一種集成吸收式熱泵和電動(dòng)熱泵的換熱機(jī)組及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于采暖、供熱水的換熱機(jī)組和利用其實(shí)現(xiàn)換熱的方法，特別是是涉及一種集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗并能夠使一次網(wǎng)熱水供、回水溫差增大的換熱裝置，屬于能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城市規(guī)模不斷增大，冬季在北方城市集中供暖的規(guī)模不斷增加，供熱管網(wǎng)不斷延長和增容。為增大供熱面積，出現(xiàn)了熱水驅(qū)動(dòng)型吸收式換熱機(jī)組，由于供熱管網(wǎng)的保溫材料等的限制使熱水溫度不能很高(低于130°C )，一次網(wǎng)輸送的熱水往往低于125°C，導(dǎo)致進(jìn)入吸收式換熱機(jī)組發(fā)生器的水溫較低，造成了吸收式換熱機(jī)組驅(qū)動(dòng)力不足，因此，一次網(wǎng)回水溫度很難降到35°C，無法真正增大一次網(wǎng)供回水溫差，使供熱能力不足。由于一次網(wǎng)回水溫度過高，一次側(cè)回水輸送到熱源后，無法有效地回收熱源余熱，造成整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性變差，難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如何進(jìn)一步降低一次側(cè)回水溫度以進(jìn)一步增大供回水溫差，對(duì)更充分地利用熱源余熱，節(jié)約供熱能耗，降低供熱成本，具有重要社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的是提供一種集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱機(jī)組，該機(jī)組對(duì)一次側(cè)熱水的能量進(jìn)行梯級(jí)利用。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案:
[0005]—種集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱機(jī)組，包括水路系統(tǒng)和換熱機(jī)組；所述的水路系統(tǒng)分為一次側(cè)管路和二次側(cè)管路兩部分，一次側(cè)管路與集中熱源形成循環(huán)供水管路，二次側(cè)管路為向用戶輸送熱水的循環(huán)用水管路；
[0006]所述換熱機(jī)組由一臺(tái)吸收式熱栗、一組水-水換熱器和一臺(tái)電動(dòng)熱栗及管路附件組合構(gòu)成；
[0007]所述的一次側(cè)管路由其進(jìn)水側(cè)始至回水側(cè)終采用以下兩種方式之一實(shí)現(xiàn)逐級(jí)順序串接:
[0008]a) 一次側(cè)管路依次經(jīng)過熱水型吸收式熱栗的發(fā)生器、一組水-水換熱器、吸收式熱栗的蒸發(fā)器和電動(dòng)熱栗的蒸發(fā)器；
[0009]b) 一次側(cè)管路依次經(jīng)過吸收式熱栗的發(fā)生器、一組水-水換熱器、電動(dòng)熱栗的蒸發(fā)器和吸收式熱栗的蒸發(fā)器；
[0010]所述的二次側(cè)管路由其進(jìn)水側(cè)始至回水側(cè)終采用以下方式之一實(shí)現(xiàn)連接:
[0011]c) 二次側(cè)管路為三路進(jìn)、出，且三路相互并聯(lián)，其中，一路經(jīng)過吸收式熱栗的吸收器和冷凝器；一路經(jīng)過一組水-水換熱器；一路經(jīng)過電動(dòng)熱栗的冷凝器；
[0012]d) 二次側(cè)管路為一路進(jìn)、出，先分為兩路分別經(jīng)過電動(dòng)熱栗和吸收式熱栗，再合并為一根管路經(jīng)過一組水-水換熱器；
