一種集成吸收式熱泵和電動熱泵的換熱機組及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于采暖、供熱水的換熱機組和利用其實現(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)動型吸收式換熱機組，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)致進入吸收式換熱機組發(fā)生器的水溫較低，造成了吸收式換熱機組驅(qū)動力不足，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，造成整個系統(tǒng)經(jīng)濟性變差，難以達到設(shè)計要求。如何進一步降低一次側(cè)回水溫度以進一步增大供回水溫差，對更充分地利用熱源余熱，節(jié)約供熱能耗，降低供熱成本，具有重要社會和經(jīng)濟意義。

【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熱栗的換熱機組，該機組對一次側(cè)熱水的能量進行梯級利用。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案:
[0005]—種集成吸收式熱栗和電動熱栗的換熱機組，包括水路系統(tǒng)和換熱機組；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]所述換熱機組由一臺吸收式熱栗、一組水-水換熱器和一臺電動熱栗及管路附件組合構(gòu)成；
[0007]所述的一次側(cè)管路由其進水側(cè)始至回水側(cè)終采用以下兩種方式之一實現(xiàn)逐級順序串接:
[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)管路由其進水側(cè)始至回水側(cè)終采用以下方式之一實現(xiàn)連接:
[0011]c) 二次側(cè)管路為三路進、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)過電動熱栗的冷凝器；
[0012]d) 二次側(cè)管路為一路進、出，先分為兩路分別經(jīng)過電動熱栗和吸收式熱栗，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、出，且所有管路串聯(lián)，依次經(jīng)過電動熱栗、吸收式熱栗和一組水-水換熱器；
[0014]f) 二次側(cè)管路為三個分支路并聯(lián)后形成一路輸出，所述的三個分支路分別為:一支經(jīng)過電動熱栗，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臺以上時，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熱栗的換熱機組中，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熱栗的換熱機組中，所述的電動熱栗采用活塞式壓縮機、轉(zhuǎn)子式壓縮機、渦旋式壓縮機、螺桿式壓縮機或離心式壓縮機型的電動熱栗。
[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熱栗的換熱方法。
[0019]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案:
[0020]一種集成吸收式熱栗和電動熱栗的換熱方法，具有上述的集成吸收式熱栗和電動熱栗的換熱機組，所述的方法如下:
[0021]若所述的一組水-水換熱器為一臺，
[0022]對一次側(cè)管路，進來的一次網(wǎng)熱水首先作為驅(qū)動熱源進入吸收式熱栗的發(fā)生器，加熱發(fā)生器內(nèi)的吸熱制冷劑；降溫后從發(fā)生器流出進入水-水換熱器作為加熱熱源，分別加熱與之對應(yīng)的低溫側(cè)二次側(cè)管路內(nèi)的用水，降溫后從水-水換熱器流出進入吸收式熱栗的蒸發(fā)器作為低位熱源，放熱降溫后進入電動熱栗的蒸發(fā)器作為電動熱栗的低位熱源，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)進水分三路同時加熱:一路進水經(jīng)過吸收式熱栗的吸收器和冷凝器吸熱升溫；一路進水經(jīng)過水-水換熱器加熱，一路進水經(jīng)過電動熱栗的冷凝器吸熱；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)的進水首先分為兩路分別進入電動熱栗和吸收式熱栗加熱升溫，再匯合成一路進入水-水換熱器繼續(xù)加熱升溫，最后流出換熱機組返回給用戶；
[0026]③二次側(cè)管路內(nèi)的進水依次進入電動熱栗和吸收式熱栗加熱升溫，再進入水-水換熱器繼續(xù)加熱升溫，最后由換熱機組流出回水至用戶；
[0027]④二次側(cè)管路內(nèi)的進水先分三路分別進入電動熱栗、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組向用戶輸送。
[0028]在該集成吸收式熱栗和電動熱栗的換熱方法中，所述的方法還可進一步如下:
[0029]若所述的一組水-水換熱器采用N級且為兩級以上，將N(N為2以上的自然數(shù))級水-水換熱器順序排布；則
[0030]當(dāng)所述的一次網(wǎng)水進入水-水換熱器時，依序逐級進入；
[0031]對應(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)進水)并聯(lián)多路同時被加熱，其中，一路進水經(jīng)過吸收式熱栗的吸收器和冷凝器吸熱升溫；有N路進水分別一對一的經(jīng)過各級水-水換熱器加熱，還有一路進水經(jīng)過電動熱栗的冷凝器吸熱；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進入剩余的各級水-水換熱器繼續(xù)加熱升溫，最后流出換熱機組返回給用戶，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)的進水依次進入電動熱栗和吸收式熱栗加熱升溫，再依序逐級進入各級水-水換熱器繼續(xù)加熱升溫，最后由換熱機組流出回水至用戶；
[0035]基于上述的方法④中，二次側(cè)管路內(nèi)的進水分(2+Ν)路分別一對一的進入電動熱栗、吸收式熱栗和Ν臺水-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)計方案:
[0037]—種集成吸收式熱栗和電動熱栗的換熱方法，具有上述的集成吸收式熱栗和電動熱栗的換熱機組，所述的方法如下:
[0038]若所述的一組水-水換熱器為一臺；則
[0039]對一次側(cè)管路，進來的一次網(wǎng)熱水首先作為驅(qū)動熱源進入吸收式熱栗的發(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)生器流出進入水-水換熱器作為加熱熱源，分別加熱與之對應(yīng)的低溫側(cè)的二次側(cè)管路內(nèi)的用水，再進入電動熱栗的蒸發(fā)器，最終進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同時分三路加熱，一路進水經(jīng)過吸收式熱栗的吸收器和冷凝器吸熱升溫；一路進水經(jīng)過水-水換熱器加熱，一路進水經(jīng)過電動熱栗的冷凝器吸熱，三路的回水分別輸送到用戶端；
[0042]⑥二次側(cè)管路內(nèi)的進水首先分為兩路分別進入電動熱栗和吸收式熱栗加熱升溫，再匯合成一路進入水-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)的進水依次進入電動熱栗和吸收式熱栗加熱升溫，再匯合成一路進入水-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)的進水先分三路分別進入電動熱栗、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熱栗的換熱方法中，所述的方法還可進一步如下:
[0046]若所述的一組水-水換熱器采用Ν級且為兩級以上，Ν級水-水換熱器順序排布；Ν為2以上的自然數(shù)；