一种集成吸收式热泵和电动热泵的换热机组及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于采暖、供热水的换热机组和利用其实现换热的方法，特别是是涉及一种集成吸收式热栗和电动热栗并能够使一次网热水供、回水温差增大的换热装置，属于能源技术领域。
【背景技术】
[0002]随着我国城市规模不断增大，冬季在北方城市集中供暖的规模不断增加，供热管网不断延长和增容。为增大供热面积，出现了热水驱动型吸收式换热机组，由于供热管网的保温材料等的限制使热水温度不能很高(低于130°C )，一次网输送的热水往往低于125°C，导致进入吸收式换热机组发生器的水温较低，造成了吸收式换热机组驱动力不足，因此，一次网回水温度很难降到35°C，无法真正增大一次网供回水温差，使供热能力不足。由于一次网回水温度过高，一次侧回水输送到热源后，无法有效地回收热源余热，造成整个系统经济性变差，难以达到设计要求。如何进一步降低一次侧回水温度以进一步增大供回水温差，对更充分地利用热源余热，节约供热能耗，降低供热成本，具有重要社会和经济意义。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的是提供一种集成吸收式热栗和电动热栗的换热机组，该机组对一次侧热水的能量进行梯级利用。
[0004]为实现上述目的，本发明采取以下设计方案:
[0005]—种集成吸收式热栗和电动热栗的换热机组，包括水路系统和换热机组；所述的水路系统分为一次侧管路和二次侧管路两部分，一次侧管路与集中热源形成循环供水管路，二次侧管路为向用户输送热水的循环用水管路；
[0006]所述换热机组由一台吸收式热栗、一组水-水换热器和一台电动热栗及管路附件组合构成；
[0007]所述的一次侧管路由其进水侧始至回水侧终采用以下两种方式之一实现逐级顺序串接:
[0008]a) 一次侧管路依次经过热水型吸收式热栗的发生器、一组水-水换热器、吸收式热栗的蒸发器和电动热栗的蒸发器；
[0009]b) 一次侧管路依次经过吸收式热栗的发生器、一组水-水换热器、电动热栗的蒸发器和吸收式热栗的蒸发器；
[0010]所述的二次侧管路由其进水侧始至回水侧终采用以下方式之一实现连接:
[0011]c) 二次侧管路为三路进、出，且三路相互并联，其中，一路经过吸收式热栗的吸收器和冷凝器；一路经过一组水-水换热器；一路经过电动热栗的冷凝器；
[0012]d) 二次侧管路为一路进、出，先分为两路分别经过电动热栗和吸收式热栗，再合并为一根管路经过一组水-水换热器；
[0013]e) 二次侧管路一路进、出，且所有管路串联，依次经过电动热栗、吸收式热栗和一组水-水换热器；
[0014]f) 二次侧管路为三个分支路并联后形成一路输出，所述的三个分支路分别为:一支经过电动热栗，一支经过吸收式热栗和一支经过一组水-水换热器；
[0015]其中，当所述的一组水-水换热器为2台以上时，经过所有水-水换热器的一次侧管路相互串联。
[0016]所述集成吸收式热栗和电动热栗的换热机组中，所述的吸收式热栗采用热水型或蒸汽型吸收式热栗。
[0017]所述集成吸收式热栗和电动热栗的换热机组中，所述的电动热栗采用活塞式压缩机、转子式压缩机、涡旋式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机型的电动热栗。
[0018]本发明的另一目的是提供一种集成吸收式热栗和电动热栗的换热方法。
[0019]为实现上述目的，本发明采取以下设计方案:
[0020]一种集成吸收式热栗和电动热栗的换热方法，具有上述的集成吸收式热栗和电动热栗的换热机组，所述的方法如下:
[0021]若所述的一组水-水换热器为一台，
[0022]对一次侧管路，进来的一次网热水首先作为驱动热源进入吸收式热栗的发生器，加热发生器内的吸热制冷剂；降温后从发生器流出进入水-水换热器作为加热热源，分别加热与之对应的低温侧二次侧管路内的用水，降温后从水-水换热器流出进入吸收式热栗的蒸发器作为低位热源，放热降温后进入电动热栗的蒸发器作为电动热栗的低位热源，放热降温后通过一次网回水管送回集中热源；
