熱電聯產系統的製作方法
2023-06-03 00:05:26
專利名稱:熱電聯產系統的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種熱電聯產系統,尤其是涉及這樣一種熱電聯產系統在該系統中,用於驅動發電機的驅動源的廢熱能夠被用來增強熱泵型空調的制熱性能,並且能夠用作使除溼器再生(regenerate)的熱源,而且還能夠用於輔助熱泵型空調的制熱工作。
背景技術:
圖1示出了傳統的熱電聯產系統的示意圖。
如圖1所示,該傳統的熱電聯產系統包括發電機2,其產生電力;驅動源10,其工作以驅動該發電機2,並且驅動源10在工作期間產生廢熱,該驅動源10例如為發動機(下文中將驅動源10稱作「發動機」);廢熱回收器20,其回收發動機10產生的廢熱;以及熱消耗裝置(heat consumer)30,其利用由廢熱回收器20回收的廢熱,該熱消耗裝置30可為蓄熱罐。
由發電機2產生的電力供應給包括熱泵型空調4的各種家用電器以及各種家用照明裝置。
發電機2和發動機10安裝在機艙(engine room)E內,機艙E限定在與熱消耗裝置30分隔安裝的機架(未顯示)內。
該熱泵型空調4包括壓縮機5、四通閥6、室內熱交換器7、膨脹裝置8以及室外熱交換器9。
當該熱泵型空調4在製冷模式下工作時,每個壓縮機5壓縮導入其中的製冷劑。被壓縮的製冷劑依次經過四通閥6、室外熱交換器9、膨脹裝置8以及室內熱交換器7,然後通過四通閥6返回至壓縮機5。在這種情況下,每個室外熱交換器9起冷凝器的作用,且每個室內熱交換器7起蒸發器的作用,以從室內空氣吸收熱量。
另一方面,當該熱泵型空調4在制熱模式下工作時,經每個壓縮機5壓縮的製冷劑依次經過四通閥6、室內熱交換器7、膨脹裝置8以及室外熱交換器9,然後通過四通閥6返回至壓縮機5。在這種情況下,每個室外熱交換器9起蒸發器的作用,且每個室內熱交換器7起冷凝器的作用,以制熱室內空氣。
廢熱回收器20包括廢氣熱交換器22,其吸收從發動機10排出的廢氣中的熱量;以及冷卻水熱交換器24,其吸收用於冷卻發動機10的冷卻水中的熱量。
廢氣熱交換器22通過第一供熱管路23連接於熱消耗裝置30。因此,廢氣熱交換器22能夠將從發動機10的廢氣中吸收的熱量通過第一供熱管路23傳送至熱消耗裝置30。如上所述,該熱消耗裝置30可以為蓄熱罐。
冷卻水熱交換器24通過第二供熱管路25連接於熱消耗裝置30。因此,冷卻水熱交換器24能夠將從發動機10的冷卻水中吸收的熱量通過第二供熱管路25傳送至熱消耗裝置30。
熱消耗裝置30連接有熱水供應器或類似裝置。
然而,由於發動機10的廢熱僅用於供應熱水而沒用於熱泵型空調4,因此這種傳統的熱電聯產系統存在效率不能最大化的問題。
發明內容
鑑於上述問題作出本發明,並且本發明的目的是提供一種熱電聯產系統,其中可以使用用於驅動發電機的驅動源所產生的廢熱作為使除溼空氣的除溼器再生的熱源,或被用於增強空調的制熱性能,從而該熱電聯產系統可以獲得最大效率。
本發明的另一個目的是提供一種熱電聯產系統,其能夠根據工作模式,即製冷或制熱模式、室內工作負荷以及室外溫度而有效地供應由發電機產生的電力和市電。
根據本發明,可以通過提供這樣一種熱電聯產系統來實現這些目的,該熱電聯產系統包括發電機,其產生電力;驅動源,其工作以驅動該發電機,並且在該驅動源的工作期間產生廢熱;熱泵型空調,其包括含有壓縮機、四通閥、室外熱交換器和室外膨脹裝置的室外裝置,以及含有室內膨脹裝置和室內熱交換器的室內裝置;廢熱供應熱交換器,其使用該驅動源的廢熱來蒸發該熱泵型空調的製冷劑;通風管,其為室內空氣通風;輔助制熱熱交換器和除溼器,其設置在該通風管中;再生熱供應熱交換器,其使該除溼器再生;以及廢熱傳送裝置,其回收該驅動源的廢熱,並將回收的廢熱傳送至該廢熱供應熱交換器、該輔助制熱熱交換器以及該再生熱供應熱交換器中的至少一個熱交換器中。
該通風管可以包括多個空氣排放管,引導室內空氣排放至周圍環境;以及多個空氣供應管,引導室外空氣進入室內空間。
該熱電聯產系統還可以包括熱傳送熱交換器,其將經過所述空氣排放管的室內空氣與經過所述空氣供應管的室外空氣進行熱交換。
該輔助制熱熱交換器可以設置在所述多個空氣供應管的其中一個空氣供應管中。
該除溼器可以包括乾燥輪,其具有兩個輪部,所述兩個輪部分別設置在所述多個空氣排放管的其中一個空氣排放管中以及對應的一個所述空氣供應管中;以及輪轉動器,其轉動該乾燥輪。
該廢熱傳送裝置可以包括廢熱回收器,其回收該驅動源的廢熱;以及蓄熱罐,其積蓄由該廢熱回收器回收的廢熱,以將積蓄的廢熱供至該輔助制熱熱交換器和該再生熱供應熱交換器中的至少一個熱交換器中。
該廢熱回收器可以包括冷卻水熱交換器,其吸收用於冷卻該驅動源的冷卻水的熱量;以及廢氣熱交換器,其吸收由該驅動源排放的廢氣的熱量。
該廢熱傳送裝置還可以包括第一廢熱供應器,其將由該廢熱回收器回收的廢熱供至該廢熱供應熱交換器和該蓄熱罐的其中一個;以及第二廢熱供應器,其將積蓄在該蓄熱罐中的廢熱供至該輔助制熱熱交換器和該再生熱供應熱交換器的其中一個。
該第一廢熱供應器可以包括回收器側傳熱介質循環管路,其引導傳熱介質進入該蓄熱罐和該廢熱供應熱交換器的其中一個以及該廢熱回收器;回收器側傳熱介質循環泵,其抽吸該傳熱介質,以使該傳熱介質經由該回收器側傳熱介質循環管路循環;第一傳熱介質供應閥,其設置在該回收器側傳熱介質循環管路中,以選擇性地將從該廢熱回收器出來的傳熱介質經由該回收器側傳熱介質循環管路供至該蓄熱罐;以及第二傳熱介質供應閥,其設置在該回收器側傳熱介質循環管路中,以選擇性地將從該廢熱回收器出來的傳熱介質經由該回收器側傳熱介質循環管路供至該廢熱供應熱交換器。
該第二廢熱供應器可以包括罐側傳熱介質循環管路,其引導傳熱介質進入該再生熱供應熱交換器和該輔助制熱熱交換器的其中一個以及該蓄熱罐;罐側傳熱介質循環泵,其抽吸該傳熱介質,以使該傳熱介質經由該罐側傳熱介質循環管路循環;第一傳熱介質供應閥,其設置在該罐側傳熱介質循環管路中,以選擇性地將從該蓄熱罐出來的傳熱介質經由該罐側傳熱介質循環管路供至該再生熱供應熱交換器;以及第二傳熱介質供應閥,其設置在該罐側傳熱介質循環管路中,以選擇性地將從該蓄熱罐出來的傳熱介質經由該罐側傳熱介質循環管路供至該輔助制熱熱交換器。
該熱電聯產系統還可以包括電源切換裝置,其執行切換操作以選擇該發電機產生的電和市電的其中之一,並將選擇的電供至該熱泵型空調。
