[实用新型]一种耦合热泵型热力站

说明书

本实用新型提出一种耦合热泵型热力站，通过耦合热泵和热管换热器实现降低一次网热水回水温度之目的。耦合性热泵热力站可在运行过程中改变二次网冷水被加热的方式，并且配备运行调节装置，在并联模式下课在整个采暖季运行过程中可以根据一次网热水和二次网冷水入口温度自动改变二次网冷水的流量分配实现系统高效运行。

技术领域

本实用新型属于暖通空调领域，特别是涉及一种集中供热一次网与二次网进行深度热量交换的热力站。

背景技术

我国北方的供热方式主要有集中供热和分散供热方式，集中供热方式通常以热电厂、锅炉或者工业余热废热为热源，相比分散供热方式具有更显著的节能减排效果，因此集中供热方式成为我国北方的主要供热方式。在集中供热系统中，热力站作为核心装置被广泛使用，来自热源的一次网热水与来自用户的二次网冷水进行换热，目前热力站通常使用板式换热器进行换热，而由于板式换热器需要必须的换热端差，因此一次网热水出口温度只能显著高于二次网冷水入口温度。如果需要在热力站显著的把一次网出口温度显著的降低到低于二次网入口温度的水平，则需要借助热泵等装置。

公开号CN105276653A公布了一种名为“一种集成吸收式热泵和电动热泵的换热机组及方法”，一次侧管(热水侧)依次经过吸收式热泵的发生器、水水换热器、吸收式热泵蒸发器和电动热泵蒸发器，二次侧管(冷水侧)采用并联或者串联方式进入电动热泵冷凝器、吸收式热泵吸收器和冷凝器以及水水换热器，该专利中吸收式热泵和电动热泵为两套独立的热泵系统，仅通过热泵外部的热水和冷水管路进行串联或者并联实现热水和冷水的换热过程。该专利虽然可以实现热水的出口温度低于冷水入口温度的目的，但是吸收式热泵与电动热泵内部没有换热过程，由于每次换热过程都存在换热的不可逆损失，所以系统的总损较大。本申请提出了一种新型基于吸收式循环和压缩式循环的耦合热泵型热力站系统，显著的减少了系统的总损和热力站耗电量。本申请所述系统与该对比文件的显著性区别在于吸收式循环的蒸发器与压缩式循环的冷凝器直接进行换热，而不是分别与一次水和二次水进行换热，因此电动热泵的冷凝温度大幅度下降，在相同的一次网出口温度时压缩式循环性能大幅度提升，进而显著的减少该系统的耗电量。此外，本申请所述系统可在运行过程中切换二次网冷水被加热的方式，并在整个采暖季可根据一次网热水和二次网冷水入口温度自动调节内部运行工况，进而实现不同时间下系统耗电量实时最低之目的。

发明内容

该实用新型提出了一种基于耦合热泵的热力站系统，采用创造性流程显著降低集中供热系统一次网热水出口温度。在该热力站中，吸收式热泵与电动热泵耦合为一个热泵，相比吸收式热泵与电动热泵独立方式显著的减少了一次网热水的降温过程不可逆损失，进而在相同的一次网和二次网供回水温度下显著的降低热力站的耗电量。同时，该系统可采用根据气温自调节运行方法，可以根据一次网和二次网入口水温自动调节运行工况实现系统性能最优。

一种耦合热泵型热力站包括发生器5、冷凝器6、吸收器7、蒸发冷凝器8、蒸发器10、电动压缩机11、热管换热器9、节流装置A12、节流装置B13、阀门 A15、阀门B16、阀门C17、阀门D18、阀门E19、阀门F20、运行调节器21及连接管路组成。其内部循环工质由吸收剂、制冷剂A和制冷剂B组成，其中吸收剂与制冷剂A组成溶液工质对。

该系统流程由耦合热泵循环、一次网热水放热过程和二次网冷水吸热过程构成。

所述耦合热泵型热力站耦合热泵循环，发生器5与溶液换热器14和冷凝器6 相连，一次网热水在发生器5中加热稀溶液，稀溶液沸腾变成浓溶液，同时产生制冷剂A蒸汽进入冷凝器6。

所述耦合热泵型热力站耦合热泵循环，吸收器7与溶液换热器14和蒸发冷凝器8相连，浓溶液吸收制冷剂A蒸汽过程释放的热量用于加热二次网冷水，同时浓溶液变成稀溶液后离开吸收器7。

所述耦合热泵型热力站耦合热泵循环，冷凝器6与发生器5和节流装置A12 相连，来自发生器5的制冷剂A蒸汽被二次网冷水冷却后变成液态，然后离开冷凝器6进入节流装置A12，冷凝过程释放的热量用以加热二次网冷水。