本发明涉及一种燃气热泵领域，特别涉及一种不会因为停气或停电而持续供热供电的内燃机驱动自供电型空气源热泵装置。该装置以燃气发电机组为动力，驱动一个或多个电压缩装置和热回收输送水路系统，来达到持续供热供电的效果。
背景技术：
通过利用燃气发动机驱动压缩机做功，不断使制冷剂吸收低温热源和释放热量来达到供热功能的装置被称为燃气热泵(下文简称为ghp)，该装置配备有：一台燃气发动机、一台压缩装置、节流装置、室内热交换器、室外热交换器等部件。ghp直接将化学能转换成压缩机的动能，利用压缩机提供热能源；同时，燃气发动机的高温废气和发动机冷却液(水)的热量用来加热制冷剂或室外热交换器。电热泵(下文简称为ehg)是由电能驱动直接驱动压缩机做功，使制冷剂不断进行相变过程而达到制热功能的装置。两者之间各有优缺点：ehp使用的是电能，有着工作稳定、噪音小、体积小的优点，但由于ehp的室外热交换器在运行一段时间后需进行除霜或对制冷剂进行加热，因此给后续除霜及设备维护带来了不便，同时ehp使用的电能是通过其它能源转换而来，因此，相比于ehp，ghp直接使用燃气作为燃料，利用低温热源进行制冷或制热，从一次能源利用率上看，比使用电能的ehp好，但即便如此，从能源利用率上来看，ghp用于加热制冷剂和室外热交换器的热量散发在了空气中，仍存在能源浪费的地方。燃气锅炉(下文简称为gfb)是通过直接燃烧能源气体来对盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备。如果单纯的作为加热设备，gfb能快速的提供事宜温度的热源，但是燃烧过程中散发的热量就再也无法重新利用了。因此，考虑到能源的多级利用对我国可持续发展的方针有着重要作用。
就目前的ghp和ehp装置，也存在一些无法克服的问题。从地域上考虑，我国天然气的分布差异较大，部分地区天然气储备量少，用气不便，ghp的功能则不能很好的发挥，人们则会考虑更为方便的ehp作为供暖设备；从季节上考虑(以我国为例)，冬季的用电高峰期会持续2～3个月，在此期间，部分地区会因为错峰用电而出现短时期停电，因而ehp也无法正常适应当地的运行情况；从功能上考虑，ghp与ehp只能起到空调的作用，在部分需要持续提供热水的环境中则无法使用。
技术实现要素：
为了解决现有的ghp和ehp所存在的不足，本发明在此的目的在于提供一种内燃机驱动自供电型空气源热泵装置。该装置不受季节和用气差异影响，能够持续提供热源以实现持续供暖，且能够持续提供热水；能够满足绝大多数生活环境的使用。
本发明所提供的内燃机驱动自供电型空气源热泵装置具有下述结构：
一个或多个压缩装置，一个作为驱动源的燃气发电机组，通过制冷剂形成一个或多个制热循环；
一套热回收输送水路系统，它将燃气发电机组所产生的烟气废热、燃气发电机组的缸套水废热、和制冷剂冷凝所产生的废热用于加热生活用水，以提高供热问题和持续提供热水。
以上结构中压缩装置循环作用于制冷剂，形成制冷剂循环，该压缩装置的驱动源为燃气发电机组，从燃气发电机组排出的高温液体，高温液体热回收输送水路系统将热量转换给生活用水，加热生活用水。燃气发电机组运作时，产生的电能可以供压缩装置工作，启动压缩装置提供热源，即排出的高温液体；当仅使用天然气时，燃气发电机组独立运行，启动压缩装置提供热源，即排出的高温液体。因此该装置不受季节和用气差异影响，能够持续提供热源，实现了持续供暖，且通过持续提供的热源持续加热生活用水，实现了持续提供热水，能够了满足绝大多数生活环境的使用。
此外，燃气发电机组所产生的电能还能为压缩装置等附件设备提供工作用电。
在以上空气源热泵装置中，设置余热除霜旁路，利用燃气发电机组所产生的废热以及燃气发电机组的缸套水废热进行除霜。余热除霜旁路利用一个管路将燃气发电机组所产生的废热以及燃气发电机组的缸套水废热通入靠近蒸发器的地方，则可对蒸发器周围进行加热，实现了除霜。
