一種復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及冷熱電三聯(lián)供領(lǐng)域，尤其涉及一種城市能源規(guī)劃中的復(fù)合型區(qū)域 供熱供冷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 區(qū)域能源系統(tǒng)，像城市給水、電力一樣是一項(xiàng)公用事業(yè)，是城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一， 是為了滿足某一特定區(qū)域內(nèi)建筑群落的集中供冷、供熱需求，由專門的能源中心集中制造 冷水、熱水等，通過區(qū)域管網(wǎng)進(jìn)行供給的一個(gè)或多個(gè)大規(guī)模生活熱水、中央空調(diào)冷熱源系 統(tǒng)。目前，區(qū)域能源系統(tǒng)的發(fā)展主要集中在利用單一源點(diǎn)為整個(gè)區(qū)域供能，供能形式單一且 缺少對(duì)供能末端的補(bǔ)償。尤其對(duì)于園區(qū)擴(kuò)建項(xiàng)目，原有供能源點(diǎn)及管網(wǎng)系統(tǒng)無法滿足擴(kuò)建 區(qū)域需求，新建源點(diǎn)則需要新增污染源排放。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型提供一種復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)，通過區(qū)域輸送管網(wǎng)為區(qū)域內(nèi)用戶 供冷及供熱，所述復(fù)合型供熱供冷系統(tǒng)包括集中供熱系統(tǒng)、集中供冷系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)以 及冰蓄冷供冷系統(tǒng)；所述地源熱泵系統(tǒng)分別連接所述集中供熱系統(tǒng)與集中供冷系統(tǒng)，所述 冰蓄冷供冷系統(tǒng)連接所述集中供冷系統(tǒng)，所述集中供熱系統(tǒng)和集中供冷系統(tǒng)設(shè)置在所述區(qū) 域的集中供能站；根據(jù)所述區(qū)域內(nèi)的綠地情況及供能末端負(fù)荷，設(shè)置多個(gè)地源熱泵系統(tǒng)，以 提供對(duì)所述供能末端的供熱補(bǔ)償；供熱時(shí)，以所述地源熱泵系統(tǒng)為基礎(chǔ)熱源，所述集中供熱 系統(tǒng)作為調(diào)峰；根據(jù)所述區(qū)域內(nèi)的供能末端負(fù)荷，設(shè)置多個(gè)冰蓄冷供冷系統(tǒng)，以提供對(duì)所述 供能末端的供冷補(bǔ)償；供冷時(shí)，以所述地源熱泵系統(tǒng)和冰蓄冷制冷系統(tǒng)為基礎(chǔ)冷源，所述集 中供冷系統(tǒng)作為調(diào)峰。
[0004] 進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述集中供熱系統(tǒng)采用燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，采 用高溫市政熱水作為驅(qū)動(dòng)熱源。
[0005] 進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述復(fù)合型供熱供冷系統(tǒng)還包括多個(gè)大溫差換熱機(jī)組， 連接所述集中供熱系統(tǒng)，將所述集中供熱系統(tǒng)中的熱水進(jìn)行二次換熱后，輸送至所述區(qū)域 內(nèi)用戶。
[0006] 進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述大溫差換熱機(jī)組與地源熱泵系統(tǒng)、冰蓄冷系統(tǒng)設(shè)置 在所述區(qū)域內(nèi)的多個(gè)能源站內(nèi)。
[0007] 進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述集中供冷系統(tǒng)采用大溫差供冷機(jī)組，包括第一級(jí)制 冷機(jī)組以及第二級(jí)制冷機(jī)組，所述第一級(jí)制冷機(jī)組以及第二級(jí)制冷機(jī)組串聯(lián)工作，以實(shí)現(xiàn) 大溫差供冷；所述第一級(jí)制冷機(jī)組包括多臺(tái)吸收式制冷機(jī)組，進(jìn)行第一級(jí)制冷，生成一次冷 水；所述第二級(jí)制冷機(jī)組包括多臺(tái)離心式制冷機(jī)組，進(jìn)行第二級(jí)制冷，生成二次冷水。
[0008] 進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述吸收式制冷機(jī)組為溴化鋰吸收式制冷機(jī)組。
[0009] 進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述區(qū)域輸送管網(wǎng)在供熱時(shí)輸送熱水，在供冷時(shí)輸送冷 水。