由於根據本發明的熱電聯產系統包括發電機;驅動源,其驅動發電機;廢熱供應熱交換器,其增強熱泵型空調的制熱性能;輔助制熱熱交換器,其使用該驅動源的廢熱作為熱源以加熱室內空氣;以及再生熱供應熱交換器,其使用該驅動源的廢熱作為熱源以使除溼器再生,因此,該熱電聯產系統能夠根據室內環境多用途地使用驅動源的廢熱,從而能以最大的能效工作。
而且,在根據本發明的熱電聯產系統中,當熱泵型空調在低室外溫度的條件下,以制熱模式工作時,製冷劑由通過廢熱加熱的廢熱供應熱交換器蒸發。因此,不管室外溫度的高低,熱泵型空調具有恆定的制熱量。而且可以減少在室外熱交換器上形成霜。
同時,當熱泵型空調在高室內裝置的工作負荷高的條件下,以製冷模式工作時,內生電供至熱泵型空調。另一方面,當室內裝置的工作負荷低時,市電供至熱泵型空調。因此,可以在熱泵型空調的製冷工作期間減少能耗及電耗。
本發明的上述目的以及其它特性和優點將通過結合附圖閱讀以下詳細說明而變得更加清晰,在附圖中圖1示出了傳統的熱電聯產系統的示意圖;圖2是根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統的示意圖,其示出了該熱電聯產系統在室內工作負荷高的條件下,以製冷模式工作的情況;
圖3是根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統的示意圖,其示出了該熱電聯產系統在室內工作負荷低的條件下,以製冷模式工作的情況;圖4是根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統的示意圖,其示出了該熱電聯產系統在室外溫度低的條件下,以制熱模式工作的情況;圖5是根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統的示意圖,其示出了該熱電聯產系統在室外溫度高以及室內工作負荷高的條件下,以制熱模式工作的情況;以及圖6是根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統的示意圖,其示出了該熱電聯產系統在室外溫度高以及室內工作負荷低的條件下,以制熱模式工作的情況。
具體實施例方式
以下將參考附圖描述根據本發明的熱電聯產系統的示範性實施例。
圖2是根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統的示意圖,其示出了該熱電聯產系統在室內工作負荷高的條件下,以製冷模式工作的情況;圖3是根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統的示意圖,其示出了該熱電聯產系統在室內工作負荷低的條件下,以製冷模式工作的情況;圖4是根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統的示意圖,其示出了該熱電聯產系統在室外溫度低的條件下,以制熱模式工作的情況;圖5是根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統的示意圖,其示出了該熱電聯產系統在室外溫度高以及室內工作負荷高的條件下,以制熱模式工作的情況;圖6是根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統的示意圖,其示出了該熱電聯產系統在室外溫度高以及室內工作負荷低的條件下,以制熱模式工作的情況。
如圖2至圖6所示,根據本發明的示範性實施例的熱電聯產系統包括發電機50,其產生電力;驅動源60,其工作以驅動該發電機50並在工作期間產生廢熱;以及熱泵型空調100,其包括室外裝置90和多個室內裝置98。該室外裝置90包括壓縮機82、四通閥84、室外熱交換器86以及室外膨脹裝置88。每個室內裝置98包括室內膨脹裝置92和室內熱交換器94。該熱電聯產系統還包括廢熱供應熱交換器150,其將驅動源60的廢熱供至熱泵型空調100,以通過供應的廢熱使熱泵型空調100中的製冷劑蒸發;以及輔助制熱熱交換器170和除溼器180,輔助制熱熱交換器170和除溼器180設置在通風管160中,用以對室內空氣I進行通風。該熱電聯產系統還包括再生熱供應熱交換器190,其將再生熱供至除溼器180使除溼器180再生;以及廢熱傳送裝置192,其回收驅動源60的廢熱,並將回收的廢熱傳送至廢熱供應熱交換器150、輔助制熱熱交換器170以及再生熱供應熱交換器190中的至少一個熱交換器。
發電機50可以為交流(AC)發電機或直流(DC)發電機。發電機50包括轉子,轉子連接至驅動源60的輸出軸,從而使發電機50在輸出軸轉動的過程中產生電力。
該熱電聯產系統還包括電源切換裝置52,其執行切換操作,以在由發電機50產生的電G(以下稱作「內生電」)和市電C之間選擇一種,從而將所選擇的內生電G或市電C供至熱泵型空調100。
該電源切換裝置52包括第一電源開關54,其執行供應或切斷內生電G的切換操作;第二電源開關56,其執行供應或切斷市電C的切換操作;以及輸電線58,第一電源開關54和第二電源開關56並聯連接至該輸電線58。
當熱泵型空調100在室內裝置98的工作負荷高的條件下,以製冷模式工作時,電源切換裝置52將內生電G供至熱泵型空調100,如圖2所示。另一方面,當熱泵型空調100在室內裝置98的工作負荷低的條件下,以製冷模式工作時,電源切換裝置52將市電C供至熱泵型空調100,如圖3所示。
而且,當熱泵型空調100在室外溫度低於一預定溫度的條件下,或者在室外溫度不低於該預定溫度而且室內裝置98的工作負荷高的條件下,以制熱模式工作時,電源切換裝置52將內生電G供至熱泵型空調100,如圖4和圖5所示。另一方面,當熱泵型空調100在室外溫度不低於該預定溫度而且室內裝置98的工作負荷低的條件下,以制熱模式工作時,電源切換裝置52將市電C供至熱泵型空調100,如圖6所示。
在此,電源切換裝置52的切換操作取決於室內裝置98的工作負荷,並且室內裝置98的工作負荷可以由工作的室內裝置98的數目確定,或由與工作的室內裝置98的數目相對應的壓縮機82的工作能力所確定。
電源切換裝置52的切換操作還取決於室外溫度,該室外溫度由連接至室外裝置90的溫度傳感器(未顯示)檢測。
