[發(fā)明專利]一種基于溶液儲能的遠(yuǎn)距離吸收式供冷供熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010670287.4
• 申請日: 2020-07-13
• 公開（公告）號: CN111911990B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李舒宏;金正浩;杜塏
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: F25B15/04
• 分類號: F25B15/04
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張?zhí)煺?/td>

1.一種基于溶液儲能的遠(yuǎn)距離吸收式供冷供熱系統(tǒng)，其特征在于：由溶液儲能模塊、遠(yuǎn)距離運輸管路模塊、用戶供冷供熱模塊組成；

溶液儲能模塊設(shè)置在余熱熱源側(cè)，儲存余熱能源；

遠(yuǎn)距離運輸管路模塊連接溶液儲能模塊和用戶供冷供熱模塊，遠(yuǎn)距離輸送常溫氨水、氨水稀溶液和氨水濃溶液；

用戶供冷供熱模塊設(shè)置在用戶側(cè)，夏季為用戶供冷，冬季為用戶供熱；

包括三種運行模式：吸收式制冷運行模式、第一類吸收式熱泵模式、第二類吸收式熱泵模式，夏季系統(tǒng)運行吸收式制冷模式，冬季用戶側(cè)無第二熱源時運行第一類吸收式熱泵模式，有第二熱源時運行第二類吸收式熱泵模式以提供更高溫度的熱能；

溶液儲能模塊包括：發(fā)生器（1）、分凝器（2）、冷凝器（3）、發(fā)生器溶液換熱器（4）、余熱熱源（5）、熱源冷卻塔（6）、稀溶液儲罐（7）、濃溶液儲罐（8）、氨儲罐（9）、余熱熱源泵P1、熱源冷卻塔泵P2，溶液儲能模塊的功能包括儲能和供能；

當(dāng)溶液儲能模塊儲能時，氨水濃溶液從濃溶液儲罐（8）流入發(fā)生器換熱器（4）吸收發(fā)生器流出溶液的余熱，然后進入發(fā)生器（1），吸收熱能產(chǎn)生氨水稀溶液和氨氣；富余的余熱通過載熱水管路和余熱熱源泵間接加熱發(fā)生器（1）的下部，為濃溶液發(fā)生提供熱能；發(fā)生器（1）產(chǎn)生的氨水稀溶液從底部稀溶液出口流出，進入發(fā)生器換熱器（4）降溫至常溫后進入氨水稀溶液儲罐（7）儲存；發(fā)生器（1）產(chǎn)生的氨氣流入分凝器（2）提純，隨后流入冷凝器（3）變?yōu)槌匾喊保瑑Υ嬖诎眱蓿?）中；

當(dāng)溶液儲能模塊向用戶供能時，閥門V4、閥門V5、閥門V6打開，氨儲罐（9）、氨水稀溶液儲罐（7）中儲存的液氨、氨水濃溶液通過遠(yuǎn)距離運輸管路模塊運往用戶，用戶供冷供熱模塊產(chǎn)生的氨水稀溶液經(jīng)過遠(yuǎn)距離運輸管路模塊進入溶液儲能模塊并儲存在氨水濃溶液儲罐（8）；

溶液儲能模塊的儲能和供能模式可以同時開啟，當(dāng)儲能大于供能時，氨水濃溶液儲罐（8）的液位上升，氨儲罐（9）、氨水稀溶液儲罐（7）的液位下降；當(dāng)儲能小于供能時，氨水濃溶液儲罐（8）的液位下降，氨儲罐（9）、氨水稀溶液儲罐（7）的液位上升；

所述遠(yuǎn)距離運輸管路模塊包括：遠(yuǎn)距離液氨輸送管路（16）、遠(yuǎn)距離氨水稀溶液輸送管路（17）、遠(yuǎn)距離氨水濃溶液輸送管路（18）、氨泵P5、濃溶液泵P4、稀溶液泵P3；氨泵P5將溶液儲能模塊的氨儲罐中的液氨運往用戶供冷供熱模塊中的蒸發(fā)器；稀溶液泵P3將戶供冷供熱模塊的氨水濃溶液運往溶液儲能模塊的氨水濃溶液儲罐；濃溶液泵P4將用戶供冷供熱模塊的氨水濃溶液運往溶液儲能模塊的氨水濃溶液儲罐；

