[发明专利]一种复合式热泵供热系统及方法

说明书

本发明公开了一种复合式热泵系统，解决了高效回收余热并对热网回水梯级加热的问题。热网回水依次经过吸收式热泵吸收器(14)、压缩式热泵冷凝器(22)、吸收式热泵冷凝器(12)，最后由调峰加热后供出。余热水依次经过压缩式热泵蒸发器(21)和吸收式热泵蒸发器(13)进行降温放热后返回。通过本系统可以在相同的热网回水温度和余热水温度下将热泵的出口温度提升地比单独的吸收式热泵或压缩式热泵更高，并提高了系统能效。另外从经济性上来说也有效利用了燃气、蒸汽等高品质热源调峰供热时免费的做功能力和压缩式热泵相比较低的供热成本。

技术领域

本发明属于热泵供热系统技术领域，具体为一种复合式热泵供热系统及方法。

背景技术

我国北方城镇未来2050年供暖面积达200亿平米左右，为实现低碳发展，要向低品位余热为主的能源结构转型。热电联产和工业余热为主体热源的问题是其热量虽然很多，且相对比较集中，但是为了缓解对空气质量恶化造成的压力，燃煤为主的发电或工业在核心区域均受到约束，离城市热负荷中心往往较远，如何高效回收这些余热并将这些热量低成本输送到城市，是余热作为供暖热源的关键问题。分析表明热量长途输送，降低热网回水温度是主要的解决方法。在热力站安装吸收式换热机组可以降低热网回水温度，但由于老城区新旧管网质量参差不齐造成的管道耐温及承压能力限制，且部分老城区热力站改造存在空间狭小、产权归属等实际困难，很难做到对市区既有热力站全部大温差改造。为尽可能减少对现状管网及热力站运行条件的改变，并充分利用现状热网，另外城市集中供热也需要配置25％～40％的调峰热源，可以在现状热源厂、锅炉房、隔压站等原有厂址改造建设中继能源站，结合城市热网调峰以降低回水温度。

现有技术中对热网回水中的热量回收不充分，回水温度降低的幅度有限，导致仍有大量热能在热网回水途中散失，造成能源浪费。采用热泵回收余热，吸热效率并不高，热泵系统出水口水温提升不明显。

已发表的公开专利CN 108167915A《一种与调峰锅炉结合的大温差供热系统及方法》提出了利用蒸汽驱动吸收式热泵和压缩式热泵结合降低热网回水温度的方法，该方法的特征为：一部分热网回水依次经过吸收式热泵的蒸发器和压缩式热泵的蒸发器梯级降温，其它热网回水依次经过压缩式热泵的冷凝器和吸收式热泵的吸收器和冷凝器升温，再用调峰锅炉进一步加热后供出。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种复合式热泵供热系统，该复合式热泵系统可更充分地回收余热热量，避免热网回水在长距离输送途中造成能源浪费。并同时利用回收的热量对热网水梯级加热，使热泵系统出口水温升的更高。降低能源消耗，提升热能利用率。

本发明的第一目的是提供一种复合式热泵供热系统，解决现有热泵热量回收不充分的问题。

为实现上述效果，本发明的基本构思是：一种复合式热泵供热系统，包括吸收式热泵，压缩式热泵，热网水系统，余热水系统和驱动热源系统；

所述驱动热源系统包括：驱动热源供出管和驱动热源回收管；所述驱动热源供出管与吸收式热泵的发生器热源入口相连，吸收式热泵发生器热源出口与驱动热源回收管相连；

所述余热水系统包括：余热水回水管和余热水供水管；所述余热水回水管与压缩式热泵蒸发器热源入口相连，所述压缩式热泵蒸发器热源出口通过余热水回水管与吸收式热泵蒸发器热源入口相连，所述吸收式热泵蒸发器热源出口与余热水供水管相连；

所述热网水系统包括：热网水回水管和热网水供水管；所述热网水回水管与吸收式热泵吸收器冷却液入口连接，吸收式热泵吸冷却液收器出口通过热网水回水管与压缩式热泵冷凝器冷却液入口连接，压缩式热泵冷凝器冷却液出口通过热网水回水管与吸收式热泵冷凝器冷却液入口连接，吸收式热泵冷凝器冷却液出口与热网水供水管连接。