驅動源60包括使用諸如液化氣或液化石油氣之類的燃料進行工作的燃料電池或發動機。以下的說明將僅結合驅動源60包括發動機的情形進行描述。
燃料供應管61和排氣管62連接至發動機60。燃料供應管61用於將諸如液化氣或液化石油氣之類的燃料供至發動機60。排氣管62用於排放由發動機60產生的廢氣。
熱泵型空調100可以包括一個室外裝置90和一個室內裝置98,也可以包括一個室外裝置90和多個室內裝置98,或可以包括多個室外裝置90和多個室內裝置98。以下的說明將僅結合熱泵型空調100包括一個室外裝置90和多個室內裝置98的情形進行描述。
當熱泵型空調100在製冷模式下工作時,熱電聯產系統建立循環,其中在壓縮機82中壓縮的製冷劑依次經過四通閥84、室外熱交換器86、室內膨脹裝置92以及室內熱交換器94,並經由四通閥84返回壓縮機82,如圖2和圖3所示。以下,將該循環稱作「製冷循環」。
在熱電聯產系統的上述工作模式下,室外熱交換器86起冷凝器的作用,而室內熱交換器94起蒸發器的作用。室內裝置98分別冷卻安裝有室內裝置98的室內空間。
另一方面,當熱泵型空調100在室外溫度低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統建立循環,其中在壓縮機82中壓縮的製冷劑依次經過四通閥84、室內熱交換器94、室內膨脹裝置92、室外熱膨脹裝置88以及廢熱供應熱交換器150,並經由四通閥84返回壓縮機82,如圖4所示。以下,將該循環稱作「低室外溫度相關的制熱循環」。
在熱電聯產系統的上述工作模式下,室內熱交換器94起冷凝器的作用,而廢熱供應熱交換器150起蒸發器的作用。在這種情況下,不管室外溫度的高低,廢熱供應熱交換器150均能提供恆定的制熱量(heating capacity)。室內裝置98分別加熱相應的室內空間。
而且,當熱泵型空調100在室外溫度不低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統建立循環,其中在壓縮機82中壓縮的製冷劑依次經過四通閥84、室內熱交換器94、室內膨脹裝置92、室外熱膨脹裝置88、室外熱交換器86以及廢熱供應熱交換器150,並經由四通閥84返回壓縮機82,如圖5和圖6所示。以下,將該循環稱作「高室外溫度相關的制熱循環」。
在熱電聯產系統的上述工作模式下,室內熱交換器94起冷凝器的作用,而室外熱交換器86起蒸發器的作用。在這種情況下,室內裝置98分別加熱相應的室內空間。
同時,該熱電聯產系統還包括製冷劑通道控制器以控制及改變製冷劑的流動,該製冷劑通道控制器包括多個旁通管路和閥。
以下,將詳細描述包括多個旁通管路和閥的製冷劑通道控制器。
該製冷劑通道控制器包括室外熱交換器旁通管路110,其引導在室內膨脹裝置92中膨脹的製冷劑繞過室外熱交換器86;以及廢熱供應熱交換器連接管路120,其引導從室外熱交換器旁通管路110出來的製冷劑經過廢熱供應熱交換器150之後進入四通閥84。該製冷劑通道控制器還包括廢熱供應熱交換器旁通管路130,其引導從四通閥84出來的製冷劑繞過廢熱供應熱交換器150。
室外膨脹裝置88設置在室外熱交換器旁通管路110中。
該製冷劑通道控制器還包括第一製冷模式止回閥141,其設置在室外熱交換器旁通管路110的分支點或入口111與室外熱交換器86之間;以及第一制熱模式控制閥142,其設置在室外熱交換器旁通管路110中。該製冷劑通道控制器還包括連接管路143,其一端連接在室外膨脹裝置88與第一制熱模式控制閥142之間,其另一端連接在室外熱交換器86與第一製冷模式止回閥141之間,以引導在室外膨脹裝置88中膨脹的製冷劑進入室外熱交換器86,從而使膨脹的製冷劑在經過室外熱交換器86時蒸發。該製冷劑通道控制器還包括第二制熱模式控制閥144,其設置在連接管路143中;以及第一製冷模式控制閥145,其設置在室外熱交換器86與室外熱交換器旁通管路110的接點或出口112之間。
當熱泵型空調在製冷模式下工作時,如圖2和圖3所示,第一制熱模式控制閥142關閉;當熱泵型空調在室外溫度低的條件下,以制熱模式工作時,如圖4所示,第一制熱模式控制閥142打開。當熱泵型空調在室外溫度高的條件下,以制熱模式工作時,如圖5和圖6所示,第一制熱模式控制閥142也關閉。
當熱泵型空調在製冷模式下工作時,如圖2和圖3所示,或當熱泵型空調在室外溫度低的條件下,以制熱模式工作時,如圖4所示,第二制熱模式控制閥144關閉。當熱泵型空調在室外溫度高的條件下,以制熱模式工作時,如圖5和圖6所示,第二制熱模式控制閥144打開。
當熱泵型空調在製冷模式下工作時,如圖2和圖3所示,第一製冷模式控制閥145打開;當熱泵型空調在室外溫度低的條件下,以制熱模式工作時,如圖4所示,第一製冷模式控制閥145關閉。當熱泵型空調在室外溫度高的條件下,以制熱模式工作時,如圖5和圖6所示,第一製冷模式控制閥145也打開。
該製冷劑通道控制器還包括第二製冷模式止回閥146,其設置在廢熱供應熱交換器旁通管路130中;制熱模式止回閥147,其設置在廢熱供應熱交換器150與廢熱供應熱交換器旁通管路130的分支點或入口131之間;以及第三制熱模式控制閥148,其設置在廢熱供應熱交換器150與廢熱供應熱交換器旁通管路130的接點或出口132之間。
當熱泵型空調在製冷模式下工作時,如圖2和圖3所示,第三制熱模式控制閥148關閉;當熱泵型空調在制熱模式下工作時,如圖4至圖6所示,第三制熱模式控制閥148打開。
廢熱供應熱交換器150起蒸發器的作用,以使用從驅動源60回收的廢熱來蒸發熱泵型空調100的製冷劑。為此,廢熱供應熱交換器連接管路120延伸穿過廢熱供應熱交換器150。而且,將在以下進行描述的回收器側傳熱介質循環管路211也延伸穿過廢熱供應熱交換器150。
通風管160包括空氣排放管161A和161B,其將室內空氣I引導至周圍環境中;以及空氣供應管162A和162B,其將室外空氣O引導至室內空間中。
熱電聯產系統還包括空氣排放鼓風機163,其設置在空氣排放管161A或161B中(在示出的情況中,設置在空氣排放管161B中);空氣供應鼓風機164,其設置在空氣供應管162A或162B中((在示出的情況中,設置在空氣供應管162B中);以及熱傳送熱交換器165,其將經過空氣排放管161A和161B的室內空氣I與經過空氣供應管162A和162B的室外空氣O進行熱交換。