在这种空气源热泵装置中，余热除霜旁路将燃气发电机组所产生的废热以及燃气发电机组的缸套水废热输送至余热除霜器中，所述余热除霜器和蒸发器并排安装。利用这种结构，可在除霜过程中更好地对蒸发器进行除霜，除霜效果更好。
在以上空气源热泵装置中，所述余热除霜位于所述蒸发器的外侧。利用这种结构，使余热除霜器先把空气加热后再进入蒸发器，在极度低温的环境下也能够保证蒸发器的正常工作。
另外，由温度检测装置检测到的温度控制压缩装置的功率。既保证了有效地除霜，又保证了能够提供温度适宜的生活用水以供使用。
在以上空气源热泵装置中，所述燃气发电机组输出的电压驱动发电机发电并通过变压器的升压后并入生活用电网络。利用电网并联模式，根据负载需求、电气阶梯价格、及电力燃气供应等情况，实现了智能选择驱动能源类型，节约运行费用。
本发明所提供的内燃机驱动自供电型空气源热泵装置具有如下有益效果：
设置热回收输送水路系统将燃气发电机组所产生的烟气废热、燃气发电机组的缸套水废热、和制冷剂冷凝所产生的废热用于加热生活用水，且该装置利用燃气发电机组实现了为压缩装置等附件设备提供工作电压，实现了自供电。因此该装置不受季节和用气差异影响，能够持续提供热源，实现了持续供暖，且通过持续提供的热源持续加热生活用水，实现了持续提供热水，能够了满足绝大多数生活环境的使用。
通过余热除霜旁路将燃气发电机组所产生的废热以及燃气发电机组的缸套水废热通入靠近蒸发器的地方，则可对蒸发器周围进行加热，实现了不断电除霜。
利用电网并联模式，根据负载需求、电气阶梯价格、及电力燃气供应等情况，实现了智能选择驱动能源类型，节约运行费用。
附图说明
图1为本发明所提供的内燃机驱动自供电型空气源热泵装置处于纯电驱制热和供热水的第一实施例；
附图2为本发明所提供的内燃机驱动自供电型空气源热泵装置处于燃气发电机组制热供电的第二实施例；
附图3表示本发明用于制热过程中余热除霜装置的第二实施例的主要部分；
图中：1-控制柜，2-发电机，3-外接头，4-板式换热器b，5-压缩装置，6-冷凝换热器，7-板式换热器a，8-膨胀阀，9-补气子膨胀阀，10-蒸发器，11-风机a，12-油气分离器，13-低压开关，14-高压开关，15-电磁三通阀，16-膨胀水箱，17-水温表，18-压力传感器，19-箱体散热风机，20-排空阀，21-电磁阀，22-天然气接口，23-自动加注机构，24-管路，25-中冷器，26-高压虑清器，27-燃气压力表，28-阀门，29-空气滤清器，30-混合器，31-增压器，32-冷凝水排水开关，33-发动机缸套水进水口，34-水泵，35-缸套，36-余热除霜器，37-风机b；k1～k6为管路。
具体实施方式
在此参照附图描述本发明的内燃机驱动自供电型空气源热泵装置(下文称gehp)的具体实施例。
第一实施例
图1表示本发明第一实施例的gehp的总体结构系统图，图中虚线表示供电线路，实线为输送管路，用于输送制冷剂、除霜水和废热等。该实施例是gehp纯电运行，该结构由燃气发电组运行时产生的电能或市电供压缩装置5等附件设备提供工作电压。在此采用的是市电供电方式，市电通过控制柜1输入压缩装置5，压缩装置5将气态的制冷剂压缩为高温高压气体，高温高压气体经过冷凝换热器6将热量传递给出生活用水管路6b的水，从而变为高压中温的雾，再通过管路连接的板式换热器a7，板式换热器a7通过管路8a连接着一个主通道电子膨胀阀8，制冷剂经过膨胀阀8的节流作用后变成低温低压雾化状态；通过管路8b导入蒸发器10中，雾化的制冷剂吸收空气中的热量变成气态，再流入气液分离器12中过滤掉制冷剂中的液体成分；如此，制冷剂已完成一个液化放热、膨胀吸热的循环过程，即完成一个制热循环。压缩装置5、冷凝换热器6、板式换热器a7、膨胀阀8、蒸发器10、油气分离器12和构成制热循环系统，形成制热循环。
