[实用新型]一种用于建筑内外分区冷热供应的燃气热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃气热泵空调余热及冷凝热回收应用技术。

背景技术

据调查，建筑能耗已占到我国社会总能耗的三分之一左右。其中，空调系统的能耗占到70％左右的水平。因此，降低建筑空调系统的能耗对于我国经济社会发展和技能目标具有重要意义。

(1)建筑按冷热需求特点分区

现代大型建筑一般进深较大,对于大面积的空调房间,内区与周边区负荷特性相差较大,周边区受环境温度变化的影响，冬季需采暖，夏季需制冷，而内部区域中的灯光、人员、各类设备的热量需经排风系统排出，如果内外区采用一个空调系统,则在冬季及过渡季节会出现内外区房间温差过大,在同一时间外区人员反映冷,而内区人员反映热。根据我国在2001年版的《采暖通风与空气调节设计规范》新增5.3.2条之规定,建筑物内负荷特性相差较大的内区与周边区,以及同一时间内必须分别进行加热与冷却的房间,宜分别设置空气调节系统。

(2)双管束冷凝器热回收

双管束式冷凝器的热回收热泵系统常用于具有内区和周边区的大型建筑物。该冷凝器具有两路管束，一路管束中，水将冷凝器排出的热量吸收，送至需加热的房间末端装置，另一路管束中，水将热量吸收后，流至冷却塔冷却，将热量排至环境。

(3)燃气热泵空调发动机余热利用

在燃气热泵空调系统中，燃气发动机驱动压缩机运行时，发动机转变为有效功的热当量占燃料燃烧发热量的37％，燃烧过程产生17％的能量损失，仍有可利用的46％热能被缸套水、废气带走未利用，不利于降低空调系统的能耗。

目前，现有的燃气热泵空调系统中燃气发动机尾气的能源品位比较低，回收比较困难。相比起来，利用燃气发动机冷却水的余热却容易许多。燃气发动机的冷却水温度最高可达75℃。然而在传递相同热量的条件下，热水温升与其流量成反比，因而为保障采暖热水的温度，需采取其他辅助办法。

发明内容

本实用新型提出了燃气热泵空调技术燃气发动机冷却水余热利用的新途径，目的在于充分利用燃气热泵空调系统的冷热量，提高空调机组的性能。

采暖热水依次通过冷凝器、发动机热水余热回收装置、辅助加热器至热水箱，供用户使用，保障热水供水温度。

通过储水箱后的阀门对末端设备进行供冷供热转换，即水路转换代替四通换向阀，避免不能满足对一年中只有供冷需求的用户供冷的问题。

该技术适用于同时有冷热需求、燃气供应充足的场所，并可对用电进行调峰。

为此，本实用新型采取了如下技术方案：本系统主要由双管束冷凝器1、压缩机2、蒸发器3、节流阀4、燃气发动机5、热水余热回收装置6、冷却塔7、水-水换热器8、第一蓄水池9、辅助加热器10、第二蓄水池11、第一截止阀12、第二截止阀13、第一水泵14、第二水泵15、冷热用户末端设备16、冷用户末端设备17、第三水泵18构成。连接方式为，双管束冷凝器1第一进出口端与压缩机2连接、压缩机2与蒸发器3连接、蒸发器3与节流阀4连接，构成制冷压缩回路，燃气发动机5与热水余热回收装置6一端连接，构成热回收回路，冷却塔7经由第三水泵18与双管束冷凝器1第二进出口端连接，水-水换热器8与第一蓄水池9连接，第一蓄水池9与辅助加热器10连接，辅助加热器10与热水余热回收装置6另一出口端连接，热水余热回收装置6另一进口端与双管束冷凝器1第三进出口端连接，第二蓄水池(11)经由第二截止阀(13)、第一水泵(14)向冷热用户末端设备(16)供水，第二蓄水池(11)经第二水泵(15)向冷用户末端设备(17)供水。

附图说明

图1一种用于建筑内外分区冷热供应的燃气热泵系统原理图

具体实施方式

如图1所示，本系统主要由双管束冷凝器1、压缩机2、蒸发器3、节流阀4、燃气发动机5、热水余热回收装置6、冷却塔7、水-水换热器8、第一蓄水池9、辅助加热器10、第二蓄水池11、第一截止阀12、第二截止阀13、第一水泵14、第二水泵15、冷热用户末端设备16、冷用户末端设备17、第三水泵18构成。

系统运行时，在冷冻水循环中，冷水与蒸发器中制冷剂换热；在热水循环回路中，水先通过双管束冷凝器1吸收冷凝热，之后通过燃气发动机热水余热回收装置6吸收烟气余热。