空氣排放管161A在室內空間與熱傳送熱交換器165之間延伸。將該空氣排放管161A稱作室內側空氣排放管161A。空氣排放管161B在熱傳送熱交換器165與周圍環境之間延伸。將該空氣排放管161B稱作室外側空氣排放管161B。
室內側空氣排放管161A具有多個向各自的室內空間打開的分支部分。當然,也可以使用多個向各自的室內空間打開的室內側空氣排放管。以下,將僅結合室內側空氣排放管161A具有多個分支部分的情形進行描述。
空氣供應管162A設置在室內空間與熱傳送熱交換器165之間。將該空氣供應管162A稱作室內側空氣供應管162A。空氣供應管162B在熱傳送熱交換器165與周圍環境之間延伸。將該空氣供應管162B稱作室外側空氣供應管162B。
室內側空氣供應管162A具有多個向各自的室內空間打開的分支部分。當然,也可以使用多個向各自的室內空間打開的室內側空氣排放管。以下,將僅結合室內側空氣供應管162A具有多個分支部分的情形進行描述。
熱電聯產系統還包括外部空氣排放擋板(damper)166,其打開/關閉空氣排放管161A和161B;外部空氣供應擋板167,其打開/關閉空氣供應管162A和162B;以及內部循環擋板168,其將空氣排放管161A和161B與空氣供應管162A和162B連通/斷開。
外部空氣排放擋板166設置在室外側空氣排放管161B中。
外部空氣供應擋板167設置在室外側空氣供應管162B中。
內部循環擋板168設置在室外側空氣排放管161B與室外側空氣供應管162B之間。
當熱泵型空調在通風模式下工作時,外部空氣排放擋板166和外部空氣供應擋板167打開,而內部循環擋板168將空氣排放管161A和161B與空氣供應管162A和162B斷開。
另一方面,當熱泵型空調在除通風模式之外的模式下工作時,外部空氣排放擋板166和外部空氣供應擋板167關閉,而內部循環擋板168將空氣排放管161A和161B與空氣供應管162A和162B連通。
輔助制熱熱交換器170設置在空氣供應管162A或162B中,具體地,設置在室內側空氣供應管162A中。
除溼器180包括;乾燥輪183,其具有分別設置在室外側空氣排放管161B中和室外側空氣供應管162B中的兩個輪部181和182;以及輪轉動器,其轉動乾燥輪183以使輪部181和182的位置可以顛倒。
乾燥輪183穿越室外側空氣排放管161B和室外側空氣供應管162B。
輪轉動器可以包括纏繞在乾燥輪183上的帶子184,以及驅動該帶子184的馬達185。或者,輪轉動器可以包括直接連接至乾燥輪183的馬達,以轉動乾燥輪183。以下,將僅結合輪轉動器包括帶子184和馬達185的情形進行描述。
再生熱供應熱交換器190設置在空氣排放管161A或161B中,具體地,設置在室外側空氣排放管161B中。
廢熱傳送裝置192可以設置為將驅動源60的廢熱傳送至廢熱供應熱交換器150、輔助制熱熱交換器170以及再生熱供應熱交換器190中的一個交換器,或者也可以設置為將驅動源60的廢熱傳送至廢熱供應熱交換器150、輔助制熱熱交換器170以及再生熱供應熱交換器190中的每一個交換器。或者,廢熱傳送裝置192還可以設置為將驅動源60的廢熱僅傳送至輔助制熱熱交換器170和再生熱供應熱交換器190。以下,將僅結合廢熱傳送裝置192將驅動源60的廢熱傳送至廢熱供應熱交換器150、輔助制熱熱交換器170以及再生熱供應熱交換器190中的每一個交換器的情形進行描述。
廢熱傳送裝置192包括回收驅動源60的廢熱的廢熱回收器70。
廢熱回收器70包括冷卻水熱交換器72,其吸收用於冷卻驅動源60的冷卻水的熱量;以及廢氣熱交換器76,其吸收由驅動源60排放的廢氣的熱量。
冷卻水熱交換器72經由冷卻水管路73連接至驅動源60。驅動源60或冷卻水管路73中設置有冷卻水循環泵74。
冷卻水管路73延伸穿過冷卻水熱交換器72。而且,將在以下進行描述的回收器側傳熱介質循環管路211也延伸穿過冷卻水熱交換器72。
廢氣熱交換器76設置在驅動源60的排氣管62中。
廢氣管77設置為延伸穿過廢氣熱交換器76。廢氣管77組成排氣管62的一部分。回收器側傳熱介質循環管路211也延伸穿過廢氣熱交換器76。
廢熱傳送裝置192還包括蓄熱罐200,其積蓄(store)由廢熱回收器70回收的廢熱,以將積蓄的熱量供至輔助制熱熱交換器170和再生熱供應熱交換器190中的至少一個熱交換器中。
蓄熱罐200積蓄由廢熱回收器70回收的廢熱,並在熱泵型空調100的制熱工作期間將積蓄的熱量供至輔助制熱熱交換器170,以加熱輔助制熱熱交換器170。在熱泵型空調100的製冷工作期間,蓄熱罐200將積蓄的熱量供至再生熱供應熱交換器190,以加熱再生熱供應熱交換器190。
廢熱傳送裝置192還包括第一廢熱供應器210,該第一廢熱供應器210將由廢熱回收器70回收的廢熱供至廢熱供應熱交換器150或蓄熱罐200。
如上所述的回收器側傳熱介質循環管路211包含在第一廢熱供應器210中。回收器側傳熱介質循環管路211引導傳熱介質進入蓄熱罐200和廢熱供應熱交換器150的其中一個以及廢熱回收器70。第一廢熱供應器210還包括回收器側傳熱介質循環泵212,其抽吸傳熱介質,以使傳熱介質經由回收器側傳熱介質循環管路211循環;以及第一傳熱介質供應閥213,其設置在回收器側傳熱介質循環管路211中,以打開/關閉回收器側傳熱介質循環管路211,從而選擇性地將從廢熱回收器70出來的傳熱介質供至蓄熱罐200。第一廢熱供應器210還包括第二傳熱介質供應閥214,其設置在回收器側傳熱介質循環管路211中,以打開/關閉回收器側傳熱介質循環管路211,從而選擇性地將從廢熱回收器70出來的傳熱介質供至廢熱供應熱交換器150。
當熱泵型空調100在製冷模式下工作時,如圖2和圖3所示,或當熱泵型空調100在室外溫度不低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,如圖5和圖6所示,第一傳熱介質供應閥213打開。
當熱泵型空調100在室外溫度低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,如圖4所示,第一傳熱介質供應閥213關閉。
另一方面,當熱泵型空調100在室外溫度低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,如圖4所示,第二傳熱介質供應閥214打開。
