[发明专利]一种用于风光互补清洁供暖的复叠式热泵系统

说明书

一种用于风光互补清洁供暖的复叠式热泵系统，属于清洁能源利用领域。包括电驱空气源蒸气压缩热泵与热驱动吸收式热泵组成的泵复叠系统，风光互补熔盐蓄热系统，循环热水系统。本发明有多种工作模式：(1)当风能充足时，又分为太阳能充足或太阳能不足。(2)风能不足时，又分为太阳能充足或太阳能不足。(3)无风时，关闭电驱热泵，熔盐罐内的高温熔盐在吸收器加热溴化锂水溶液，此时热驱热泵可以作为一个换热器使用，循环热水在吸收器和吸收式热泵冷凝器内与加热后的溴化锂水溶液换热，换热后的循环热水供给热用户。可以有效降低风能、太阳能供暖的波动性，有望实现对风能、太阳能的高效消纳，实现清洁供暖。

技术领域

本发明是一种用于风光互补清洁供暖的电驱空气源蒸气压缩热泵和吸收式热泵复叠式热泵系统，属于清洁能源利用领域。

背景技术

利用风能和太阳能供暖是一种清洁的供暖方式，不会对环境产生危害。供暖需要温度较低的低品位热能，采用风电机组发电直接加热供暖热水，不仅效率低下，还造成了高品位的电能的浪费。采用风电机组直接驱动空气源蒸气压缩热泵时，由于环境温度和供暖温度温差较大，常常使系统性能低下，甚至无法运行。同时利用太阳能集热器也能生产较高温度的热能，不宜直接降低温度用于供暖。本发明提出的复叠式热泵系统，可以实现对风能、太阳能的高效消纳利用，实现连续供暖。

发明内容

本发明的目的是利用风能、太阳能进行供暖，既能实现对风光资源的高效消纳利用，又能减小常规供暖方式对环境产生的污染，同时确保供暖连续。

本发明所述的是一种用于风光互补清洁供暖的复叠式热泵系统，其特征在于，包括电驱空气源蒸气压缩热泵与热驱动吸收式热泵组成的泵复叠系统，风光互补熔盐蓄热系统，循环热水系统。

电驱空气源蒸气压缩热泵包括压缩机(2)、蒸发-冷凝器(6)、空气源热泵节流阀(4)、空气源热泵蒸发器(3)；压缩机(2)依次与蒸发-冷凝器(6)、空气源热泵节流阀(4)、空气源热泵蒸发器(3)、压缩机(2)连接，形成循环电驱空气源蒸气压缩热泵；风电机组(1)与压缩机(2)连接；

热驱动吸收式热泵包括发生器(14)、吸收式热泵冷凝器(15)、吸收式热泵节流阀(5)、吸收器(7)、蒸发-冷凝器(6)、熔液泵(8)、溶液热交换器(9)；发生器(14)的浓溶液出口经由溶液热交换器(9)与吸收器(7)连接，发生器(14)的热蒸汽出口依次经由吸收式热泵节流阀(5)、吸收式热泵节流阀(5)、蒸发-冷凝器(6)与吸收器(7)连接；吸收器(7)再依次经由熔液泵(8)、溶液热交换器(9)与发生器(14)连接；

电驱空气源蒸气压缩热泵和热驱动吸收式热泵通过共用部件蒸发-冷凝器(6)连接，组成泵复叠系统；

风光互补熔盐蓄热系统包括：熔盐罐(12)、电加热器(13)、三通阀(10)、太阳能集热器(11)；熔盐罐(12)内设有电加热器(13)，熔盐罐(12)经由发生器(14)与三通阀(10)的第一通连接，三通阀(10)的第二通直接与熔盐罐(12)连接，三通阀(10)的第三通通过太阳能集热器(11)与熔盐罐(12)连接，风电机组(1)与电加热器(13)连接；风电机组(1)产生的电能带动电加热器(13)工作，熔盐在熔盐罐(12)内被加热，然后到发生器(14)内放热，驱动热驱热泵开始工作。换热后的熔盐通过三通阀(10)，或直接与熔盐罐相连，或与太阳能集热器(11)相连，流经太阳能集热器(11)后再流回熔盐罐(12)，完成循环；

循环热水系统：热水系统先吸收吸收器(7)内溶解热，再吸收吸收式热泵冷凝器(15)放出的热量后供热用户使用，回水再进入吸收器(7)吸热。