[發明專利]多熱源耦合有機朗肯循環（ORC）發電及供熱采暖系統

在審

• 申請號: 201710928907.8
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107575270A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 吳晉祿;高乃平;朱彤
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F01K25/08
• 分類號: F01K25/08;F24D3/10
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙)31290
• 代理人: 葉鳳

一種多熱源耦合有機朗肯循環(ORC)發電及供熱采暖系統，其特征在于，包括有五個子系統：多熱源耦合系統(1)、水箱調控系統(2)、有機朗肯循環發電系統(3)、供熱系統(4)、采暖系統(5)。多熱源耦合系統(1)通過管道將熱工質輸送至水箱調控系統(2)，熱工質在水箱調控系統(2)中匯流并調控溫度后，分別進入有機朗肯循環發電系統(3)、供熱系統(4)、采暖系統(5)。其中，供熱系統(4)與采暖系統(5)并聯連接。其同時耦合了三種熱源：太陽能、燃氣鍋爐、地熱能，根據用戶終端的具體需求情況，可通過水箱調控系統合理分配熱源工質，可實現熱電聯供，具有成本低廉，易于建設，多能互補，運行效率高等優點。

技術領域

本發明涉及一種多熱源耦合有機朗肯循環(ORC)發電及供熱采暖系統，屬于能源利用技術領域。

背景技術

隨著經濟的迅速發展，人類社會對能源的需求量急劇攀升。目前，在能源利用技術領域，能源消費結構相對簡單，大多數的能源開發利用系統往往采用單一熱源為用戶提供發電或供熱服務，能源利用效率整體較低，并造成一系列的環境污染問題，不能滿足人們的要求，與實現人類可持續發展目標而相悖。

隨著人們對能源安全問題的愈加重視，相關的中低溫余熱回收利用技術相繼出現，并逐漸運用于日常生產生活中。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種多熱源耦合有機朗肯循環(ORC)發電及供熱采暖系統，其同時耦合了三種熱源：太陽能、燃氣鍋爐、地熱能，根據用戶終端的具體需求情況，可通過水箱調控系統合理分配熱源工質，可實現熱電聯供，具有成本低廉，易于建設，多能互補，運行效率高等優點。

為了實現上述技術效果，本發明采用如下技術方案：

一種多熱源耦合有機朗肯循環(ORC)發電及供熱采暖系統，其特征在于，包括有五個子系統：多熱源耦合系統1、水箱調控系統2、有機朗肯循環發電系統3、供熱系統4、采暖系統5。多熱源耦合系統1通過管道將熱工質輸送至水箱調控系統2，熱工質在水箱調控系統2中匯流并調控溫度后，分別進入有機朗肯循環發電系統3、供熱系統4、采暖系統5。其中，供熱系統4與采暖系統5并聯連接。

一、多熱源耦合系統1包括有光伏組件發電集熱模塊、燃氣鍋爐供熱模塊、地熱能集熱模塊以及冷源匯流箱。所述光伏組件發電集熱模塊包括有接線盒101、硅電池光電轉化部件102、組件背板集熱部件103，所述硅電池光電轉化部件102將入射到組件表面的一部分太陽輻射能轉換成電能，并通過所述接線盒101將電能并入電網，所述組件背板集熱部件103將沒被轉換成電能的剩余太陽輻射能轉換成工質的熱能。所述燃氣鍋爐供熱模塊是由燃氣鍋爐109組成，所述燃氣鍋爐109通過燃燒天然氣來實現加熱工質水的目的。所述地熱能集熱模塊是由深埋于土壤中的地熱能換熱器112組成，工質水通過熱傳導、熱對流方式將地熱能轉換成熱能。所述冷源匯流箱106將已流經所述有機朗肯循環發電系統3、所述供熱系統4、所述采暖系統5的工質水進行匯集，再由所述冷源匯流箱106分流至所述光伏組件發電集熱模塊、所述燃氣鍋爐供熱模塊、所述地熱能集熱模塊。它們的連接關系是：所述冷源匯流箱106設置有三個出口，第一個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的第二個出口通過管道依次連接電磁流量閥107、給水泵108、燃氣鍋爐109、燃氣鍋爐集熱水箱206。所述冷源匯流箱106的第三個出口通過管道依次連接電磁流量閥110、給水泵111、地熱能換熱器112、地熱能集熱水箱210。