當熱泵型空調100在製冷模式下工作時,如圖2和圖3所示,或當熱泵型空調100在室外溫度不低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,如圖5和圖6所示,第二傳熱介質供應閥214關閉。
熱電聯產系統還包括散熱熱交換器216,其經由散熱管路215連接至回收器側傳熱介質循環管路211;散熱風扇217,其將室外空氣吹至散熱熱交換器216中;馬達218,其驅動該散熱風扇217;以及三通閥219,其設置在散熱管路215的分支點或入口。
同時,廢熱傳送裝置192還包括第二廢熱供應器220,其將積蓄在蓄熱罐200中的廢熱供至輔助制熱熱交換器170或再生熱供應熱交換器190。
第二廢熱供應器220包括罐側傳熱介質循環管路221,其引導傳熱介質進入再生熱供應熱交換器190和輔助制熱熱交換器170中的一個以及蓄熱罐200;罐側傳熱介質循環泵222,其抽吸傳熱介質,以使傳熱介質經由罐側傳熱介質循環管路221循環;以及第三傳熱介質供應閥223,其設置在罐側傳熱介質循環管路221中,以打開/關閉罐側傳熱介質循環管路221,從而選擇性地將從蓄熱罐200出來的傳熱介質供至再生熱供應熱交換器190。第二廢熱供應器220還包括第四傳熱介質供應閥224,該第四傳熱介質供應閥224設置在罐側傳熱介質循環管路221中,以打開/關閉罐側傳熱介質循環管路221,從而選擇性地將從蓄熱罐200出來的傳熱介質供至輔助制熱熱交換器170。
當熱泵型空調100在製冷模式下工作時,如圖2和圖3所示,第三傳熱介質供應閥223打開;當熱泵型空調100在制熱模式下工作時,如圖4至圖6所示,第三傳熱介質供應閥223關閉。
另一方面,當熱泵型空調100在室外溫度不低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,如圖5和圖6所示,第四傳熱介質供應閥224打開。當熱泵型空調100在製冷模式下工作時,如圖2和圖3所示,或當熱泵型空調100在室外溫度低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,如圖4所示,第四傳熱介質供應閥224關閉。
在圖2至圖6中,附圖標記250表示主裝置(main unit),其中設置有發電機50、驅動源60、冷卻水熱交換器72以及廢氣熱交換器76,並且回收器側傳熱介質循環管路211的一部分延伸穿過該主裝置。
同樣,附圖標記252表示通風機,其設置為用於主裝置的通風;以及附圖標記254表示馬達,其驅動該通風機252。
附圖標記256表示輔助裝置(sub unit),其中設置有廢熱供應熱交換器150、回收器側傳熱介質循環泵212、第一傳熱介質供應閥213、第二傳熱介質供應閥214、第二製冷模式止回閥146、制熱模式止回閥147、第三制熱模式控制閥148、散熱熱交換器216、散熱風扇217以及馬達218。
附圖標記258表示輔助裝置輸電線,其連接輸電線58和輔助裝置256,以將內生電G和市電C中的一種供至輔助裝置256。
附圖標記262表示空氣供應擋板,其設置在室內側空氣供應管162A的每個分支部分中;以及附圖標記264表示空氣排放擋板,其設置在室內側空氣排放管161A的每個分支部分中。
以下,將描述具有上述構造的熱電聯產系統的工作。
當熱泵型空調100在製冷模式下工作時,熱電聯產系統首先確定熱泵型空調100的室內工作負荷,並在基於所確定的室內工作負荷的工作模式下工作。
當確定室內工作負荷為高製冷負荷時,熱電聯產系統將由根據驅動源60的工作的發電機50產生的電(即內生電G)供至熱泵型空調100,如圖2所示,以減少電耗。在這種情況下,熱電聯產系統還將驅動源60工作期間產生的廢熱供至再生熱供應熱交換器190,以減小熱泵型空調100的室內除溼負荷。另一方面,當確定室內工作負荷為低製冷負荷時,熱電聯產系統將市電C供至熱泵型空調100,以減少燃料的消耗。在這種情況下,熱電聯產系統還將蓄熱罐200中積蓄的熱量供至再生熱供應熱交換器190,以減小熱泵型空調100的室內除溼負荷。
以下,將更詳細地描述在室內工作負荷為高製冷負荷時熱電聯產系統進行的工作。
當室內工作負荷為高製冷負荷時,熱電聯產系統驅動驅動源60,接通執行供應或切斷內生電G的切換操作的第一電力開關54,並且切斷執行供應或切斷市電C的切換操作的第二電力開關56,如圖2所示。
根據驅動源60的工作,發電機50的轉子旋轉,從而使發電機50產生電G。產生的電G經由輸電線58供至熱泵型空調100以及輔助裝置256,如圖2所示。
在驅動源60的工作期間,用於冷卻驅動源60的冷卻水的熱量由冷卻水熱交換器72回收,而且在驅動源60中產生的廢氣的廢熱由廢氣熱交換器76回收。
在這種情況下,熱電聯產系統驅動回收器側傳熱介質循環泵212,並打開將回收器側傳熱介質循環管路211中的傳熱介質選擇性地供至蓄熱罐200的第一傳熱介質供應閥213。熱電聯產系統還關閉將回收器側傳熱介質循環管路211中的傳熱介質選擇性地供至廢熱供應熱交換器150的第二傳熱介質供應閥214。
在回收器側傳熱介質循環泵212的工作期間,回收器側傳熱介質循環管路211中的傳熱介質在依次經過冷卻水熱交換器72和廢氣熱交換器76時由熱交換器72和76加熱,如圖2所示。接著,加熱的傳熱介質經由第一傳熱介質供應閥213引入蓄熱罐200,從而加熱蓄熱罐200,並由此積蓄熱量。
在這種情況下,三通閥219將在經過冷卻水熱交換器72之後從廢氣熱交換器76出來的傳熱介質的一部分引導入散熱熱交換器216。否則,三通閥219引導全部傳熱介質進入蓄熱罐200。
同時,熱電聯產系統驅動罐側傳熱介質循環泵222,並且打開將罐側傳熱介質循環管路221中的傳熱介質選擇性地供至再生熱供應熱交換器190的第三傳熱介質供應閥223。熱電聯產系統還關閉將罐側傳熱介質循環管路221中的傳熱介質選擇性地供至輔助制熱熱交換器170的第四傳熱介質供應閥224。
在罐側傳熱介質循環泵222的工作期間,罐側傳熱介質循環管路221中的傳熱介質引入蓄熱罐200中,並且由積蓄在蓄熱罐200中的熱量加熱,如圖2所示。接著,加熱的傳熱介質經由第三傳熱介質供應閥223引入再生熱供應熱交換器190。再生熱供應熱交換器190由引入的傳熱介質加熱,並由此加熱乾燥輪183的部分181。因此,使乾燥輪183的部分181再生。
