[實用新型]二甲醚發動機驅動壓縮式熱泵裝置

有效

• 申請號: 200820074961.7
• 申請日: 2008-06-05
• 公開（公告）號: CN201229087Y
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 項友謙;王啟;劉彤;趙自軍;鞠睿
• 申請（專利權）人: 中國市政工程華北設計研究院
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B30/02;F02B63/00;F02B63/06
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司
• 代理人: 董一寧

技術領域：

本實用新型涉及一種以二甲醚為能源發動機驅動壓縮式熱泵為主體的制冷、制熱及供熱水的裝置，特別涉及一種二甲醚發動機驅動壓縮式熱泵裝置。

背景技術：

世界上石油消費已經位居一次能源之首，石油的生產與供應已成為世界經濟發展的重要依賴。我國是一個煤炭資源相對豐富的國家，以煤為原料制取潔凈的氣體燃料和液體燃料，是提高能源品質、減少環境污染的主要技術路線，也是減少油氣進口、加強能源安全的重要措施。

我國由煤出發制造二甲醚的工業生產技術已基本成熟，已經形成工業生產規模，二甲醚用作城鎮燃氣是重要的下游市場，急待開發。目前二甲醚燃燒應用多為直接燃燒應用，有用能的利用效率比較低，需要研究能夠達到梯級利用二甲醚能量的燃燒應用裝置。

發明內容：

本實用新型專利目的在于提供一種以二甲醚為能源的發動機驅動壓縮式熱泵裝置，能進行制冷、制熱，并提供生活熱水。

本實用新型的技術方案是：一種二甲醚發動機驅動壓縮式熱泵裝置，其特征在于：由二甲醚發動機、壓縮機、空氣或水/工質熱交換器、熱媒/工質熱交換器、煙氣/水熱交換器、二甲醚氣化器、二甲醚調壓器和二甲醚補熱燃燒器組成；二甲醚發動機與壓縮機連接，壓縮機與空氣或水/工質熱交換器或熱媒/工質熱交換器循環連接；發動機的煙氣出口分別與煙氣/水熱交換器和二甲醚氣化器連接，或直接與空氣或水/工質熱交換器連接；發動機的冷卻水出口與發動機冷卻水熱交換器的入口連接，發動機冷卻水熱交換器的出口與煙氣/水熱交換器連接；二甲醚氣化器的出口通過調壓器、調節閥與二甲醚補熱燃燒器的入口連接，二甲醚補熱燃燒器出口、發動機的煙氣出口一并與煙氣/水熱交換器連接。

上述壓縮機的輸出端、空氣或水/工質熱交換器、節流元件、冷媒/工質熱交換器依次連接；冷媒/工質熱交換器的工質出口與壓縮機的進口連接，冷媒出口與空調系統連接。

上述壓縮機的出口、熱媒/工質熱交換器、節流元件和空氣或水/工質熱交換器依次連接，空氣或水/工質熱交換器的工質出口與壓縮機進口連接，熱媒/工質熱交換器的熱媒出口與供熱系統連接；發動機的煙氣出口與煙氣/水熱交換器的入口連接，煙氣/水熱交換器的熱水出口與熱水系統連接，煙氣/水熱交換器的煙氣出口與二甲醚氣化器連接。

上述煙氣/水熱交換器上設有煙氣進口、煙氣出口、生活熱水進口、生活熱水出口，中部裝有若干根換熱管，管與管之間裝有水。

上述二甲醚補熱燃燒器出口、發動機的煙氣出口一并與煙氣/水熱交換器連接。

本實用新型具有如下優點和效果：

①用二甲醚發動機驅動，夏天不用電力制冷，能削低電力的高峰負荷，冬天不用管道燃氣制熱，能削減冬季的管道燃氣負荷。

②功能齊全。夏天可用于空調制冷、冬天可作為采暖熱源，全年可供應生活熱水。

③適用范圍廣。尤其適用于燃氣管道未敷設到的村鎮居民小區、城郊醫院與學校、軍用設施和野外機構的供冷、供熱和供生活熱水。

④采用二甲醚發動機驅動壓縮熱泵進行制冷與制熱，發動機冷卻水和煙氣的余熱得到充分利用，提高了二甲醚的燃燒應用效率。

附圖說明：

圖1是本實用新型夏天制冷的流程。

圖2是本實用新型冬天制熱的流程。

圖3是煙氣/水熱交換器的結構示意圖。

具體實施方式：

根據二甲醚發動機的要求，液態二甲醚通過二甲醚管道經調節閥12進入發動機1產生機械能，帶動壓縮機2推動工質進行制冷與制熱循環。

下面分3種模式進行敘述。

①夏天制冷模式(見附圖1)。壓縮機2將熱泵系統氣態工質的壓力提高后，通過五通換向閥6進入空氣(或水)/工質熱交換器3(室外)，由空氣(或水)將工質冷凝放出的熱量帶走，冷凝后的工質經節流元件4減壓后，進入冷媒/工質熱交換器5(室內)，工質吸收冷媒的熱量而蒸發，冷媒降低溫度后，被送至空調系統。蒸發后的氣態工質又通過五通換向閥6送到壓縮機2被壓縮。循環進行。發動機1排出的煙氣進入煙氣/水熱交換器11的管程，將熱量傳給殼程的熱水后經二甲醚氣化器8后排至大氣。當生活熱水溫度超高時，發動機1排出的煙氣經調節閥14進入二甲醚氣化器8將熱量傳給液態二甲醚，排至大氣。