[发明专利]利用电厂冷却系统换热的复合式热泵热源系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用电厂冷却系统换热的复合式热泵热源系统及方法。

背景技术

热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热，经过电力做功，输出能用的高品位热能的设备。目前，我国主要利用三种热泵技术，分别是水源热泵、地源热泵、以及空气源热泵。

水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源，进行转换的空调技术，水源包括地下水热泵、地表水（江、河、湖、海）热泵、生活污水、工业用水等。地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的高效节能环保的新型空调技术。地源热泵是利用地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，通过深埋于建筑物周围或底板下的管路系统，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移，使地下岩土体与建筑物完成热交换的一种技术。

为提高水源和地源热泵的初投资和运行效率，一个重要的方法就是利用现有资源开发低成本高效的复合式热泵热源系统。

CN103363723A于2013年10月23日公开了一种使地埋管换热器排热和取热平衡的主动恢复系统与方法，该系统在地埋管换热器换热方面主要利用土壤内埋管和新风机组进行换热。

CN201803527U于2011年04月20日公开了一种地源热泵冷却水系统，包括集水器、分水器、连接于集水器和分水器之间的若干个地埋管、连接于集水器和分水器之间的地源热泵机组以及与该地源热泵机组串联的一循环水泵，还包括一闭式冷却塔，该闭式冷却塔的一端与所述的集水器相连，另一端与所述的分水器相连，该系统主要用于调节对地下散冷量和散热量的平衡，避免地下温度的上升。

然而，现有文献中从电厂冷却水系统提取余热作为复合式热泵系统热源的方法未见有关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用电厂冷却系统换热的复合式热泵热源系统及方法。该系统利用尺寸巨大、换热条件良好的电厂冷却塔钢筋混凝土侧壁和集水池，以及电厂大流量、大管径的冷却水管路进行换热，能有效利用电厂冷却水余热，可提高热泵机组和电厂冷却塔运行效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明之利用电厂冷却系统换热的复合式热泵热源系统，包括电厂双曲线钢筋混凝土冷却塔、钢筋混凝土冷却塔侧壁暗埋换热器、冷却塔集水池、集水池换热器、地埋管换热器、增大管径冷却水管路、冷却水管蛇形管线换热管、热泵机组、系统控制器、切换阀门A₁、切换阀门A₂、切换阀门B₁、切换阀门B₂、切换阀门C₁、切换阀门C₂、地埋管分水器、地埋管集水器和换热系统循环泵；所述钢筋混凝土冷却塔侧壁暗埋换热器的一端通过水管路与切换阀门A₁相连，所述钢筋混凝土冷却塔侧壁暗埋换热器的另一端通过管路与集水池换热器的一端相连，所述集水池换热器的另一端通过水管路与切换阀门A₂相连，所述切换阀门A₁通过水管路分别与换热系统循环泵、地埋管集水器相连，所述换热系统循环泵通过水管路与热泵机组相连，所述切换阀门A₂通过水管路分别与地埋管分水器、热泵机组相连，所述地埋管分水器通过水管路与切换阀门B₁相连，所述切换阀门B₁通过水管路与地埋管换热器相连，所述地埋管换热器通过水管路与切换阀门B₂相连，所述切换阀门B₂通过水管路与地埋管集水器相连，所述地埋管分水器通过水管路与切换阀门C₁相连，所述切换阀门C₁通过水管路与冷却水管蛇形管线换热管相连，所述冷却水管蛇形管线换热管通过水管路与切换阀门C₂相连，所述切换阀门C₂通过水管路与地埋管集水器，所述冷却水管蛇形管线换热管安装在增大管径冷却水管路中，所述增大管径冷却水管路通过水管路接至电厂双曲线钢筋混凝土冷却塔上；所述钢筋混凝土冷却塔侧壁暗埋换热器与切换阀门A₁相连的管路、集水池换热器与切换阀门A₂相连的管路上分别设有冷却塔换热器温度传感器，所述冷却水管蛇形管线换热管与切换阀门C₁、切换阀门C₂相连的管路上分别设有冷却水管换热器温度传感器，所述地埋管换热器与切换阀门B₁、切换阀门B₂相连的管路上分别设有地埋管换热器温度传感器，所述系统控制器通过控制线路分别与各个温度传感器、换热系统循环泵以及热泵机组相连。