[發明專利]天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統

有效

• 申請號: 201210142139.0
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN103256754A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 李洪強;康書碩;蔡博;胡姍;霍培娜;韓杰;周晉;張國強
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B27/00;F24F5/00;F24F12/00;F02C6/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統，其特征在于，該系統包括燃氣輪機、溴化鋰吸收式機組、余熱鍋爐、第一水源熱泵機組、第二水源熱泵機組、第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器、吸收式除濕裝置、地下換熱器、并網裝置、冰蓄冷裝置、第一蓄熱水箱、第二蓄熱水箱、建筑能耗監測與控制裝置和信號反饋控制網絡，其中：

燃氣輪機，用于做功發電，滿足建筑終端和維持機組正常運行的電需求；

溴化鋰吸收式機組，用于制取冷量，滿足冷需求或進行地下蓄冷；

余熱鍋爐，用于生產熱量，滿足熱需求；

第一水源熱泵機組，用于在夏季工況下與溴化鋰吸收式機組集成互補，以生產冷量，滿足冷需求；

第二水源熱泵機組，用于與余熱鍋爐集成互補，以生產熱量，滿足熱需求；

第一換熱器，用于利用從余熱鍋爐出口的余熱，對第二水源熱泵機組空調側的出口進行再熱，使其達到設定值，提高地源熱泵系統的能效；

第二換熱器，用于利用第一換熱器出口的余熱對第二水源熱泵機組空調側的進口進行預熱，使其達到設定溫度，提高地源熱泵系統的能效；

第三換熱器，用于利用第二換熱器出口的余熱對從地下換熱器出來的換熱介質再熱，使其達到設定值，提高地源熱泵系統的能效；

吸收式除濕裝置，用于利用第三換熱器出口的余熱，對需求建筑進行除濕，使熱能利用最大化；

地下換熱器，用于與地下介質進行換熱，進行地下取熱/取冷、蓄熱/蓄冷，以緩解地下溫度場不平衡，并使熱能利用最大化；

并網裝置，用于將燃氣輪機發出的多余電力輸入至鄰近區域的用能設備中；

冰蓄冷裝置，用于儲存生產的冷能，緩沖用能冷需求；

第一蓄熱水箱和第二蓄熱水箱，用于儲存生產的熱能，緩沖用能熱需求；

建筑能耗監測與控制裝置，用于對整個復合供能系統進行分析和實時調控配置，通過信號反饋控制網絡使多余的電進入到并網裝置，多余的熱和冷儲存在蓄熱水箱和冰蓄冷裝置中，緩沖用能需求，使復合供能系統優化運行；

信號反饋控制網絡，用于用能實時情況、蓄能信息以及控制信息的傳輸。

2.根據權利要求1所述的天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統，其特征在于，該復合供能系統采用的原料為天然氣和淺層地熱能，是化石清潔能源和可再生能源的優勢互補。

3.根據權利要求1所述的天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統，其特征在于，所述第一水源熱泵機組與溴化鋰吸收式機組耦合連接，實現在夏季工況下與溴化鋰吸收式機組的集成互補。

4.根據權利要求1所述的天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統，其特征在于，所述第二水源熱泵機組與余熱鍋爐耦合連接，實現與余熱鍋爐的集成互補。

5.根據權利要求1所述的天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統，其特征在于，所述第一換熱器耦合于余熱鍋爐出口與第二水源熱泵機組空調側出口之間，實現對余熱鍋爐出口余熱的利用。

6.根據權利要求1所述的天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統，其特征在于，所述第二換熱器耦合于第二水源熱泵機組空調側進口與第三換熱器之間，實現對第一換熱器出口余熱的利用。

7.根據權利要求1所述的天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統，其特征在于，所述第三換熱器與第二水源熱泵機組地源側進口耦合連接，并耦合于第二換熱器與吸收式除濕裝置之間，實現利用第二換熱器出口的余熱對從地下換熱器出來的換熱介質再熱。

8.根據權利要求1所述的天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統，其特征在于，所述吸收式除濕裝置耦合于第三換熱器與地下換熱器之間，實現對第三換熱器出口余熱的利用。

9.根據權利要求1所述的天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統，其特征在于，所述并網裝置與燃氣輪機耦合連接，實現燃氣輪機發出的多余電力的輸出。

10.根據權利要求1所述的天然氣基分布式能源系統與地源熱泵耦合的復合供能系統，其特征在于，所述冰蓄冷裝置與溴化鋰吸收式機組耦合連接，實現冷能的儲存。