以下,將更詳細地描述在室內工作負荷為低製冷負荷時熱電聯產系統進行的工作。
當室內工作負荷為低製冷負荷時,熱電聯產系統停止驅動源60的工作,接通市電C的第二電力開關56,並且切斷內生電G的第一電力開關54,如圖3所示。
在這種情況下,市電C經由輸電線58供至熱泵型空調100以及輔助裝置256,如圖3所示。
熱電聯產系統還停止回收器側傳熱介質循環泵212的工作。
同時,熱電聯產系統驅動罐側傳熱介質循環泵222,並且打開第三傳熱介質供應閥223。熱電聯產系統還關閉第四傳熱介質供應閥224。
在罐側傳熱介質循環泵222的工作期間,罐側傳熱介質循環管路221中的傳熱介質引入蓄熱罐200,並且由積蓄在蓄熱罐200中的熱量加熱,如圖3所示。接著,加熱的傳熱介質經由第三傳熱介質供應閥223引入再生熱供應熱交換器190。再生熱供應熱交換器190由引入的傳熱介質加熱,並由此加熱乾燥輪183的部分181。因此,使乾燥輪183的部分181再生。
同時,當熱泵型空調100在製冷模式下工作時,熱電聯產系統控制製冷劑通道控制器以建立製冷循環,而不管室內工作負荷的水平。
在熱泵型空調100的製冷模式中,如圖2和圖3所示,在壓縮機82中壓縮的製冷劑依次經過四通閥84、室外熱交換器86、室內膨脹裝置92以及室內熱交換器94,然後經由四通閥84返回壓縮機82。在這種情況下,室內熱交換器94起蒸發器的作用,以使室內裝置98分別冷卻相應的室內空間。
另一方面,當熱泵型空調100在製冷和通風模式下工作時,如圖2和圖3所示,熱電聯產系統打開外部空氣排放擋板166和外部空氣供應擋板167,並且關閉內部循環擋板168。熱電聯產系統還驅動空氣供應鼓風機164、空氣排放鼓風機163以及除溼器180的馬達185。
在這種情況下,部分室內空氣I引入室內側空氣排放管161A,接著在經過熱傳送熱交換器165時被加熱。加熱的空氣經過乾燥輪183的部分181,接著經由室外側空氣排放管161B排放至周圍環境。
同時,室外空氣O引入室外側空氣供應管162B,接著在經過乾燥輪183的部分182時被除溼。除溼的空氣在經過熱傳送熱交換器165時被冷卻,接著在經過輔助制熱熱交換器170但不與輔助制熱熱交換器170進行熱交換之後,引入室內空間。
另一方面,當熱泵型空調100僅在製冷模式而不在通風模式下工作時,熱電聯產系統關閉外部空氣排放擋板166和外部空氣供應擋板167,並且打開內部循環擋板168。熱電聯產系統還驅動空氣供應鼓風機164、空氣排放鼓風機163以及除溼器180的馬達185。
在這種情況下,部分室內空氣I引入室內側空氣排放管161A,接著依次經過熱傳送熱交換器165和乾燥輪183的部分181。然後該空氣沒有經由室外側空氣排放管161B排放至周圍環境,而是引入至室外側空氣供應管162B。
未排放至周圍環境而是引入至室外側空氣供應管162B的空氣I在經過乾燥輪183的部分182時被除溼。除溼的空氣經過熱傳送熱交換器165,接著在經過輔助制熱熱交換器170但不與輔助制熱熱交換器170進行熱交換之後,再次引入室內空間。
另一方面,當熱泵型空調100在室外溫度低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統驅動驅動源60,接通內生電G的第一電力開關54,並且切斷市電C的第二電力開關56,如圖4所示。
根據驅動源60的工作,發電機50的轉子旋轉,從而使發電機50產生電G。產生的電G經由輸電線58供至熱泵型空調100以及輔助裝置256,如圖4所示。
在驅動源60的工作期間,用於冷卻驅動源60的冷卻水的廢熱由冷卻水熱交換器72回收,而且在驅動源60中產生的廢氣的廢熱由廢氣熱交換器76回收。
在這種情況下,熱電聯產系統驅動回收器側傳熱介質循環泵212,並且關閉第一傳熱介質供應閥213。熱電聯產系統還打開第二傳熱介質供應閥214。
在回收器側傳熱介質循環泵212的工作期間,回收器側傳熱介質循環管路211中的傳熱介質在依次經過冷卻水熱交換器72和廢氣熱交換器76時由熱交換器72和76加熱,如圖4所示。接著,加熱的傳熱介質經由第二傳熱介質供應閥214導入廢熱供應熱交換器150,從而加熱廢熱供應熱交換器150。
在這種情況下,三通閥219將在經過冷卻水熱交換器72之後從廢氣熱交換器76出來的傳熱介質的一部分引導入散熱熱交換器216。否則,三通閥219引導全部傳熱介質進入廢熱供應熱交換器150。
同時,當熱泵型空調100在室外溫度低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統控制製冷劑通道控制器以建立低室外溫度相關的制熱循環。
在這種情況下,如圖4所示,在壓縮機82中壓縮的製冷劑依次經過四通閥84、室內熱交換器94、室內膨脹裝置92、室外熱膨脹裝置88以及廢熱供應熱交換器150,然後經由四通閥84返回壓縮機82。在這種情況下,室內熱交換器94起冷凝器的作用。廢熱供應熱交換器150由廢熱加熱而起蒸發器的作用。這樣,室內裝置98分別加熱相應的室內空間。
因此,由於廢熱供應熱交換器150替代室外熱交換器86起蒸發器的作用,所以熱泵型空調100均具有恆定的制熱量。
另一方面,當熱泵型空調100在室外溫度低於預定溫度的條件下,以制熱及通風模式工作時,熱電聯產系統打開外部空氣排放擋板166和外部空氣供應擋板167,並且關閉內部循環擋板168。熱電聯產系統還驅動空氣供應鼓風機164和空氣排放鼓風機163。
在這種情況下,部分室內空氣I引入室內側空氣排放管161A,接著在經過熱傳送熱交換器165時被冷卻。冷卻的空氣經過乾燥輪183的部分181,接著經由室外側空氣排放管161B排放至周圍環境。
同時,室外空氣O引入室外側空氣供應管162B,接著經過乾燥輪183的部分182。然後該空氣在經過熱傳送熱交換器165時被加熱。加熱的空氣在經過輔助制熱熱交換器170但不與輔助制熱熱交換器170進行熱交換之後,被引入室內空間。
另一方面,當熱泵型空調100在室外溫度低於預定溫度的條件下,以制熱模式而沒有以通風模式工作時,熱電聯產系統關閉外部空氣排放擋板166和外部空氣供應擋板167,並且打開內部循環擋板168。熱電聯產系統還驅動空氣供應鼓風機164和空氣排放鼓風機163。
