[发明专利]基于热源塔的燃气热泵装置

说明书

本发明涉及一种基于热源塔的燃气热泵装置，包括溶液循环单元、燃气热泵单元、余热回收利用单元；溶液循环单元中的热源塔溶液出口通过溶液泵、第一溶液阀与溶液‑制冷剂换热器的溶液进口相连，溶液‑制冷剂换热器的溶液出口与热源塔的溶液进口相连；余热回收利用单元中的冷却水循环水箱、缸套水循环水泵和缸套换热器通过管路连接构成缸套水余热回收回路；冷却水循环水箱、第二水泵、烟气换热器、第一水阀、冷却水循环水箱依次通过管道连接构成烟气余热回收回路；冷却水循环水箱、第二水泵、烟气换热器、第二水阀、再生加热器、冷却水循环水箱依次通过管道连接和冷却水循环水箱、第一水泵、生活热水水箱、冷却水循环水箱依次通过管道连接构成余热利用回路。

技术领域

本发明涉及一种燃气热泵系统，尤其涉及一种基于热源塔的燃气热泵装置。

背景技术

燃气热泵系统是以发动机驱动，以天然气为燃料的热泵系统，随着天然气能源利用比重的增大以及节能环保意识的增强，燃气热泵技术不断发展。空气源燃气热泵系统冬季运行常存在蒸发器结霜的问题，从而增大了热阻和风阻，会直接影响蒸发器的换热效率，从而影响整机的运行，可见对燃气热泵系统采取除霜或防结霜措施是必要的。现有的除霜或防结霜技术多利用燃气热泵系统余热去除霜或防结霜，除霜或防结霜时热泵机组多是吸收余热进行供暖，这段时间并没有吸收空气中的低位热量进行供暖，这样能源利用效率有所降低，且多存在除霜或防结霜设备在夏季闲置的问题。

中国专利CN101634501A公开了一种无霜型空气源热泵系统，该无霜型空气源热泵系统夏季可实现水冷冷水机组功能；冬季通过冷却塔中溶液循环过程从空气中获取低位热量通过热泵进行供暖，但是该系统溶液再生时系统过于复杂，设备过多增加初投资，且夏季时设备闲置，大大造成资源浪费。

中国专利CN105318601B公开了一种空气源柔性燃气热泵机组及其运行方法，该燃气热泵余热制热模式下，余热回收热量供热；在余热制热模式下，在余热除霜模式下，利用余热通过水循环对室外换热器除霜；在制冷模式下，系统通过冷却塔对余热回收冷却水降温。该系统存在设备在夏季闲置的问题，同时在冬季除霜模式下无法获取空气中的热量。

因此，需要一种设计合理的基于热源塔的燃气热泵系统，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于热源塔的燃气热泵装置，冬季制热模式下，能获取空气中低位热量，充分利用余热，提高一次能源利用系数，同时还能避免低温环境下空气源热泵结霜问题；夏季制冷模式下，能解决夏季余热过剩的问题，充分利用设备，避免设备因为换季而闲置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于热源塔的燃气热泵装置，包括溶液循环单元、燃气热泵单元、余热回收利用单元和用户单元；所述燃气热泵单元包括燃气发动机、压缩机、四通换向阀、溶液-制冷剂换热器、水-制冷剂换热器、储液器、干燥过滤器、电子膨胀阀、气液分离器和制冷剂控制阀组；所述用户单元包括水-制冷剂换热器、水泵、电加热器、空调末端装置；所述溶液循环单元包括热源塔、溶液泵、再生加热器和溶液-制冷剂换热器；所述热源塔的溶液出口与所述溶液泵的进口相连，所述溶液泵出口通过所述第一溶液阀与所述溶液-制冷剂换热器的溶液进口相连，或者通过第二溶液阀与再生加热器的溶液进口相连，再生加热器的溶液出口与溶液-制冷剂换热器的溶液进口相连，所述溶液-制冷剂换热器的溶液出口与所述热源塔的溶液进口相连；所述的余热回收利用单元包括缸套换热器、烟气换热器、再生加热器、缸套水循环水泵、冷却水循环水箱、生活热水水箱、第一水泵、第二水泵、第一水阀、第二水阀；所述冷却水循环水箱、所述缸套水循环水泵和所述缸套换热器通过管路连接构成所述缸套水余热回收回路；所述冷却水循环水箱、第二水泵、烟气换热器、第一水阀、冷却水循环水箱依次通过管道连接构成所述烟气余热回收回路；所述冷却水循环水箱、第二水泵、烟气换热器、第二水阀、再生加热器、冷却水循环水箱依次通过管道连接和所述冷却水循环水箱、第一水泵、生活热水水箱、冷却水循环水箱依次通过管道连接构成所述余热利用回路。

进一步，所述热源塔为开式冷却塔。