[0013]e) 二次側(cè)管路一路進(jìn)、出，且所有管路串聯(lián)，依次經(jīng)過電動(dòng)熱栗、吸收式熱栗和一組水-水換熱器；
[0014]f) 二次側(cè)管路為三個(gè)分支路并聯(lián)后形成一路輸出，所述的三個(gè)分支路分別為:一支經(jīng)過電動(dòng)熱栗，一支經(jīng)過吸收式熱栗和一支經(jīng)過一組水-水換熱器；
[0015]其中，當(dāng)所述的一組水-水換熱器為2臺(tái)以上時(shí)，經(jīng)過所有水-水換熱器的一次側(cè)管路相互串聯(lián)。
[0016]所述集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱機(jī)組中，所述的吸收式熱栗采用熱水型或蒸汽型吸收式熱栗。
[0017]所述集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱機(jī)組中，所述的電動(dòng)熱栗采用活塞式壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)或離心式壓縮機(jī)型的電動(dòng)熱栗。
[0018]本發(fā)明的另一目的是提供一種集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱方法。
[0019]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案:
[0020]一種集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱方法，具有上述的集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱機(jī)組，所述的方法如下:
[0021]若所述的一組水-水換熱器為一臺(tái)，
[0022]對(duì)一次側(cè)管路，進(jìn)來的一次網(wǎng)熱水首先作為驅(qū)動(dòng)熱源進(jìn)入吸收式熱栗的發(fā)生器，加熱發(fā)生器內(nèi)的吸熱制冷劑；降溫后從發(fā)生器流出進(jìn)入水-水換熱器作為加熱熱源，分別加熱與之對(duì)應(yīng)的低溫側(cè)二次側(cè)管路內(nèi)的用水，降溫后從水-水換熱器流出進(jìn)入吸收式熱栗的蒸發(fā)器作為低位熱源，放熱降溫后進(jìn)入電動(dòng)熱栗的蒸發(fā)器作為電動(dòng)熱栗的低位熱源，放熱降溫后通過一次網(wǎng)回水管送回集中熱源；
[0023]對(duì)應(yīng)之，所述二次側(cè)管路內(nèi)的水加熱方法為如下形式之一:
[0024]①二次網(wǎng)進(jìn)水分三路同時(shí)加熱:一路進(jìn)水經(jīng)過吸收式熱栗的吸收器和冷凝器吸熱升溫；一路進(jìn)水經(jīng)過水-水換熱器加熱，一路進(jìn)水經(jīng)過電動(dòng)熱栗的冷凝器吸熱；分別輸出三種參數(shù)的二次網(wǎng)熱水返回用戶；
[0025]②二次側(cè)管路內(nèi)的進(jìn)水首先分為兩路分別進(jìn)入電動(dòng)熱栗和吸收式熱栗加熱升溫，再匯合成一路進(jìn)入水-水換熱器繼續(xù)加熱升溫，最后流出換熱機(jī)組返回給用戶；
[0026]③二次側(cè)管路內(nèi)的進(jìn)水依次進(jìn)入電動(dòng)熱栗和吸收式熱栗加熱升溫，再進(jìn)入水-水換熱器繼續(xù)加熱升溫，最后由換熱機(jī)組流出回水至用戶；
[0027]④二次側(cè)管路內(nèi)的進(jìn)水先分三路分別進(jìn)入電動(dòng)熱栗、吸收式熱栗和水-水換熱器，待分別加熱升溫后再匯合一起流出換熱機(jī)組向用戶輸送。
[0028]在該集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱方法中，所述的方法還可進(jìn)一步如下:
[0029]若所述的一組水-水換熱器采用N級(jí)且為兩級(jí)以上，將N(N為2以上的自然數(shù))級(jí)水-水換熱器順序排布；則