在管路6b接有一个水温表17，可将实测的水温反馈给控制柜1，由控制柜1调节压缩装置5的功率来控制出水温度。6a管中的水是用户的用过的水，通过冷凝换热器后进入管路6b，水温升高。
除霜水通过管路24和电磁阀21通入蒸发器10附近，用于驱除蒸发器10附近的雪霜。蒸发器10附近还设置有风机a11。
第二种实施方式
图2表示了本发明第一实施例的gehp的总体结构系统图，图中虚线表示供电线路，实线为输送管路，用于输送制冷剂、除霜水和废热等。该实施例是gehp由燃气发电机组制热供电运行，该结构中燃气发电机组制热工作区和电压缩制热工作区在同一单元，均由一个控制柜1操控。其中，燃气气路设有一个高压滤清器26、燃气压力表27、电磁阀21、阀门28、混合器30及相关连接管路，外部空气经空气滤清器29过滤后与燃气在混合器30中混合，通过增压器31增压后进入发动机(ge)，发动机燃烧后的废气通过管路连接着烟气换热器，中间设置有一个温度表17，用于监测进入烟气换热器的废气温度；废气在烟气换热器与管路k6的缸套水、中冷水(后续简称为除霜水)进行换热，将升温的除霜水通过k5管路引出；k5连接着板式换热器b4，板式换热器b4则将生活用水与除霜水进行热交换，给用户提供温度事宜的生活用水，降温后的除霜水进入膨胀水箱16，膨胀水箱16通过管路k1连接热泵的除霜系统。
燃气发电机组(ge)驱动压缩装置5工作与第一种实施方式中电驱动工作原理一致。
第二种实施方式中的除霜系统中的除霜水由水泵34进行驱动，除霜系统的主要部分如图3所示。除霜水经排空阀20排空后由管路k2输送到中冷器25和发动机缸套水35中，最后从发动机出来的缸套水和中冷水汇合到k6管路，流入烟气换热器中进行二次吸热。k5管路出来的热水对板式换热器中生活用水进行加热，之后由管路k1输送到余热除霜器36中。生活用水进入板式换热器b4之前有一个三通阀15和一个排空阀20，用于控制生活用水出水温度和排除水中的空气。
为保证发动机的正常工作，本系统的冷却液回路和自动加注机油系统23同样起到重要作用。冷却液回路同样采用水泵34驱动，被风机b37冷却后的冷却液通过水泵34作用流向中冷器25；在水泵25后安装了一个电磁三通阀15和一个排空阀20，目的是保证k4管路中的水温不能过低，如低于规定的温度，则三通电磁阀15会连通与k3之间的管路，保证发动机冷却液的正常温升。冷却液从中冷器25换热后回到膨胀水箱16，之后通过管路k3输送到风机b37进行下一个冷却循环。自动加注机油系统23主要负责发动机的润滑机清洁的作用，通过在发动机端的机油压力传感器18的电信号反馈，机油泵会自动向发动机油底壳加注机油，这样就使发动机可进行长时间运行，延长了维保时间
本申请所提供的余热除霜器36和蒸发器10是并排安装的，且除霜器36在蒸发器10内侧，目的是让余热除霜器36优先接触到室外空气，在极度低温的环境下也能够保证蒸发器10的正常工作，从余热除霜器36出来的除霜水汇集到k2管路，通过水泵34的作用，进入到发动机中冷器25和缸套35中完成下一个冷却循环。在发动机缸套水进水口33有一个水温表17，如水温表反馈缸套中的温度异常，可通过水泵34控制循环水流量来进行提高或降低水温；同时，为了保证发动机的正常工作温度，在水泵34后增加了一个过热水温表17和三通电磁阀15，目的是保证k2管路中的水温不能过低，如低于规定的温度，则三通电磁阀15会连通与k1之间的管路，保证发动机的缸套水正常温升。
第一种实施例中的除霜水由k1管路输入，由k2管路输出。
燃气发动机驱动发电机2工作，输出的电压通过变压器的升压后通过接入点3并入生活用电网络，完成生活供电。
本申请在此所采用的压缩装置5为压缩机。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的修改或等同替换，只要不脱离本发明的技术方案的精神和范围，均涵盖在本发明的权利要求范围内。