專利名稱：一種提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種提高能源利用效率的裝置，尤其一種提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利 用效率的裝置。
背景技術(shù)：
冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、增加電力供應(yīng)等綜合效應(yīng)，在實施可 持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和提高資源綜合利用效率的政策引導下，國家鼓勵發(fā)展以天然氣為燃料的燃 氣輪機熱電冷聯(lián)產(chǎn)項目。由于受到燃氣輪機發(fā)電僅能滿足建筑基本用電負荷的限制，煙氣 余熱量通常無法滿足供暖和供冷需求，系統(tǒng)需要設(shè)置壓縮式制冷機和燃氣鍋爐，甚至蓄能 裝置等作為輔助能源供應(yīng)設(shè)備，這不僅增加了系統(tǒng)投資成本，節(jié)能效率也大大折扣。燃氣 輪機輸出功率依賴于流過的空氣質(zhì)量，因燃氣輪機是恒體積流動的動力設(shè)備，所以流過的 空氣質(zhì)量取決于空氣密度，而空氣密度與氣溫有關(guān)。夏季環(huán)境氣溫高，空調(diào)制冷用電功率加 大，要求燃氣輪機輸出最大功率，但此時空氣密度小，輸出功率反而減小，構(gòu)成了一對突出 的矛盾。傳統(tǒng)的輔助能源設(shè)備，如電動冷水機和燃氣鍋爐，投資成本和運行費用相對較高， 不能達到節(jié)能減排的目的；燃氣輪機受室外氣溫的影響較大，夏季室外溫度升高，空氣密度 降低，燃氣輪機的發(fā)電功率減小；利用電動冷水機直接冷卻燃氣輪機入口空氣，投資成本 高，運行效率低，同時冷卻效果也會受到影響；冬夏負荷不匹配造成地下土壤溫度場的不平 衡，地源熱泵的運行效率會逐年降低。
發(fā)明內(nèi)容要解決的技術(shù)問題本實用新型提供了一種提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，解決了上述所述的 能源供給設(shè)備投資成本運行費用高，供給設(shè)備效能低下的技術(shù)問題。本實用新型采用以下技術(shù)方案解決技術(shù)問題—種提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，地下水源側(cè)包括雙工況主機、取水井、 回灌井，所述的雙工況主機的輸入端與取水井連接，雙工況主機的輸出端與回灌井連接；負 荷側(cè)包括蓄冷水槽、第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵、板式換熱器、第一閥門、第二閥門、第三閥門、 第四閥門、第五閥門、第六閥門，所述的雙工況主機的負荷側(cè)的輸入、輸出端與第一閥門、蓄 冷水槽、第一循環(huán)泵、第二閥門、板式換熱器、第三閥門、第二循環(huán)泵形成回路；第四閥門并 聯(lián)在第一閥門與蓄冷水槽上，第五閥門并聯(lián)在第一循環(huán)泵、第二閥門與板式換熱器上，雙工 況主機的負荷側(cè)的輸入、輸出端還并聯(lián)第六閥門。本實用新型所述的提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，還包括空氣換熱器、壓 氣機、燃氣輪機、發(fā)電機，所述空氣換熱器連接壓氣機還并聯(lián)在第三閥門上，壓氣機連接燃 氣輪機、燃氣輪機連接發(fā)電機。本實用新型所述的提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，還包括第三循環(huán)泵，所述的第三循環(huán)泵與板式換熱器、用戶末端形成回路。本實用新型所述的一種提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，所述的第一循環(huán)泵 與第二循環(huán)泵為乙二醇循環(huán)泵。