[0010] 進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述集中供冷系統(tǒng)為電制冷系統(tǒng)或者溴化鋰制冷系統(tǒng)。 [0011] 本實(shí)用新型的復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)，利用大溫差技術(shù)，擴(kuò)大原有管網(wǎng)的輸送 能力；在不增加新源點(diǎn)的情況下，充分利用現(xiàn)有資源實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源供應(yīng)。即，充分利用可再 生能源解決園區(qū)的冷熱需求，達(dá)到節(jié)能最大化，運(yùn)行費(fèi)用最低化；充分利用區(qū)域位置優(yōu)勢(shì)， 利用市政熱網(wǎng)作為熱源的補(bǔ)充，從而最大化的保證了系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性；充分利用電 廠余熱，夏季制冷，提高能源利用效率。
【附圖說明】
[0012] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2為集中供熱系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合供熱的系統(tǒng)示意圖；
[0015] 圖3為一種燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)功能耦合的系統(tǒng)連接示意圖；
[0016] 圖4本實(shí)施例的集中供冷系統(tǒng)的大溫差供冷機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖5為本實(shí)用新型的大溫差供冷機(jī)組的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖6為本實(shí)用新型的復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)的一具體實(shí)施例的系統(tǒng)示意圖；
[0019] 圖7為圖6所示實(shí)施例的復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所 示，本實(shí)施例的復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)包括集中供熱系統(tǒng)、集中供冷系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng) 以及冰蓄冷供冷系統(tǒng)。其中，所述集中供熱系統(tǒng)為市政供熱系統(tǒng)；所述集中供冷系統(tǒng)為電制 冷系統(tǒng)或者溴化鋰制冷系統(tǒng)。
[0022] 所述地源熱泵系統(tǒng)分別連接所述集中供熱系統(tǒng)與集中供冷系統(tǒng)，所述冰蓄冷供冷 系統(tǒng)連接所述集中供冷系統(tǒng)，所述集中供熱系統(tǒng)和集中供冷系統(tǒng)設(shè)置在所述區(qū)域的集中供 能站。
[0023] 根據(jù)所述區(qū)域內(nèi)的綠地情況及供能末端負(fù)荷，設(shè)置多個(gè)地源熱泵系統(tǒng)，以提供對(duì) 所述供能末端的供熱補(bǔ)償；供熱時(shí)，以所述地源熱泵系統(tǒng)為基礎(chǔ)熱源，所述集中供熱系統(tǒng)作 為調(diào)峰；根據(jù)所述區(qū)域內(nèi)的供能末端負(fù)荷，設(shè)置多個(gè)冰蓄冷供冷系統(tǒng)，以提供對(duì)所述供能末 端的供冷補(bǔ)償；供冷時(shí)，以所述地源熱泵系統(tǒng)和冰蓄冷制冷系統(tǒng)為基礎(chǔ)冷源，所述集中供冷 系統(tǒng)作為調(diào)峰。
[0024] 在本實(shí)施例中，所述集中供熱系統(tǒng)采用燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，采用高溫市 政熱水作為驅(qū)動(dòng)熱源。
[0025] 在本實(shí)施例中，如圖2所示，所述復(fù)合型供熱供冷系統(tǒng)還包括多個(gè)大溫差換熱機(jī) 組，連接所述集中供熱系統(tǒng)，將所述集中供熱系統(tǒng)中的熱水進(jìn)行二次換熱后，輸送至所述區(qū) 域內(nèi)用戶。所述大溫差換熱機(jī)組與地源熱泵系統(tǒng)、冰蓄冷系統(tǒng)設(shè)置在所述區(qū)域內(nèi)的多個(gè)能 源站內(nèi)。例如圖2所示，有兩個(gè)能源站#1和#2,每一能源站分別包括一個(gè)大溫差換熱機(jī)組、 一個(gè)地源熱泵系統(tǒng)與一個(gè)冰蓄冷系統(tǒng)。但是，本實(shí)用新型不限于此，每一能源站不是必須包 括大溫差換熱機(jī)組與地源熱泵系統(tǒng)、冰蓄冷系統(tǒng)，也可以只有大溫差換熱機(jī)組，或者只有地 源熱泵系統(tǒng)，或者包括其中兩者。
