专利名称：一种提高三联供系统能源利用效率的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种提高能源利用效率的装置，尤其一种提高三联供系统能源利 用效率的装置。
背景技术：
冷热电三联供系统具有节约能源、改善环境、增加电力供应等综合效应，在实施可 持续发展战略和提高资源综合利用效率的政策引导下，国家鼓励发展以天然气为燃料的燃 气轮机热电冷联产项目。由于受到燃气轮机发电仅能满足建筑基本用电负荷的限制，烟气 余热量通常无法满足供暖和供冷需求，系统需要设置压缩式制冷机和燃气锅炉，甚至蓄能 装置等作为辅助能源供应设备，这不仅增加了系统投资成本，节能效率也大大折扣。燃气 轮机输出功率依赖于流过的空气质量，因燃气轮机是恒体积流动的动力设备，所以流过的 空气质量取决于空气密度，而空气密度与气温有关。夏季环境气温高，空调制冷用电功率加 大，要求燃气轮机输出最大功率，但此时空气密度小，输出功率反而减小，构成了一对突出 的矛盾。传统的辅助能源设备，如电动冷水机和燃气锅炉，投资成本和运行费用相对较高， 不能达到节能减排的目的；燃气轮机受室外气温的影响较大，夏季室外温度升高，空气密度 降低，燃气轮机的发电功率减小；利用电动冷水机直接冷却燃气轮机入口空气，投资成本 高，运行效率低，同时冷却效果也会受到影响；冬夏负荷不匹配造成地下土壤温度场的不平 衡，地源热泵的运行效率会逐年降低。
发明内容要解决的技术问题本实用新型提供了一种提高三联供系统能源利用效率的装置，解决了上述所述的 能源供给设备投资成本运行费用高，供给设备效能低下的技术问题。本实用新型采用以下技术方案解决技术问题—种提高三联供系统能源利用效率的装置，地下水源侧包括双工况主机、取水井、 回灌井，所述的双工况主机的输入端与取水井连接，双工况主机的输出端与回灌井连接；负 荷侧包括蓄冷水槽、第一循环泵、第二循环泵、板式换热器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、 第四阀门、第五阀门、第六阀门，所述的双工况主机的负荷侧的输入、输出端与第一阀门、蓄 冷水槽、第一循环泵、第二阀门、板式换热器、第三阀门、第二循环泵形成回路；第四阀门并 联在第一阀门与蓄冷水槽上，第五阀门并联在第一循环泵、第二阀门与板式换热器上，双工 况主机的负荷侧的输入、输出端还并联第六阀门。本实用新型所述的提高三联供系统能源利用效率的装置，还包括空气换热器、压 气机、燃气轮机、发电机，所述空气换热器连接压气机还并联在第三阀门上，压气机连接燃 气轮机、燃气轮机连接发电机。本实用新型所述的提高三联供系统能源利用效率的装置，还包括第三循环泵，所述的第三循环泵与板式换热器、用户末端形成回路。本实用新型所述的一种提高三联供系统能源利用效率的装置，所述的第一循环泵 与第二循环泵为乙二醇循环泵。有益效果三联供系统辅助能源供应设备，即可以供暖也可以制冷水，一机多用，减少投资成 本，利用可再生能源，提高能源利用效率；空气换热器承担一部分冷负荷，对于建筑热负荷 大于冷负荷的地区，有助于平衡土壤冷热负荷，稳定地源热泵机组运行效率；燃气轮机的输 出功率受环境气温影响明显，对燃气轮机进口空气进行冷却，能够提高其输出功率；在电网 高峰时段减少甚至不开制冷机，在电网低谷时段充分利用电能来制冰储存冷量，起到了电 网调峰的作用；利用冰的潜热释放冷量，供给空气换热器的介质温度可控制在3°C以下，加 大了空气和换热器的传热温差，缩小了传热面积，换热器的尺寸也大为减小；主机制冷和冰 槽释冷同时运行方式，进一步降低了冷却水温，最大限度的提高了燃气轮机的输出功率，同 时用户末端宜采用低温送风方式，主机和蓄冰槽容量大为减小，有助于降低投资成本。
图1为本实用新型结构示意图；图中1为双工况主机、2为取水井、3为回灌井、4为蓄冷水槽、5为第一循环泵、6 为第二循环泵、7为板式换热器、8为第一阀门、9为第二阀门、10为第三阀门、11为第四阀 门、12为第五阀门、13为第六阀门、14为空气换热器、15为压气机、16为燃气轮机、17为发 电机、18为第三循环泵。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型进一步详细说明如图所示一种提高三联供系统能源利用效率的装置，地下水源侧包括双工况主 机1、取水井2、回灌井3，所述的双工况主机1的输入端与取水井2连接，双工况主机1的输 出端与回灌井3连接；负荷侧包括蓄冷水槽4、第一循环泵5、第二循环泵6、板式换热器7、 第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门11、第五阀门12、第六阀门13，所述的双工 况主机1的另一输入、输出端与第一阀门7、蓄冷水槽4、第一循环泵5、第二阀门9、板式换 热器7、第三阀门10、第二循环泵6形成回路；第四阀门11并联在第一阀门8与蓄冷水槽4 上，第五阀门12并联在第一循环泵6、第二阀门9与板式换热器7上，双工况主机1的另一 输入、输出端还并联第六阀门13 ；所述的第三循环泵18与板式换热器7、用户端形成回路。