[发明专利]一种单膨胀机实现热能梯级分时有机朗肯循环装置及方法

权利要求书

1.一种单膨胀机实现热能梯级分时利用有机朗肯循环装置，包括有机朗肯循环系统和附属系统，其特征在于：有机朗肯循环系统包括依次连接的工质泵(1)、一号控制器(2)的B端、换热器(3)、二号控制器(10)、膨胀机(13)、储热器(9)、一号控制器(2)的C端构成的一个闭循环，和由换热器(3)的出端依次连接的四号控制器(8)、冷凝器(6)、冷凝循环泵(5)、三号控制器(4)、换热器(3)的进端构成的一个闭循环；

所述的附属系统包括其它来源热量储热系统(11)、供热系统(12)、生活用水预热系统(7)；其中，其它来源热量储热系统(11)、供热系统(12)的两端分别接储热器(9)的两端，生活用水预热系统(7)的两端分别接冷凝器(6)的两端。

2.根据权利要求1所述的一种单膨胀机实现热能梯级分时利用有机朗肯循环装置，其特征在于，储热器(9)为内装相变储热介质的大型容器，其内部根据需要设置至少三套换热管路，分别与有机朗肯循环系统、其它来源热量储热系统、供热系统连接。

3.一种如权利要求1所述的单膨胀机实现热能梯级分时利用有机朗肯循环装置的循环方法，其特征在于，当采用外部热源供热时，有机工质经工质泵(1)升压后，输送到换热器(3)中，与由k管路进i管路出的余热流换热后，进入膨胀机(13)，驱动膨胀机做功后，进入储热器(9)中放热后进入工质泵(1)完成循环一；当不采用外部热源供热时，有机工质经工质泵(1)升压后输送到储热器(9)中吸热后，进入膨胀机(13)驱动膨胀机做功后，进入换热器(3)与由j管路进l管路出的冷凝工质换热进行放热后，进入工质泵(1)完成循环二。

4.根据权利要求3所述的单膨胀机实现热能梯级分时利用有机朗肯循环装置的循环方法，其特征在于，当采用外部热源供热使用循环一时，所述的一号控制器(2)能实现其a管路与b管路联通，c管路与d管路联通，二号控制器(10)的h管路与e管路联通，g管路与f管路联通，三号控制器(4)i管路通路，j管路闭合，四号控制器(8)k管路通路，l管路闭合。

5.根据权利要求3所述的单膨胀机实现热能梯级分时利用有机朗肯循环装置的循环方法，其特征在于，当不采用外部热源供热使用循环二时，所述的一号控制器(2)能实现其d管路与b管路联通，c管路与a管路联通，二号控制器(10)g管路与e管路联通，h管路与f管路联通，三号控制器(4)j管路通路，i管路闭合，四号控制器(8)l管路通路，k管路闭合。

6.根据权利要求3所述的单膨胀机实现热能梯级分时利用有机朗肯循环装置的循环方法，其特征在于，不采用外部热源供热采用循环二时，冷凝循环泵(5)、冷凝器(6)、换热器(3)组成冷凝回路，冷凝回路通过冷凝器(6)跟外界生活用水预热系统连接加热生活用水，用作生活用水的热源。

7.根据权利要求3所述的单膨胀机实现热能梯级分时利用有机朗肯循环装置的循环方法，其特征在于，当存在外部其它低品位热源时，通过其它来源热量储热系统(11)，直接将热量高品质部分通过换热储存在储热器(9)中，剩下更低品位热量作为生活用热；当外界存在需要用与储热器中低品位热源相近温度热量时，可直接将储热器(9)作为热源通过供热系统(12)对外界供热，用于吸收式、吸附式空调系统的热源。