在這種情況下,部分室內空氣I引入室內側空氣排放管161A,接著依次經過熱傳送熱交換器165和乾燥輪183的部分181。然後該空氣沒有經由室外側空氣排放管161B排放至周圍環境,而是引入至室外側空氣供應管162B。
沒有排放至室外而是引入至室外側空氣供應管162B的空氣I經過乾燥輪183的部分182。此後,該空氣經過熱傳送熱交換器165,接著在經過輔助制熱熱交換器170但不與輔助制熱熱交換器170進行熱交換之後,再次引入室內空間。
同時,如上所述,當熱泵型空調100在室外溫度低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統還可以打開第一傳熱介質供應閥213以積蓄殘留在廢熱供應熱交換器150中的廢熱。
另一方面,當熱泵型空調100在室外溫度不低於預定溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統確定熱泵型空調100的室內工作負荷,並且在基於所確定的室內工作負荷的工作模式下工作。
也就是說,當熱泵型空調100在高室內工作負荷以及高室外溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統將由發電機50產生的電(即內生電G)供至熱泵型空調100以減少電耗,如圖5所示。在這種情況下,熱電聯產系統還將驅動源60工作期間產生的廢熱供至輔助制熱熱交換器170,以減小熱泵型空調100的室內製熱負荷。另一方面,當熱泵型空調100在低室內工作負荷及高室外溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統將市電C供至熱泵型空調100,以減少燃料的消耗,如圖6所示。在這種情況下,熱電聯產系統還將蓄熱罐200中積蓄的熱量供至輔助制熱熱交換器170,以減小熱泵型空調100的室內製熱負荷。
接下來,將更詳細地描述當熱泵型空調100在高工作負荷及高室外溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統進行的工作。
在這種情況下,熱電聯產系統驅動驅動源60,接通內生電G的第一電力開關54,並且切斷市電C的第二電力開關56,如圖5所示。
根據驅動源60的工作,發電機50的轉子旋轉而使發電機50產生電G。產生的電G經過輸電線58供至熱泵型空調100以及輔助裝置256,如圖5所示。
在驅動源60的工作期間,用於冷卻驅動源60的冷卻水的廢熱由冷卻水熱交換器72回收,而且在驅動源60中產生的廢氣的廢熱由廢氣熱交換器76回收。
在這種情況下,熱電聯產系統驅動回收器側傳熱介質循環泵212,並且打開第一傳熱介質供應閥213。熱電聯產系統還關閉第二傳熱介質供應閥214。
在回收器側傳熱介質循環泵212的工作期間,回收器側傳熱介質循環管路211中的傳熱介質在依次經過冷卻水熱交換器72和廢氣熱交換器76時由熱交換器72和76加熱,如圖5所示。接著,加熱的傳熱介質經由第一傳熱介質供應閥213引入蓄熱罐200,從而加熱蓄熱罐200,並由此積蓄熱量。
在這種情況下,三通閥219將在經過冷卻水熱交換器72之後從廢氣熱交換器76出來的傳熱介質的一部分引導入散熱熱交換器216。否則,三通閥219引導全部傳熱介質進入蓄熱罐200。
同時,熱電聯產系統驅動罐側傳熱介質循環泵222,並且關閉第三傳熱介質供應閥223。熱電聯產系統還打開第四傳熱介質供應閥224。
在罐側傳熱介質循環泵222的工作期間,罐側傳熱介質循環管路221中的傳熱介質引入蓄熱罐200,並且由積蓄在蓄熱罐200中的熱量加熱,如圖5所示。接著,加熱的傳熱介質經由第四傳熱介質供應閥224引入輔助制熱熱交換器170,以加熱輔助制熱熱交換器170。
接下來,將更詳細地描述當熱泵型空調100在低工作負荷及高室外溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統進行的工作。
在這種情況下,熱電聯產系統停止驅動源60的工作,接通市電C的第二電力開關56,並且切斷內生電G的第一電力開關54,如圖6所示。
市電C經由輸電線58供至熱泵型空調100以及輔助裝置256,如圖6所示。
熱電聯產系統還停止回收器側傳熱介質循環泵212的工作。
同時,熱電聯產系統驅動罐側傳熱介質循環泵222,並且關閉第三傳熱介質供應閥223。熱電聯產系統還打開第四傳熱介質供應閥224。
在罐側傳熱介質循環泵222的工作期間,罐側傳熱介質循環管路221中的傳熱介質引入蓄熱罐200,並且由積蓄在蓄熱罐200中的熱量加熱,如圖6所示。接著,加熱的傳熱介質經由第四傳熱介質供應閥224引入輔助制熱熱交換器170,以使輔助制熱熱交換器170由引入的傳熱介質加熱。
同時,當熱泵型空調100在高室外溫度的條件下,以制熱模式工作時,熱電聯產系統控制製冷劑通道控制器以建立高室外溫度相關的制熱循環,而不管室內工作負荷的水平。
在這種情況下,如圖5和圖6所示,在壓縮機82中壓縮的製冷劑依次經過四通閥84、室內熱交換器94、室內膨脹裝置92、室外熱膨脹裝置88、室外熱交換器86以及廢熱供應熱交換器150,並經由四通閥84返回壓縮機82。在這種情況下,室內熱交換器94起冷凝器的作用,而室外熱交換器86起蒸發器的作用。這樣,室內裝置98分別加熱相應的室內空間。
因此,由於廢熱供應熱交換器150替代室外熱交換器86起蒸發器的作用,所以不管室外溫度的高低,熱泵型空調100均具有恆定的制熱量。
另一方面,當熱泵型空調100在室外溫度不低於預定溫度的條件下,以制熱及通風模式工作時,熱電聯產系統打開外部空氣排放擋板166和外部空氣供應擋板167,並且關閉內部循環擋板168。熱電聯產系統還驅動空氣供應鼓風機164和空氣排放鼓風機163。
在這種情況下,部分室內空氣I引入室內側空氣排放管161A,接著在經過熱傳送熱交換器165時被冷卻。冷卻的空氣經過乾燥輪183的部分181,接著經由室外側空氣排放管161B排放至周圍環境。
同時,室外空氣O引入室外側空氣供應管162B,接著經過乾燥輪183的部分182。接著該空氣在經過熱傳送熱交換器165時被加熱。然後加熱的空氣經過依次加熱空氣的輔助制熱熱交換器170,該輔助制熱熱交換器170接著加熱空氣。接著,加熱的空氣引入室內空間。
另一方面,當熱泵型空調100在室外溫度不低於預定溫度的條件下,以制熱模式而沒有以通風模式工作時,熱電聯產系統關閉外部空氣排放擋板166和外部空氣供應擋板167,並且打開內部循環擋板168。熱電聯產系統還驅動空氣供應鼓風機164和空氣排放鼓風機163。