[0023]对应之，所述二次侧管路内的水加热方法为如下形式之一:
[0024]①二次网进水分三路同时加热:一路进水经过吸收式热栗的吸收器和冷凝器吸热升温；一路进水经过水-水换热器加热，一路进水经过电动热栗的冷凝器吸热；分别输出三种参数的二次网热水返回用户；
[0025]②二次侧管路内的进水首先分为两路分别进入电动热栗和吸收式热栗加热升温，再汇合成一路进入水-水换热器继续加热升温，最后流出换热机组返回给用户；
[0026]③二次侧管路内的进水依次进入电动热栗和吸收式热栗加热升温，再进入水-水换热器继续加热升温，最后由换热机组流出回水至用户；
[0027]④二次侧管路内的进水先分三路分别进入电动热栗、吸收式热栗和水-水换热器，待分别加热升温后再汇合一起流出换热机组向用户输送。
[0028]在该集成吸收式热栗和电动热栗的换热方法中，所述的方法还可进一步如下:
[0029]若所述的一组水-水换热器采用N级且为两级以上，将N(N为2以上的自然数)级水-水换热器顺序排布；则
[0030]当所述的一次网水进入水-水换热器时，依序逐级进入；
[0031]对应之，所述二次侧管路内的水加热方法为如下形式之一:
[0032]基于上述的方法①，二次侧管路(二次网进水)并联多路同时被加热，其中，一路进水经过吸收式热栗的吸收器和冷凝器吸热升温；有N路进水分别一对一的经过各级水-水换热器加热，还有一路进水经过电动热栗的冷凝器吸热；最终是分别输出(N+2)路的二次网热水向用户端输送。
[0033]基于上述的方法②，二次侧管路内的进水首先分为2路、或分为2+M路，各路间相互并联，分头加热；再汇合成一路依序逐级进入剩余的各级水-水换热器继续加热升温，最后流出换热机组返回给用户，其中，Μ为1至(Ν-1)间的自然数；
[0034]基于上述的方法③，二次侧管路内的进水依次进入电动热栗和吸收式热栗加热升温，再依序逐级进入各级水-水换热器继续加热升温，最后由换热机组流出回水至用户；
[0035]基于上述的方法④中，二次侧管路内的进水分(2+Ν)路分别一对一的进入电动热栗、吸收式热栗和Ν台水-水换热器，待分别被加热升温后，再总汇合为一路输出向用户端输送。
[0036]本发明还可采取以下设计方案:
[0037]—种集成吸收式热栗和电动热栗的换热方法，具有上述的集成吸收式热栗和电动热栗的换热机组，所述的方法如下:
[0038]若所述的一组水-水换热器为一台；则
[0039]对一次侧管路，进来的一次网热水首先作为驱动热源进入吸收式热栗的发生器，加热发生器内的吸热制冷剂(该吸热制冷剂可以是浓缩溴化锂溶液、溴化锂/水和氨/水等)；降温后从发生器流出进入水-水换热器作为加热热源，分别加热与之对应的低温侧的二次侧管路内的用水，再进入电动热栗的蒸发器，最终进入吸收式热栗的蒸发器逐次放热降温，最后回到集中热源；
[0040]对应之，所述二次侧管路内的水加热方法为如下形式之一:
[0041]⑤同时分三路加热，一路进水经过吸收式热栗的吸收器和冷凝器吸热升温；一路进水经过水-水换热器加热，一路进水经过电动热栗的冷凝器吸热，三路的回水分别输送到用户端；
[0042]⑥二次侧管路内的进水首先分为两路分别进入电动热栗和吸收式热栗加热升温，再汇合成一路进入水-水换热器继续加热升温，最后向用户端输送；
[0043]⑦二次侧管路内的进水依次进入电动热栗和吸收式热栗加热升温，再汇合成一路进入水-水换热器继续加热升温，最后向用户端输送；
[0044]⑧二次侧管路内的进水先分三路分别进入电动热栗、吸收式热栗和水-水换热器，待分别加热升温后再汇合一起向用户端输送。
[0045]在该集成吸收式热栗和电动热栗的换热方法中，所述的方法还可进一步如下:
[0046]若所述的一组水-水换热器采用Ν级且为两级以上，Ν级水-水换热器顺序排布；Ν为2以上的自然数；