[0030]當(dāng)所述的一次網(wǎng)水進(jìn)入水-水換熱器時(shí)，依序逐級(jí)進(jìn)入；
[0031]對(duì)應(yīng)之，所述二次側(cè)管路內(nèi)的水加熱方法為如下形式之一:
[0032]基于上述的方法①，二次側(cè)管路(二次網(wǎng)進(jìn)水)并聯(lián)多路同時(shí)被加熱，其中，一路進(jìn)水經(jīng)過吸收式熱栗的吸收器和冷凝器吸熱升溫；有N路進(jìn)水分別一對(duì)一的經(jīng)過各級(jí)水-水換熱器加熱，還有一路進(jìn)水經(jīng)過電動(dòng)熱栗的冷凝器吸熱；最終是分別輸出(N+2)路的二次網(wǎng)熱水向用戶端輸送。
[0033]基于上述的方法②，二次側(cè)管路內(nèi)的進(jìn)水首先分為2路、或分為2+M路，各路間相互并聯(lián)，分頭加熱；再匯合成一路依序逐級(jí)進(jìn)入剩余的各級(jí)水-水換熱器繼續(xù)加熱升溫，最后流出換熱機(jī)組返回給用戶，其中，Μ為1至(Ν-1)間的自然數(shù)；
[0034]基于上述的方法③，二次側(cè)管路內(nèi)的進(jìn)水依次進(jìn)入電動(dòng)熱栗和吸收式熱栗加熱升溫，再依序逐級(jí)進(jìn)入各級(jí)水-水換熱器繼續(xù)加熱升溫，最后由換熱機(jī)組流出回水至用戶；
[0035]基于上述的方法④中，二次側(cè)管路內(nèi)的進(jìn)水分(2+Ν)路分別一對(duì)一的進(jìn)入電動(dòng)熱栗、吸收式熱栗和Ν臺(tái)水-水換熱器，待分別被加熱升溫后，再總匯合為一路輸出向用戶端輸送。
[0036]本發(fā)明還可采取以下設(shè)計(jì)方案:
[0037]—種集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱方法，具有上述的集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱機(jī)組，所述的方法如下:
[0038]若所述的一組水-水換熱器為一臺(tái)；則
[0039]對(duì)一次側(cè)管路，進(jìn)來的一次網(wǎng)熱水首先作為驅(qū)動(dòng)熱源進(jìn)入吸收式熱栗的發(fā)生器，加熱發(fā)生器內(nèi)的吸熱制冷劑(該吸熱制冷劑可以是濃縮溴化鋰溶液、溴化鋰/水和氨/水等)；降溫后從發(fā)生器流出進(jìn)入水-水換熱器作為加熱熱源，分別加熱與之對(duì)應(yīng)的低溫側(cè)的二次側(cè)管路內(nèi)的用水，再進(jìn)入電動(dòng)熱栗的蒸發(fā)器，最終進(jìn)入吸收式熱栗的蒸發(fā)器逐次放熱降溫，最后回到集中熱源；
[0040]對(duì)應(yīng)之，所述二次側(cè)管路內(nèi)的水加熱方法為如下形式之一:
[0041]⑤同時(shí)分三路加熱，一路進(jìn)水經(jīng)過吸收式熱栗的吸收器和冷凝器吸熱升溫；一路進(jìn)水經(jīng)過水-水換熱器加熱，一路進(jìn)水經(jīng)過電動(dòng)熱栗的冷凝器吸熱，三路的回水分別輸送到用戶端；
[0042]⑥二次側(cè)管路內(nèi)的進(jìn)水首先分為兩路分別進(jìn)入電動(dòng)熱栗和吸收式熱栗加熱升溫，再匯合成一路進(jìn)入水-水換熱器繼續(xù)加熱升溫，最后向用戶端輸送；
[0043]⑦二次側(cè)管路內(nèi)的進(jìn)水依次進(jìn)入電動(dòng)熱栗和吸收式熱栗加熱升溫，再匯合成一路進(jìn)入水-水換熱器繼續(xù)加熱升溫，最后向用戶端輸送；
[0044]⑧二次側(cè)管路內(nèi)的進(jìn)水先分三路分別進(jìn)入電動(dòng)熱栗、吸收式熱栗和水-水換熱器，待分別加熱升溫后再匯合一起向用戶端輸送。
[0045]在該集成吸收式熱栗和電動(dòng)熱栗的換熱方法中，所述的方法還可進(jìn)一步如下:
[0046]若所述的一組水-水換熱器采用Ν級(jí)且為兩級(jí)以上，Ν級(jí)水-水換熱器順序排布；Ν為2以上的自然數(shù)；