有益效果三聯(lián)供系統(tǒng)輔助能源供應(yīng)設(shè)備，即可以供暖也可以制冷水，一機多用，減少投資成 本，利用可再生能源，提高能源利用效率；空氣換熱器承擔一部分冷負荷，對于建筑熱負荷 大于冷負荷的地區(qū)，有助于平衡土壤冷熱負荷，穩(wěn)定地源熱泵機組運行效率；燃氣輪機的輸 出功率受環(huán)境氣溫影響明顯，對燃氣輪機進口空氣進行冷卻，能夠提高其輸出功率；在電網(wǎng) 高峰時段減少甚至不開制冷機，在電網(wǎng)低谷時段充分利用電能來制冰儲存冷量，起到了電 網(wǎng)調(diào)峰的作用；利用冰的潛熱釋放冷量，供給空氣換熱器的介質(zhì)溫度可控制在3°C以下，加 大了空氣和換熱器的傳熱溫差，縮小了傳熱面積，換熱器的尺寸也大為減??；主機制冷和冰 槽釋冷同時運行方式，進一步降低了冷卻水溫，最大限度的提高了燃氣輪機的輸出功率，同 時用戶末端宜采用低溫送風方式，主機和蓄冰槽容量大為減小，有助于降低投資成本。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1為雙工況主機、2為取水井、3為回灌井、4為蓄冷水槽、5為第一循環(huán)泵、6 為第二循環(huán)泵、7為板式換熱器、8為第一閥門、9為第二閥門、10為第三閥門、11為第四閥 門、12為第五閥門、13為第六閥門、14為空氣換熱器、15為壓氣機、16為燃氣輪機、17為發(fā) 電機、18為第三循環(huán)泵。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明對本實用新型進一步詳細說明如圖所示一種提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，地下水源側(cè)包括雙工況主 機1、取水井2、回灌井3，所述的雙工況主機1的輸入端與取水井2連接，雙工況主機1的輸 出端與回灌井3連接；負荷側(cè)包括蓄冷水槽4、第一循環(huán)泵5、第二循環(huán)泵6、板式換熱器7、 第一閥門8、第二閥門9、第三閥門10、第四閥門11、第五閥門12、第六閥門13，所述的雙工 況主機1的另一輸入、輸出端與第一閥門7、蓄冷水槽4、第一循環(huán)泵5、第二閥門9、板式換 熱器7、第三閥門10、第二循環(huán)泵6形成回路；第四閥門11并聯(lián)在第一閥門8與蓄冷水槽4 上，第五閥門12并聯(lián)在第一循環(huán)泵6、第二閥門9與板式換熱器7上，雙工況主機1的另一 輸入、輸出端還并聯(lián)第六閥門13 ；所述的第三循環(huán)泵18與板式換熱器7、用戶端形成回路?？諝鈸Q熱器14、壓氣機15、燃氣輪機16、發(fā)電機17，所述空氣換熱器14連接壓氣 機15還并聯(lián)在第三閥門10上，壓氣機15連接燃氣輪機16、燃氣輪機16連接發(fā)電機17 ；第 一循環(huán)泵5與第二循環(huán)泵6為乙二醇循環(huán)泵。根據(jù)燃氣輪機空氣流量、設(shè)計環(huán)境溫度和當?shù)叵募咀罡邭鉁兀_定空氣換熱器14 制冷功率，換熱面積以及類型。依據(jù)低谷用電時間、高峰用電時間和冷負荷大小確定蓄冷水 槽4的體積，以及雙工況主機1的制冷容量，其中冷負荷包括空氣冷卻器的制冷功率和用戶 端制冷負荷。主機與用戶末端采用板式換熱器7連接，若采用土壤源熱泵，污水源熱泵等其 它熱泵形式，雙工況主機1水源側(cè)取水井2，回灌井3可相應(yīng)變化為埋管換熱器，污水換熱器
4等，系統(tǒng)其它部分連接形式不變。第一循環(huán)泵5的揚程需克服主機蒸發(fā)器、蓄冷水槽4、空 氣換熱器14的阻力。第二循環(huán)泵6的揚程需克服板式換熱器7的阻力。第二閥門6與第 三循環(huán)泵18的流量一致，流量的大小由空氣換熱器和用戶末端同時最大負荷，換熱溫差確 定。第一循環(huán)泵5的揚程需克服管網(wǎng)和用戶末端和的阻力，流量由用戶末端最大負荷，換熱 溫差確定。各種運行模式的介紹以及閥門開啟程度如表1所示。
