水，另一部分进入烟板换热器加热来自土壤源热泵装置的采暖水；

所述集分水装置包括集水装置和分水装置；供冷/供热回水经分水装置分水后，分别进入烟气热水型吸收式热泵和土壤源热泵装置进行换热，然后返回集水装置进行供冷/供热；

所述太阳能集热装置加热土壤源热泵装置的采暖水后同样送入集水装置。

所述土壤源热泵装置为电压缩式热泵，包括蒸发器、冷凝器、膨胀阀、压缩机，蒸发器、冷凝器、膨胀阀、压缩机之间通过换热管道构成循环；

制热模式下，冷凝器与供热回水连接加热供热回水，蒸发器通过管道从土壤中吸热；制冷模式下，蒸发器从供冷回水连接吸收供冷回水的热量，冷凝器通过管道向土壤中放热。

所述烟气热水型吸收式热泵与烟板换热器Ⅰ和烟板换热器Ⅱ连接的排烟官道上分别设置有阀门Ⅰ、阀门Ⅱ；土壤源热泵装置与太阳能集热装置连接的管道上设置有阀门Ⅲ，土壤源热泵装置与烟板换热器Ⅱ连接的管道入口处设置有阀门Ⅴ；烟板换热器Ⅱ与土壤源热泵装置连接的入水管道和与集水装置连接的出水管道之间设置阀门Ⅳ；