[发明专利]一种综合能源站及利用方法

说明书

本发明公开了一种综合能源站，包含：热泵机组，热泵机组包含通过管路依次连接以构成热泵回路的热泵压缩机、第一壳管换热器、四通换向阀、热泵膨胀阀和翅片换热器(或第二壳管换热器)；以及至少一个制冷机组，至少一个制冷机组的每一个包含通过管路依次连接以构成制冷回路的冷凝器、制冷膨胀阀、蒸发器和制冷压缩机。该综合能源站将供暖、供冷、热水、冷冻、冷藏、数据中心等各项功能结合起来，实现能源的统筹利用。本发明同时提供一种该综合能源站的利用方法。

技术领域

本发明涉及暖通空调技术领域，特别涉及一种将供暖、供冷、热水、冷冻、冷藏、数据中心的能源进行协同利用的综合能源站及利用方法。

背景技术

在碳达峰、碳中和目标的驱动下，包括燃煤、煤气、和燃油在内的化石燃料锅炉将逐步被淘汰，取代化石燃料的锅炉最可行的技术方式为热泵技术。热泵技术拥有供暖和制冷两项功能，单纯替代锅炉提供采暖对设备和投资而言是一种能源浪费，为了提高设备的利用率和投资的经济效益，应考虑对热泵技术的制冷功能加以利用。

在电子商务日益发展的现代社会，越来越多的人选择网上购物，包括冷冻食品和生鲜食品，但是在靠近用户的配送站附近缺少冷冻库和冷藏库，长时间配送或配送不及时就会导致冷品腐烂或变质，这也成为冷链物流的痛点问题。而化石燃料锅炉房在拆除锅炉改造后，恰好为冷链物流终端冷冻库和冷藏库提供合适的空间。冬季可以利用冷冻库和冷藏库产生的热量供暖，其它季节可以利用这些热量用于提供热水，并可以利用热泵技术为其进行冷却。

在数字化程度越来越高的现代社会，数据中心的需求量越来越大，但数据中心能耗大、占地大，产生的热量还需要通过制冷机组被带走，还要消耗额外的能量，将数据中心化整为零，分散布置于改造后的锅炉房内，可以充分利用锅炉房的空间。冬季可以利用数据中心的余热采暖，其他季节可以利用热泵系统为其制冷，可以提高热泵设备的利用效率和投资效益。

因此，如何合理运用供暖、供冷、热水、冷冻、冷藏、数据中心等各项功能以实现能源利用最大化，成为暖通空调领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有的技术问题，本发明提出了一种综合能源站，该综合能源站用热泵技术改造原有的化石燃料锅炉房，同时用改造后的锅炉房改为冷链物流终端的冷冻库、冷藏库以及分布式数据中心，就可以形成一个将供暖、供冷、热水、冷冻、冷藏、数据中心等各项功能结合起来的综合能源站。本发明同时提出了一种该综合能源站的利用方法。

依据本发明，提供一种综合能源站，包含：

热泵机组，热泵机组包含通过管路依次连接以构成热泵回路的热泵压缩机、第一壳管换热器、四通换向阀、热泵膨胀阀和翅片换热器，其中第一壳管换热器通过设置有截止阀的管路选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路，热泵压缩机通过四通换向阀连接至热泵回路；

至少一个制冷机组，至少一个制冷机组的每一个包含通过管路依次连接以构成制冷回路的冷凝器、制冷膨胀阀、蒸发器和制冷压缩机，其中，至少一个制冷机组的冷凝器通过设置有截止阀的管路选择性地连接至空调供水管路和空调回水管路，至少一个制冷机组的蒸发器连接至各自对应的制冷客户端。

依据本发明的一个实施例，热泵机组还包含第二壳管换热器，第二壳管换热器与翅片换热器并联，并且第二壳管换热器通过热水供水管路和热水回水管路连接至生活热水装置。

依据本发明的一个实施例，至少一个制冷机组的冷凝器通过设置有截止阀的管路选择性地连接至热水供水管路和热水回水管路。

依据本发明的一个实施例，制冷客户端的类型包含数据中心、冷冻库、冷藏库中的至少一个。

依据本发明的一个实施例，多个制冷机组彼此串联后连接至空调供水管路和空调回水管路。

依据本发明的一个实施例，多个制冷机组彼此并联后连接至空调供水管路和空调回水管路。