[發(fā)明專利]多熱源耦合有機(jī)朗肯循環(huán)（ORC）發(fā)電及供熱采暖系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710928907.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN107575270A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳晉祿;高乃平;朱彤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): F01K25/08
• 分類號(hào): F01K25/08;F24D3/10
• 代理公司: 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)31290
• 代理人: 葉鳳

一種多熱源耦合有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電及供熱采暖系統(tǒng)，其特征在于，包括有五個(gè)子系統(tǒng)：多熱源耦合系統(tǒng)(1)、水箱調(diào)控系統(tǒng)(2)、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(3)、供熱系統(tǒng)(4)、采暖系統(tǒng)(5)。多熱源耦合系統(tǒng)(1)通過管道將熱工質(zhì)輸送至水箱調(diào)控系統(tǒng)(2)，熱工質(zhì)在水箱調(diào)控系統(tǒng)(2)中匯流并調(diào)控溫度后，分別進(jìn)入有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(3)、供熱系統(tǒng)(4)、采暖系統(tǒng)(5)。其中，供熱系統(tǒng)(4)與采暖系統(tǒng)(5)并聯(lián)連接。其同時(shí)耦合了三種熱源：太陽(yáng)能、燃?xì)忮仩t、地?zé)崮?，根?jù)用戶終端的具體需求情況，可通過水箱調(diào)控系統(tǒng)合理分配熱源工質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供，具有成本低廉，易于建設(shè)，多能互補(bǔ)，運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多熱源耦合有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電及供熱采暖系統(tǒng)，屬于能源利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)能源的需求量急劇攀升。目前，在能源利用技術(shù)領(lǐng)域，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，大多數(shù)的能源開發(fā)利用系統(tǒng)往往采用單一熱源為用戶提供發(fā)電或供熱服務(wù)，能源利用效率整體較低，并造成一系列的環(huán)境污染問題，不能滿足人們的要求，與實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)而相悖。

隨著人們對(duì)能源安全問題的愈加重視，相關(guān)的中低溫余熱回收利用技術(shù)相繼出現(xiàn)，并逐漸運(yùn)用于日常生產(chǎn)生活中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多熱源耦合有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電及供熱采暖系統(tǒng)，其同時(shí)耦合了三種熱源：太陽(yáng)能、燃?xì)忮仩t、地?zé)崮?，根?jù)用戶終端的具體需求情況，可通過水箱調(diào)控系統(tǒng)合理分配熱源工質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供，具有成本低廉，易于建設(shè)，多能互補(bǔ)，運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種多熱源耦合有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電及供熱采暖系統(tǒng)，其特征在于，包括有五個(gè)子系統(tǒng)：多熱源耦合系統(tǒng)1、水箱調(diào)控系統(tǒng)2、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)3、供熱系統(tǒng)4、采暖系統(tǒng)5。多熱源耦合系統(tǒng)1通過管道將熱工質(zhì)輸送至水箱調(diào)控系統(tǒng)2，熱工質(zhì)在水箱調(diào)控系統(tǒng)2中匯流并調(diào)控溫度后，分別進(jìn)入有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)3、供熱系統(tǒng)4、采暖系統(tǒng)5。其中，供熱系統(tǒng)4與采暖系統(tǒng)5并聯(lián)連接。

一、多熱源耦合系統(tǒng)1包括有光伏組件發(fā)電集熱模塊、燃?xì)忮仩t供熱模塊、地?zé)崮芗療崮K以及冷源匯流箱。所述光伏組件發(fā)電集熱模塊包括有接線盒101、硅電池光電轉(zhuǎn)化部件102、組件背板集熱部件103，所述硅電池光電轉(zhuǎn)化部件102將入射到組件表面的一部分太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成電能，并通過所述接線盒101將電能并入電網(wǎng)，所述組件背板集熱部件103將沒被轉(zhuǎn)換成電能的剩余太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的熱能。所述燃?xì)忮仩t供熱模塊是由燃?xì)忮仩t109組成，所述燃?xì)忮仩t109通過燃燒天然氣來實(shí)現(xiàn)加熱工質(zhì)水的目的。所述地?zé)崮芗療崮K是由深埋于土壤中的地?zé)崮軗Q熱器112組成，工質(zhì)水通過熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流方式將地?zé)崮苻D(zhuǎn)換成熱能。所述冷源匯流箱106將已流經(jīng)所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)3、所述供熱系統(tǒng)4、所述采暖系統(tǒng)5的工質(zhì)水進(jìn)行匯集，再由所述冷源匯流箱106分流至所述光伏組件發(fā)電集熱模塊、所述燃?xì)忮仩t供熱模塊、所述地?zé)崮芗療崮K。它們的連接關(guān)系是：所述冷源匯流箱106設(shè)置有三個(gè)出口，第一個(gè)出口通過管道依次連接電磁流量閥105、給水泵104、組件背板集熱部件103、光伏組件集熱水箱201。所述冷源匯流箱106的第二個(gè)出口通過管道依次連接電磁流量閥107、給水泵108、燃?xì)忮仩t109、燃?xì)忮仩t集熱水箱206。所述冷源匯流箱106的第三個(gè)出口通過管道依次連接電磁流量閥110、給水泵111、地?zé)崮軗Q熱器112、地?zé)崮芗療崴?10。