[0026] 在本實(shí)施例中，所述集中供冷系統(tǒng)采用大溫差供冷機(jī)組，包括第一級(jí)制冷機(jī)組以 及第二級(jí)制冷機(jī)組，所述第一級(jí)制冷機(jī)組以及第二級(jí)制冷機(jī)組串聯(lián)工作，以實(shí)現(xiàn)大溫差供 冷；所述第一級(jí)制冷機(jī)組包括多臺(tái)吸收式制冷機(jī)組，進(jìn)行第一級(jí)制冷，生成一次冷水；所述 第二級(jí)制冷機(jī)組包括多臺(tái)離心式制冷機(jī)組，進(jìn)行第二級(jí)制冷，生成二次冷水。在本實(shí)施例 中，所述吸收式制冷機(jī)組為溴化鋰吸收式制冷機(jī)組。如圖3所示，本實(shí)施例的集中供冷系統(tǒng) 采用大溫差供冷機(jī)組，包括第一級(jí)制冷機(jī)組11以及第二級(jí)制冷機(jī)組12,所述第一級(jí)制冷機(jī) 組11以及第二級(jí)制冷機(jī)組12串聯(lián)工作，以實(shí)現(xiàn)大溫差供冷；所述第一級(jí)制冷機(jī)組11包括 多臺(tái)吸收式制冷機(jī)組，進(jìn)行第一級(jí)制冷，生成一次冷水；所述第二級(jí)制冷機(jī)組12包括多臺(tái) 離心式制冷機(jī)組和/或采用冰蓄冷技術(shù)，進(jìn)行第二級(jí)制冷，生成二次冷水。在本實(shí)施例中， 所述吸收式制冷機(jī)組為溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，其制冷量為7100KW。
[0027] 圖4為本實(shí)用新型的大溫差供冷機(jī)組的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示， 所述第一級(jí)制冷機(jī)組為4臺(tái)溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，所述第二級(jí)制冷機(jī)組為4臺(tái)離心式制 冷機(jī)組。第一級(jí)的4臺(tái)溴化鋰吸收式制冷機(jī)組將回水溫度從13°C降至8°C，第二級(jí)的4臺(tái) 離心式制冷機(jī)組將8°C降至3°C，以實(shí)現(xiàn)大溫差供冷。
[0028] 在一替代方案中，第二級(jí)的制冷機(jī)組可以采用冰蓄冷制冷機(jī)組代替，也可以采用 離心式制冷機(jī)組與冰蓄冷制冷機(jī)組共同進(jìn)行二級(jí)制冷。在本實(shí)施例中，最大尖峰供冷能力 56270kW(16000RT)，總供冷水管管徑為DN700,服務(wù)建筑面積約90萬平方米。
[0029] 在本實(shí)施例中，所述區(qū)域輸送管網(wǎng)在供熱時(shí)輸送熱水，在供冷時(shí)輸送冷水。
[0030] 在本實(shí)施例中，所述集中供冷系統(tǒng)為電制冷系統(tǒng)或者溴化鋰制冷系統(tǒng)，也可以為 電制冷和冰蓄冷系統(tǒng)。
[0031] 首先，本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)中的制冷系統(tǒng)采用大溫差供 冷，制冷距離變大，工藝較為簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)較為容易，并且可以有效減少冷凍水輸送系統(tǒng)的輸 配能耗，降低冷凍水系統(tǒng)的補(bǔ)給水量，減少水資源的消耗，同時(shí)可以降低冷凍水附屬系統(tǒng)的 規(guī)模。
[0032] 其次，本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)冷熱同網(wǎng)，即供熱、 供冷管徑能夠相互匹配，大幅縮短了管網(wǎng)建設(shè)周期，降低了管網(wǎng)工程投資、節(jié)約了管網(wǎng)建設(shè) 用地；冷、熱負(fù)荷的需求不同，運(yùn)行策略也有所不同。通過"冷熱同網(wǎng)"運(yùn)行，分析確定了冷、 熱網(wǎng)運(yùn)行時(shí)管網(wǎng)管損、運(yùn)行阻力、循環(huán)泵能耗等因素的不同以及管道材質(zhì)、管徑對(duì)冷、熱管 網(wǎng)運(yùn)行的影響，提高了管網(wǎng)運(yùn)行水平；降低了管網(wǎng)檢修維護(hù)工作量和維護(hù)費(fèi)用，提高了管網(wǎng) 使用率。
[0033] 最后，本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合型區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)可以在不增加新源點(diǎn)的情況 下，充分利用現(xiàn)有資源實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源供應(yīng)。即，充分利用可再生能源解決園區(qū)的冷熱需求， 達(dá)到節(jié)能最大化，運(yùn)行費(fèi)用最低化；充分利用區(qū)域位置優(yōu)勢(shì)