在這種情況下,部分室內空氣I引入室內側空氣排放管161A,接著依次經過熱傳送熱交換器165和乾燥輪183的部分181。然後該空氣沒有經由室外側空氣排放管161B排放至周圍環境,而是引入至室外側空氣供應管162B。
沒有排放至室外而是引入至室外側空氣供應管162B的空氣I經過乾燥輪183的部分182。此後,該空氣經過熱傳送熱交換器165,接著在由輔助制熱熱交換器170加熱後被再次引入室內空間。
根據本發明具有上述構造的熱電聯產系統具有多種效果。
即,根據本發明的熱電聯產系統包括發電機;驅動源,其驅動發電機;廢熱供應熱交換器,其增強熱泵型空調的制熱性能;輔助制熱熱交換器,其使用該驅動源的廢熱作為熱源以加熱室內空氣;以及再生熱供應熱交換器,其使用該驅動源的廢熱作為熱源以使除溼器再生。因此,該熱電聯產系統能夠根據室內環境多用途地使用驅動源的廢熱,從而能以最大的能效工作。
而且,在根據本發明的熱電聯產系統中,當熱泵型空調在低室外溫度的條件下,以制熱模式工作時,製冷劑由通過廢熱加熱的廢熱供應熱交換器蒸發。因此,不管室外溫度的高低,熱泵型空調均具有恆定的制熱量。而且可以減少在室外熱交換器上形成霜。
同時,當熱泵型空調在室內裝置的工作負荷高的條件下,以製冷模式工作時,內生電供至熱泵型空調。另一方面,當室內裝置的工作負荷低時,市電供至熱泵型空調。因此,可以在熱泵型空調的製冷工作期間減少能耗及電耗。
另外,當熱泵型空調在室外溫度低於或不低於預定溫度,以及室內裝置的工作負荷高的條件下,以制熱模式工作時,內生電均供至熱泵型空調。另一方面,當室內裝置的工作負荷低時,市電供至熱泵型空調。因此,可以在熱泵型空調的制熱工作期間減少能耗及電耗。
儘管為了示出目的公開了本發明的優選實施例,但本領域的技術人員應當意識到,在不脫離所附權利要求書中公開的本發明的範圍和構思的情況下,可以對本發明進行多種修改、添加和替換。
權利要求
1.一種熱電聯產系統,包括發電機,其產生電力;驅動源,其工作以驅動該發電機,並且在該驅動源的工作期間產生廢熱;熱泵型空調,其包括含有壓縮機、四通閥、室外熱交換器和室外膨脹裝置的室外裝置,以及含有室內膨脹裝置和室內熱交換器的室內裝置,該室內裝置包括;廢熱供應熱交換器,其使用該驅動源的廢熱來蒸發該熱泵型空調的製冷劑;通風管,其為室內空氣通風;輔助制熱熱交換器和除溼器,所述輔助制熱熱交換器和除溼器設置在該通風管中;再生熱供應熱交換器,其使該除溼器再生;以及廢熱傳送裝置,其回收該驅動源的廢熱,並將回收的廢熱傳送至該廢熱供應熱交換器、該輔助制熱熱交換器以及該再生熱供應熱交換器中的至少一個熱交換器中。
2.如權利要求1所述的熱電聯產系統,其中該通風管包括多個空氣排放管,引導室內空氣排放至周圍環境;以及多個空氣供應管,引導室外空氣進入室內空間。
3.如權利要求2所述的熱電聯產系統,其中該熱電聯產系統還包括熱傳送熱交換器,其將經過所述空氣排放管的室內空氣與經過所述空氣供應管的室外空氣進行熱交換。
4.如權利要求2所述的熱電聯產系統,其中該輔助制熱熱交換器設置在所述多個空氣供應管的其中一個空氣供應管中。
5.如權利要求2所述的熱電聯產系統,其中該除溼器包括乾燥輪,其具有兩個輪部,所述兩個輪部分別設置在所述多個空氣排放管的其中一個空氣排放管中以及對應的一個所述空氣供應管中;以及輪轉動器,其轉動該乾燥輪。
6.如權利要求1所述的熱電聯產系統,其中該廢熱傳送裝置包括廢熱回收器,其回收該驅動源的廢熱;以及蓄熱罐,其積蓄由該廢熱回收器回收的廢熱,以將積蓄的廢熱供至該輔助制熱熱交換器和該再生熱供應熱交換器中的至少一個熱交換器中。
7.如權利要求6所述的熱電聯產系統,其中該廢熱回收器包括冷卻水熱交換器,其吸收用於冷卻該驅動源的冷卻水的熱量;以及廢氣熱交換器,其吸收由該驅動源排放的廢氣的熱量。
8.如權利要求6所述的熱電聯產系統,其中該廢熱傳送裝置還包括第一廢熱供應器,其將由該廢熱回收器回收的廢熱供至該廢熱供應熱交換器和該蓄熱罐的其中一個;以及第二廢熱供應器,其將積蓄在該蓄熱罐中的廢熱供至該輔助制熱熱交換器和該再生熱供應熱交換器的其中一個。
9.如權利要求8所述的熱電聯產系統,其中該第一廢熱供應器包括回收器側傳熱介質循環管路,其引導傳熱介質進入該蓄熱罐和該廢熱供應熱交換器的其中一個以及該廢熱回收器;回收器側傳熱介質循環泵,其抽吸該傳熱介質,以使該傳熱介質經由該回收器側傳熱介質循環管路循環;第一傳熱介質供應閥,其設置在該回收器側傳熱介質循環管路中,以選擇性地將從該廢熱回收器出來的傳熱介質經由該回收器側傳熱介質循環管路供至該蓄熱罐;以及第二傳熱介質供應閥,其設置在該回收器側傳熱介質循環管路中,以選擇性地將從該廢熱回收器出來的傳熱介質經由該回收器側傳熱介質循環管路供至該廢熱供應熱交換器。
10.如權利要求8所述的熱電聯產系統,其中該第二廢熱供應器包括罐側傳熱介質循環管路,其引導傳熱介質進入該再生熱供應熱交換器和該輔助制熱熱交換器的其中一個以及該蓄熱罐;罐側傳熱介質循環泵,其抽吸該傳熱介質,以使該傳熱介質經由該罐側傳熱介質循環管路循環;第一傳熱介質供應閥,其設置在該罐側傳熱介質循環管路中,以選擇性地將從該蓄熱罐出來的傳熱介質經由該罐側傳熱介質循環管路供至該再生熱供應熱交換器;以及第二傳熱介質供應閥,其設置在該罐側傳熱介質循環管路中,以選擇性地將從該蓄熱罐出來的傳熱介質經由該罐側傳熱介質循環管路供至該輔助制熱熱交換器。
11.如權利要求1所述的熱電聯產系統,其中該熱電聯產系統還包括電源切換裝置,其執行切換操作以選擇該發電機產生的電和市電的其中之一,並將選擇的電供至該熱泵型空調。
全文摘要
本發明涉及一種熱電聯產系統,其包括發電機;驅動源,其驅動該發電機;廢熱供應熱交換器,其增強熱泵型空調的制熱性能;輔助制熱熱交換器,其使用該驅動源的廢熱作為熱源以加熱室內空氣;以及再生熱供應熱交換器,其使用該驅動源的廢熱作為熱源以使除溼器再生。該熱電聯產系統能夠根據室內環境多用途地使用該驅動源的廢熱,從而能以最大的能效工作。
文檔編號F02G5/02GK1880883SQ200610091808
公開日2006年12月20日 申請日期2006年5月29日 優先權日2005年6月16日
發明者趙殷晙, 河深復, 鄭百永, 金哲民, 張世東 申請人:Lg電子株式會社