[发明专利]一种超高能效冷热联产区域能源供应方法及系统

说明书

一种超高能效冷热联产区域能源供应方法及系统，其方法包括：（1）制冷剂回路：对蒸发器输出的低温气态制冷剂进行气液分离和热交换，再压缩成中温中压过热制冷剂蒸气，并分别进入低温侧分路和高温侧分路；（2）高温侧分路：降低中温中压过热制冷剂蒸气的过热度，再压缩成高温高压制冷剂蒸汽，经高温冷凝器冷凝、过冷器再次降温，再由膨胀阀降压至低温侧的压力后，与低温侧分路的制冷剂汇合；（3）低温侧分路：中温中压过热制冷剂蒸气进入低温冷凝器中冷凝后，与高温侧分路的制冷剂汇合形成制冷剂气液混合物，然后与蒸发器输出的低温蒸汽进行热交换。本发明还包括一种超高能效冷热联产区域能源供应系统。本发明具有效率高，运行稳定，节约成本，节能效果显著等优点。

技术领域

本发明涉及能源技术领域，特别是一种超高能效冷热联产区域能源供应方法及系统。

背景技术

常规空调系统主要由制冷剂循环、冷却水(或空气)循环、冷冻水(或空气)循环组成。空调房间的冷负荷通过蒸发器进入制冷剂循环,变成冷凝排热的一部分,再通过冷却水(或空气)循环排放到大气中去。因此,对于常规空调制冷机,空调系统的冷凝热直接排放到大气中而未加以利用。制冷机组在空调工况下运行时向大气环境排放大量的冷凝热,通常冷凝热可达到制冷量的1.15～1.3倍。大量的冷凝热直接排入大气,白白散失掉,造成较大的能源浪费,这些热量的散发又使周围环境温度升高,造成严重的环境热污染和大气温室效应。若将制冷机放出的冷凝热予以回收用来加热生活热水和生产工艺热水,不但可以减少冷凝热对环境造成的热污染,而且还是一种变废为宝的节能方法。

近年来,随着世界范围内能源与环境问题日趋严重,对空调系统冷凝热热回收的研究与应用也越来越多。

现有的冷凝热热回收技术是将需加热的生活热水代替冷却介质直接通入冷凝器并反复循环提高水温，这样造成了冷凝压力波动大，严重影响制冷机的稳定运行，既增加了压缩机的功耗，又减少了压缩机的寿命。同时制取的生活热水往往温度不够高，需要采取其他的技术措施，如利用热泵技术（空气源或者水源）与电加热技术或燃气等作为热回收系统的辅助，若热泵热水器会增加大量初投资。若采用电加热器或燃油燃气锅炉不但会增加初投资，而且使用电、燃油或燃气供热，如提供生活热水，则会导致整个系统的一次能源使用效率降低。而单纯的提高冷凝温度会使制冷系统的效率降低。

因此，需要进一步加强对冷凝热热回收型空调系统的整体优化匹配的理论与实验研究，制定和完善空调制冷系统热回收技术标准和规范。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种效率高，运行稳定，节约成本，节能效果显著的超高能效冷热联产区域能源供应方法及系统。

本发明的技术方案是：

本发明之一种超高能效冷热联产区域能源供应方法，包括以下步骤：

（1）制冷剂回路：对蒸发器输出的低温气态制冷剂进行气液分离和热交换，形成低温低压过热制冷剂蒸汽，再经低压压缩机压缩成中温中压过热制冷剂蒸气，并分别进入低温侧分路和高温侧分路中；

（2）高温侧分路：较高冷凝温度下运行，降低中温中压过热制冷剂蒸气的过热度以满足高压压缩机的过热度要求，再经高压压缩机压缩成高温高压制冷剂蒸汽，高温高压制冷剂蒸汽经高温冷凝器冷凝、过冷器再次降温，再由膨胀阀降压至低温侧的压力后，与低温侧分路的制冷剂汇合形成制冷剂气液混合物，制冷剂气液混合物与蒸发器输出的低温蒸汽进行热交换，以使低压压缩机吸入具有一定过热度的蒸气；

（3）低温侧分路：较低冷凝温度下运行，中温中压过热制冷剂蒸气进入低温冷凝器中冷凝后，与高温侧分路的制冷剂汇合形成制冷剂气液混合物，制冷剂气液混合物与蒸发器输出的低温蒸汽进行热交换，以使低压压缩机吸入具有一定过热度的蒸气。

进一步，所述制冷剂气液混合物与蒸发器输出的低温蒸气进行热交换后，经膨胀阀膨胀后，形成低温低压制冷剂，并进入蒸发器进行蒸发，如此循环。