空气换热器14、压气机15、燃气轮机16、发电机17，所述空气换热器14连接压气 机15还并联在第三阀门10上，压气机15连接燃气轮机16、燃气轮机16连接发电机17 ；第 一循环泵5与第二循环泵6为乙二醇循环泵。根据燃气轮机空气流量、设计环境温度和当地夏季最高气温，确定空气换热器14 制冷功率，换热面积以及类型。依据低谷用电时间、高峰用电时间和冷负荷大小确定蓄冷水 槽4的体积，以及双工况主机1的制冷容量，其中冷负荷包括空气冷却器的制冷功率和用户 端制冷负荷。主机与用户末端采用板式换热器7连接，若采用土壤源热泵，污水源热泵等其 它热泵形式，双工况主机1水源侧取水井2，回灌井3可相应变化为埋管换热器，污水换热器
4等，系统其它部分连接形式不变。第一循环泵5的扬程需克服主机蒸发器、蓄冷水槽4、空 气换热器14的阻力。第二循环泵6的扬程需克服板式换热器7的阻力。第二阀门6与第 三循环泵18的流量一致，流量的大小由空气换热器和用户末端同时最大负荷，换热温差确 定。第一循环泵5的扬程需克服管网和用户末端和的阻力，流量由用户末端最大负荷，换热 温差确定。各种运行模式的介绍以及阀门开启程度如表1所示。
运行方式夏季电网低谷时段采用模式1，开启双工况主机1蓄冷，若在蓄冷时需要同时冷却 空气，采可用模式2，一部分工质进入换热器⑤冷却燃气轮机入口空气。夏电网高峰时段可 以采用模式3，只依靠蓄冰装置④释冷提供冷量，或者采用模式4，在蓄冷水槽4释冷同时开 启双工况主机1制冷，进一步降低了冷却水温，最大限度提高了燃气轮机的输出功率。当蓄 冰槽完全融化以后，可采用模式5。若用户端需要提供空调冷冻水，可开启第一循环泵6、第 三循环泵18和第二阀门9，通过板式换热器7与主机侧进行换热。若用户端不需要提供空 调冷冻水，关闭第一循环泵6、第三循环泵18和第二阀门9，在以上模式下第二循环泵6均 处于开启状态。冬季，室外温度降低，采用模式6，开启泵第一循环泵5、第二循环泵6与第三循环 泵18。在非采暖供冷季节，不需要板式换热器7换热，采用模式1、模式5，并关闭第一循 环泵5和第三循环泵18和第二阀门9，开启第二循环泵6。
权利要求一种提高三联供系统能源利用效率的装置，地下水源侧包括双工况主机(1)、取水井(2)、回灌井(3)，所述的双工况主机(1)的输入端与取水井(2)连接，双工况主机(1)的输出端与回灌井(3)连接；负荷侧包括蓄冷水槽(4)、第一循环泵(5)、第二循环泵(6)、板式换热器(7)、第一阀门(8)、第二阀门(9)、第三阀门(10)、第四阀门(11)、第五阀门(12)、第六阀门(13)，所述的双工况主机(1)的负荷侧的输入、输出端与第一阀门(8)、蓄冷水槽(4)、第一循环泵(5)、第二阀门(9)、板式换热器(7)、第三阀门(10)、第二循环泵(6)形成回路；第四阀门(11)并联在第一阀门(8)与蓄冷水槽(4)上，第五阀门(12)并联在第一循环泵(6)、第二阀门(9)与板式换热器(7)上，双工况主机(1)的负荷侧的输入、输出端还并联第六阀门(13)。
2.根据权利要求1所述的提高三联供系统能源利用效率的装置，其特征在于还包括 空气换热器(14)、压气机(15)、燃气轮机(16)、发电机(17)，所述空气换热器(14)连接压 气机(15)还并联在第三阀门(10)上，压气机(15)连接燃气轮机(16)、燃气轮机(16)连接 发电机(17)。
3.根据权利要求1所述的提高三联供系统能源利用效率的装置，其特征在于还包括 第三循环泵(18)，所述的第三循环泵(18)与板式换热器(7)、用户末端形成回路。
4.根据权利要求1所述的一种提高三联供系统能源利用效率的装置，其特征在于所 述的第一循环泵(5)与第二循环泵(6)为乙二醇循环泵。
专利摘要本实用新型涉及一种提高三联供系统能源利用效率的装置，包括蓄冷水槽、第一循环泵、第二循环泵、板式换热器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门，所述的双工况主机的输入、输出端与第一阀门、蓄冷水槽、第一循环泵、第二阀门、板式换热器、第三阀门、第二循环泵形成回路；第四阀门并联在第一阀门与蓄冷水槽上，第五阀门并联在第一循环泵、第二阀门与板式换热器上，双工况主机的另一输入、输出端还并联第六阀门，主机制冷和冰槽释冷同时运行方式，进一步降低了冷却水温最大限度的提高了燃气轮机的输出功率，同时用户末端宜采用低温送风方式，主机和蓄冰槽容量大为减小有助于降低投资成本。
文档编号F25B49/00GK201662278SQ201020101528
公开日2010年12月1日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者张建红, 杨涛, 沈健, 蒋耀星, 郁松涛, 马宏权 申请人:湖北风神净化空调设备工程有限公司