運行方式夏季電網(wǎng)低谷時段采用模式1，開啟雙工況主機1蓄冷，若在蓄冷時需要同時冷卻 空氣，采可用模式2，一部分工質(zhì)進入換熱器⑤冷卻燃氣輪機入口空氣。夏電網(wǎng)高峰時段可 以采用模式3，只依靠蓄冰裝置④釋冷提供冷量，或者采用模式4，在蓄冷水槽4釋冷同時開 啟雙工況主機1制冷，進一步降低了冷卻水溫，最大限度提高了燃氣輪機的輸出功率。當蓄 冰槽完全融化以后，可采用模式5。若用戶端需要提供空調(diào)冷凍水，可開啟第一循環(huán)泵6、第 三循環(huán)泵18和第二閥門9，通過板式換熱器7與主機側(cè)進行換熱。若用戶端不需要提供空 調(diào)冷凍水，關(guān)閉第一循環(huán)泵6、第三循環(huán)泵18和第二閥門9，在以上模式下第二循環(huán)泵6均 處于開啟狀態(tài)。冬季，室外溫度降低，采用模式6，開啟泵第一循環(huán)泵5、第二循環(huán)泵6與第三循環(huán) 泵18。在非采暖供冷季節(jié)，不需要板式換熱器7換熱，采用模式1、模式5，并關(guān)閉第一循 環(huán)泵5和第三循環(huán)泵18和第二閥門9，開啟第二循環(huán)泵6。
權(quán)利要求一種提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，地下水源側(cè)包括雙工況主機(1)、取水井(2)、回灌井(3)，所述的雙工況主機(1)的輸入端與取水井(2)連接，雙工況主機(1)的輸出端與回灌井(3)連接；負荷側(cè)包括蓄冷水槽(4)、第一循環(huán)泵(5)、第二循環(huán)泵(6)、板式換熱器(7)、第一閥門(8)、第二閥門(9)、第三閥門(10)、第四閥門(11)、第五閥門(12)、第六閥門(13)，所述的雙工況主機(1)的負荷側(cè)的輸入、輸出端與第一閥門(8)、蓄冷水槽(4)、第一循環(huán)泵(5)、第二閥門(9)、板式換熱器(7)、第三閥門(10)、第二循環(huán)泵(6)形成回路；第四閥門(11)并聯(lián)在第一閥門(8)與蓄冷水槽(4)上，第五閥門(12)并聯(lián)在第一循環(huán)泵(6)、第二閥門(9)與板式換熱器(7)上，雙工況主機(1)的負荷側(cè)的輸入、輸出端還并聯(lián)第六閥門(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，其特征在于還包括 空氣換熱器(14)、壓氣機(15)、燃氣輪機(16)、發(fā)電機(17)，所述空氣換熱器(14)連接壓 氣機(15)還并聯(lián)在第三閥門(10)上，壓氣機(15)連接燃氣輪機(16)、燃氣輪機(16)連接 發(fā)電機(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，其特征在于還包括 第三循環(huán)泵(18)，所述的第三循環(huán)泵(18)與板式換熱器(7)、用戶末端形成回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，其特征在于所 述的第一循環(huán)泵(5)與第二循環(huán)泵(6)為乙二醇循環(huán)泵。
專利摘要本實用新型涉及一種提高三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率的裝置，包括蓄冷水槽、第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵、板式換熱器、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門，所述的雙工況主機的輸入、輸出端與第一閥門、蓄冷水槽、第一循環(huán)泵、第二閥門、板式換熱器、第三閥門、第二循環(huán)泵形成回路；第四閥門并聯(lián)在第一閥門與蓄冷水槽上，第五閥門并聯(lián)在第一循環(huán)泵、第二閥門與板式換熱器上，雙工況主機的另一輸入、輸出端還并聯(lián)第六閥門，主機制冷和冰槽釋冷同時運行方式，進一步降低了冷卻水溫最大限度的提高了燃氣輪機的輸出功率，同時用戶末端宜采用低溫送風方式，主機和蓄冰槽容量大為減小有助于降低投資成本。
文檔編號F25B49/00GK201662278SQ201020101528
公開日2010年12月1日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者張建紅, 楊濤, 沈健, 蔣耀星, 郁松濤, 馬宏權(quán) 申請人:湖北風神凈化空調(diào)設(shè)備工程有限公司