所述遠(yuǎn)距離運輸管路模塊，夏季供冷時溶液儲能模塊工作壓力高于用戶供冷供熱模塊，濃溶液泵P4不僅提供遠(yuǎn)距離輸送的動能，還將氨水濃溶液壓力提高至溶液儲能模塊的工作壓力；冬季以第一類吸收式熱泵供熱時，遠(yuǎn)距離運輸管路工作方式與夏季供冷模式相似；以第二類吸收式熱泵供熱時溶液儲能模塊工作壓力低于用戶供冷供熱模塊，氨泵P5和稀溶液泵P3不僅提供遠(yuǎn)距離輸送的動能，還將液氨和氨水稀溶液的壓力提高至溶液儲能模塊的工作壓力；

用戶供冷供熱模塊包括：蒸發(fā)器（10）、吸收器（11）、吸收器溶液換熱器（12）、第二熱源（13）、用戶（14）、用戶冷卻塔（15）、蒸發(fā)器換熱泵P6、吸收器換熱泵P7，

來自遠(yuǎn)距離運輸管路模塊的液氨經(jīng)過閥門V7進入蒸發(fā)器（10），吸熱蒸發(fā)產(chǎn)生氨蒸汽，流入吸收器（11）；來自遠(yuǎn)距離運輸管路模塊的氨水稀溶液經(jīng)過閥門V9進入吸收器溶液換熱器（12），隨后進入吸收器（11），吸收氨蒸汽產(chǎn)生氨水濃溶液，并釋放熱能；氨水濃溶液從吸收器底部流出，進入吸收器溶液換熱器（12），換熱至常溫后經(jīng)過閥門V8進入遠(yuǎn)距離運輸管路模塊；

蒸發(fā)器內(nèi)的換熱盤管出口連接至蒸發(fā)器換熱泵P6，隨后分為兩條支路，其中一條經(jīng)過閥門V10、閥門V11與第二熱源換熱，另一條經(jīng)過閥門V12、閥門V13與用戶的換熱盤管連接；吸收器內(nèi)的換熱盤管出口連接至吸收器換熱泵P7，隨后分為兩條支路，其中一條經(jīng)過閥門V14、閥門V15與用戶的換熱盤管連接，另一條經(jīng)過閥門V16、閥門V17與冷卻塔連接；

用戶供冷供熱模塊，夏季系統(tǒng)以吸收式制冷循環(huán)運轉(zhuǎn)，蒸發(fā)器和吸收器的壓力低于發(fā)生器和氨儲罐，閥門V7和閥門V9調(diào)節(jié)蒸發(fā)器和吸收器的壓力，用戶通過載冷管路從蒸發(fā)器提取冷量，閥門V10、閥門V11、閥門V14、閥門V15關(guān)閉，閥門V12、閥門V13打開，冷卻塔為吸收器提供冷卻水，閥門V16、閥門V17打開；

冬季以第一類吸收式熱泵循環(huán)形式運轉(zhuǎn)時，蒸發(fā)器和吸收器的壓力低于發(fā)生器和氨儲罐，閥門V7和V9調(diào)節(jié)蒸發(fā)器和吸收器的壓力；用戶通過載冷管路從吸收器提取較高溫度的熱能，閥門V12、閥門V13關(guān)閉，閥門V14、閥門V15開啟；冷卻塔和冷卻塔管路上的閥門關(guān)閉；第二熱源關(guān)閉，閥門V10、閥門V11關(guān)閉；蒸發(fā)器從常溫環(huán)境中提取低溫?zé)崮埽?/p>

冬季系統(tǒng)以第二類吸收式熱泵循環(huán)形式運轉(zhuǎn)，蒸發(fā)器和吸收器的壓力高于發(fā)生器和氨儲罐；用戶通過載熱管路從吸收器提取高溫?zé)崃浚y門V12、閥門V13關(guān)閉，閥門V14、閥門V15開啟；冷卻塔和冷卻塔管路上的閥門關(guān)閉；第二熱源為蒸發(fā)器提供中溫?zé)崮埽y門V10、閥門V11開啟。