[實用新型]一種集成熱泵和發(fā)電功能的新型熱能利用系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720558595.1
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN207018041U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設計）人: 張于峰;賀中祿;吳璋翔;鄧娜;董勝明;張彥;于曉慧
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學
• 主分類號: F01K25/08
• 分類號: F01K25/08;F01D15/10;F25B41/06;F25B30/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種集成熱泵和發(fā)電功能的新型熱能利用系統(tǒng)，包括的冷凝器(2)、蒸發(fā)器(5)、電子膨脹閥(3)和工質(zhì)泵(4)，其特征在于，還設置有壓縮膨脹一體機(1)，以及與所述的壓縮膨脹一體機(1)、冷凝器(2)、蒸發(fā)器(5)、電子膨脹閥(3)和工質(zhì)泵(4)相連的由構(gòu)成熱泵模式的熱泵循環(huán)管路和構(gòu)成有機朗肯循環(huán)發(fā)電模式的有機朗肯工質(zhì)循環(huán)管路組成的循環(huán)管路，所述的循環(huán)管路中設置有用于選擇熱泵模式或有機朗肯循環(huán)發(fā)電模式的控制閥門，其中，在熱泵模式下，所述的壓縮膨脹一體機(1)、冷凝器(2)、電子膨脹閥(3)和蒸發(fā)器(5)依次通過熱泵循環(huán)管路相連接構(gòu)成熱泵循環(huán)回路，在有機朗肯循環(huán)發(fā)電模式下所述的壓縮膨脹一體機(1)、冷凝器(2)、工質(zhì)泵(4)和蒸發(fā)器(5)依次通過有機朗肯工質(zhì)循環(huán)管路相連接構(gòu)成有機朗肯循環(huán)發(fā)電模循環(huán)回路，所述的蒸發(fā)器(5)的熱交換管路采用低溫熱源循環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成熱泵和發(fā)電功能的新型熱能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱泵循環(huán)回路是由：壓縮膨脹一體機(1)、連接在壓縮膨脹一體機(1)高壓端口的第一共用管路(Y1)、第一熱泵管路(R1)、第三共用管路(Y3)、冷凝器(2)內(nèi)的工質(zhì)管、第四共用管路(Y4)、第二熱泵管路(R2)、設置在第二熱泵管路(R2)上的電子膨脹閥(3)、第五共用管路(Y5)、蒸發(fā)器(5)內(nèi)的工質(zhì)管、第六共用管路(Y6)、第三熱泵管路(R3)、以及連接在壓縮膨脹一體機(1)低壓端口的第二共用管路(Y2)依次串聯(lián)連接構(gòu)成，所述的第一熱泵管路(R1)上設置有第三控制閥門(V3)，所述的第二熱泵管路(R2)上設置有第五控制閥門(V5)，所述的第三熱泵管路(R3)上設置有第二控制閥門(V2)，連接冷凝器(2)的第一熱交換管路(R4)采用高溫熱源循環(huán)，并且在連接冷凝器(2)的高溫熱源入口側(cè)的第一熱交換管路(R4)上設置有第十控制閥門(V10)，在連接冷凝器(2)的高溫熱源出口側(cè)的第一熱交換管路(R4)上設置有第七控制閥門(V7)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成熱泵和發(fā)電功能的新型熱能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的有機朗肯循環(huán)發(fā)電模循環(huán)回路是由：壓縮膨脹一體機(1)、連接在壓縮膨脹一體機(1)低壓端口的第二共用管路(Y2)、第一有機朗肯工質(zhì)循環(huán)管路(G1)、第三共用管路(Y3)、冷凝器(2)內(nèi)的工質(zhì)管、第四共用管路(Y4)、第二有機朗肯工質(zhì)循環(huán)管路(G2)、設置在第二有機朗肯工質(zhì)管路(G2)上的工質(zhì)泵(4)、第五共用管路(Y5)、蒸發(fā)器(5)內(nèi)的工質(zhì)管、第六共用管路(Y6)、第三有機朗肯工質(zhì)循環(huán)管路(G3)、以及連接在壓縮膨脹一體機(1)高壓端口的第一共用管路(Y1)依次串聯(lián)連接構(gòu)成，所述的第一有機朗肯工質(zhì)循環(huán)管路(G1)上設置有第四控制閥門(V4)，所述的第二有機朗肯工質(zhì)循環(huán)管路(G2)上設置有第六控制閥門(V6)，所述的第三有機朗肯工質(zhì)循環(huán)管路(G3)上設置有第一控制閥門(V1)，連接冷凝器(2)的第二熱交換通路(R5)采用冷卻水循環(huán)，并且在連接冷凝器(2)的冷卻水入口側(cè)的第二熱交換通路(R5)上設置有第九控制閥門(V9)，在連接冷凝器(2)的冷卻水出口側(cè)的第二熱交換通路(R5)上設置有第八控制閥門(V8)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成熱泵和發(fā)電功能的新型熱能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓縮膨脹一體機(1)是由壓縮膨脹機(11)和連接在所述壓縮膨脹機(11)輸出端的雙功能永磁電機(12)構(gòu)成，其中，壓縮膨脹機(11)為渦旋式壓縮膨脹機或雙螺桿式壓縮膨脹機或單螺桿式壓縮膨脹機，所述壓縮膨脹機(11)的高壓端和低壓端構(gòu)成壓縮膨脹一體機(1)的高壓端和低壓端，在熱泵模式下，所述的雙功能永磁電機(12)以電動機模式運行，驅(qū)動壓縮膨脹機(11)以壓縮模式運行，在有機朗肯循環(huán)發(fā)電模式下，所述的壓縮膨脹機(11)以膨脹模式運行，驅(qū)動雙功能永磁電機(12)發(fā)電。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成熱泵和發(fā)電功能的新型熱能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓縮膨脹一體機(1)是由永磁渦旋式壓縮機構(gòu)成，其中，所述永磁渦旋式壓縮機的供油方式采用離心式供油機構(gòu)，并且所述永磁渦旋式壓縮機高壓端為雙向循環(huán)通道，所述永磁渦旋式壓縮機的高壓端和低壓端構(gòu)成壓縮膨脹一體機(1)的高壓端和低壓端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成熱泵和發(fā)電功能的新型熱能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的冷凝器(2)和蒸發(fā)器(5)采用板式換熱器或管殼式換熱器或套管式換熱器。