[發明專利]廢熱發電型離心機組

無效

• 申請號: 201110435029.9
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN103174480A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 謝學軍;王彬
• 申請（專利權）人: 江蘇合正能源科技有限公司
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F24F12/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于地源熱泵的廢熱再利用裝置，具體的涉及一種利用建筑物所產生的低品位廢熱進行發電的廢熱發電型離心機組。

背景技術

現有技術中，制冷系統主要以電力為能源，可以分為離心式空調機組，風冷空調機組，活塞式空調機組，螺桿式空調機組等壓縮式空調機組；還有的中央空調以石化燃料為能源，其根據工質類型不同可分為溴化鋰吸收式空調機組，氨—水吸收式空調機組等。以電力為能源的壓縮式制冷機組能效比相對于吸收式空調機組較高，但消耗高品位的電能；吸收式空調機組消耗石化燃料或工業廢熱資源，但能效比低，一般小于1。目前空調制冷技術的運行過程均為制冷空調機組通過消耗高品位的電能或石化燃料，把建筑物內過多的熱能排到建筑物外，從而達到建筑物內溫度減低的效果。各類建筑使用上述中央空調均會存在如下缺陷，例如夏季供電緊張；城市局部空氣溫度大幅度升高，出現熱島效應；以及過量空調制冷劑含氟化合物排放到大氣中，破壞臭氧層的問題。同時上述制冷空調還消耗大量能源，直接或間接增加了CO2的排放。

發明內容

本發明提供了一種設計合理，能夠有效利用建筑物排放的低品位熱能的廢熱發電型離心機組，其利用雙螺桿膨脹機系統來實現廢熱資源的發電利用，可以減少制冷循環系統的能源消耗，并可以減少排放到外部環境中的廢熱資源，降低室外環境溫度以及制冷循環系統的使用成本，減少二氧化碳的排放。

本發明所采用的技術方案如下：

一種廢熱發電型離心機組，其特征在于所述離心機組包括制冷循環系統和雙螺桿膨脹機系統，所述雙螺桿膨脹機系統的動力輸出軸與一發電系統相連接；所述制冷循環系統的冷凝盤管位于所述雙螺桿膨脹機系統的發生器內，該制冷循環系統包括一離心式壓縮機。

具體實施中?，所述制冷循環系統包括一蒸發器，該蒸發器內設置有與風冷盤管系統相連接的冷卻盤管，該蒸汽器還連接設置低溫制冷劑管路，該低溫制冷劑管路的另一端連通位于所述發生器內的冷凝盤管的出口。

一實施方式中，所述低溫制冷劑管路經由所述蒸發器引出后，串聯一二次冷凝器內的盤管的出口，該盤管的入口連接所述發生器內的冷凝盤管的出口；該二次冷凝器連接一室外冷卻系統。

一實施方式中，所述蒸發器還連通設置一離心式壓縮機，該離心式壓縮機通過一高溫制冷劑蒸汽管道連接所述冷凝器盤管的入口。

一實施方式中，所述離心式壓縮機由一變頻電機驅動連接，該驅動電機配備設置變頻控制系統。

另一實施方式中，所述雙螺桿膨脹機系統包括發生器、雙效熱能轉移器、二次換熱器、雙螺桿膨脹機和吸收器，所述發生器、雙效熱能轉移器、二次換熱器和吸收器之間設置有工質輸送管路和循環泵。

一實施方式中，所述發生器上部設置有常溫高濃度工質噴淋裝置，下部設置有中溫工質集液箱，該中溫工質集液箱通過一工質輸送管路連接二次發生器頂部的工質噴淋裝置。

一實施方式中，所述發生器的頂部通過一工質蒸汽管路連接一位于雙效熱能轉移器內的工質蒸汽噴嘴，該工質噴嘴經由一定壓膨脹器連通雙螺桿膨脹機的進氣口，定壓膨脹器連接一中溫介質蒸汽通道，該中溫介質蒸汽通道連接二次發生器的頂部。

另一實施方式中，所述雙螺桿膨脹機的動力輸出軸驅動連接一發電機，該發電機配置設置蓄電裝置或電源自動切換裝置；所述雙螺桿膨脹機的排氣口連接吸收器的頂部，該吸收器的頂部設置一低溫低濃度工質噴淋裝置，該低溫低濃度噴淋裝置通過一低溫工質管路連接一位于二次發生器底部的低濃度工質集液箱。

再一實施方式中，所述吸收器的底部設置有高濃度工質集液箱，該高濃度工質集液箱連接一高濃度工質輸送管，該高濃度工質輸送管的另一端位于發生器的頂部并連接一常溫高濃度工質噴淋裝置。

該廢熱發電型離心機組采用雙螺桿膨脹機系統和由其驅動的發電系統作為廢熱發電裝置，通過雙螺桿膨脹機系統和制冷循環系統利用從建筑物內向外排放的低品位熱能或者其他低品位熱能轉化為機械能，然后由該機械能驅動發電系統實現發電。利用該發電系統所配備的蓄電裝置或者通過在空調系統建筑物內其他用電設備或上安裝電源自動切換裝置，當機組發電機電流滿足一些用電設備要求時自動切換，實現廢熱的電能轉化再利用，并降低地源熱泵的室外埋管系統的環境溫度影響。

本發明的有益效果在于，該廢熱發電型離心機組設計合理，能夠有效利用建筑物排放的低品位熱能，其利用雙螺桿膨脹機系統來實現廢熱資源的發電利用，可以減少制冷循環系統的能源消耗，并可以減少排放到外部環境中的廢熱資源，降低室外環境溫度以及制冷循環系統的使用成本，減少二氧化碳的排放。