[發明專利]一種油氣雙燃料冷熱電空調熱泵裝置

在審

• 申請號: 201710912325.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107621094A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 何世輝;王漢治;李帥旗;馮自平;宋文吉
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B49/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司44001
• 代理人: 莫瑤江,袁嘉恩

技術領域

本發明涉及空調技術領域，具體為一種油氣雙燃料冷熱電空調熱泵裝置。

背景技術

熱泵空調系統是一種高效節能的裝置，在家用供冷、供熱方面有著重要的應用。而采用發動機驅動的熱泵空調系統是一種重要的分布式能源系統，因為其排放低，余熱可以得到合理的回收利用，因此具有高效、節能與環保等特性。隨著生活水平的提高，人們對空調產品的要求也逐漸提高。作為分布式能源系統，發動機驅動的熱泵空調系統能夠更好地滿足用戶對冷熱電多種能源的綜合需求。此外，系統自身可以通過發電機發電對泵與風機供電，從而脫離對電網的依賴，更好地實現供能的獨立性和穩定性。

發明內容

本發明公開了一種高效的油氣雙燃料冷熱電空調熱泵裝置。該裝置集供冷、供熱和供熱水于一體，并設有缸套與煙氣的余熱回收器，使能量得到更為充分的利用。此外，系統還配置有發電機與儲能電池，能夠使系統運行過程中完全脫離對電網的依賴，所述儲能電池還可以作為家用應急電源使用。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種油氣雙燃料冷熱電空調熱泵裝置，包括發動機系統、空調熱泵系統、余熱回收系統和發電系統；所述的發動機系統用于為空調熱泵系統的運作以及發電系統的發電提供動能；所述的空調熱泵系統用于對室內進行制冷或制熱；所述的余熱回收系統用于對發動機系統、空調熱泵系統進行冷卻并對余熱進行回收利用；所述的發電系統用于通過發電機系統提供的動能轉化為電能并進行儲存，對空調熱泵系統、余熱回收系統中的電氣設備進行供電。

作為上述方案的改進，所述的空調熱泵系統包括壓縮機、油分離器、四通閥、換熱器、第一散熱器、節流閥、蒸發器、氣液分離器；所述的余熱回收系統包括發動機缸套換熱器、發動機尾氣余熱回收器、第二散熱器、保溫水箱、循環水泵、第一開關閥、第二開關閥；所述的壓縮機由發動機系統帶動，壓縮機的出口端通過管道經過油分離器后與四通閥的A端口連通，四通閥的B端口通過管道依次經過換熱器、第一散熱器、節流閥、蒸發器后與四通閥的D端口連通，四通閥的C端口通過管道經過氣液分離器后與壓縮機的進口端連通；所述的發動機缸套換熱器與發動機系統連接，發動機缸套換熱器的出口端通過管道依次經過發動機尾氣余熱回收器、第二散熱器、保溫水箱、循環水泵、第一開關閥、換熱器后進入發動機缸套換熱器的入口端形成循環回路，所述的第二開關閥與第一開關閥、換熱器并聯；空調熱泵系統與余熱回收系統通過所述的換熱器進行熱交換。

作為上述方案的改進，所述的空調熱泵系統的管道的介質為制冷劑。

作為上述方案的改進，所述的余熱回收系統的管道的介質為自來水。

作為上述方案的改進，在所述的保溫水箱的出水口處設有溫度傳感器，所述的第一開關閥、第二開關閥的開關狀態通過溫度傳感器控制。

作為上述方案的改進，所述的保溫水箱中還設有自動補水閥用于監控保溫水箱中的水位變化以及在低水位時進行補水。

作為上述方案的改進，所述的發電系統包括發電機、儲能電池，所述的發電機與所述的發動機系統連接。

作為上述方案的改進，所述的發動機系統采用油氣雙燃料。

發動機系統中燃料在氣缸內燃燒帶動活塞做功，將化學能轉化為機械能，并伴隨著大量余熱散出。在空調熱泵循環中，壓縮機直接由發動機帶動。在制熱模式下，制冷劑經過壓縮機后進入油分離器，然后經四通閥到蒸發器，最后再經過節流閥先后進入空氣散熱器和過熱器進行換熱。制冷模式下，制冷劑經過四通閥后先進入空氣散熱器換熱，然后再經過節流閥進入蒸發器換熱。發動機缸體的冷卻水與尾氣余熱通過熱回收器進行回收。回收的余熱用于生活熱水以及在制熱模式下過熱制冷劑。在制冷模式下，余熱用于提供生活熱水，多余的余熱通過散熱器散熱。發動機通過帶動發電機進行發電為風機以及泵供電，多余電量由儲能電池儲存。

本發明具有以下有益效果：

1、該裝置能夠同時滿足用戶對冷熱電多種能量形式的需求。

2、該余熱回收裝置可以對能量進行更高效地利用，從而提高系統效率。

3、裝置的發電系統能夠使系統的運行更為穩定獨立。

附圖說明

圖1為本發明的熱泵裝置結構示意圖。

附圖標記說明：發動機系統1、壓縮機2、油分離器3、四通閥4、換熱器5、第一散熱器6、節流閥7、蒸發器8、氣液分離器9、發動機缸套換熱器10、發動機尾氣余熱回收器11、第二散熱器12、保溫水箱13、循環水泵14、第一開關閥15、第二開關閥16、溫度傳感器17、自動補水閥18、發電機19、儲能電池20。