新型城市集中冷熱聯供裝置

目前的城市集中冷熱聯供裝置主要包括蒸汽鍋爐、管道系統、放熱器或溴化鋰吸收制冷裝置，必須大量消耗化石能源、產生溫室氣體二氧化碳、不能利用自然環境中夏季的熱能和冬季的冷量、不能利用夏天多余的太陽能熱水器的熱量。

一種新型城市冷熱聯供裝置包含地下水庫、管道系統和終端裝置。該新型城市冷熱聯供裝置蓄水、發電、供冷、供熱一舉多得。與目前的蒸汽鍋爐式城市集中冷熱聯供裝置比較，該新型城市冷熱聯供裝置不僅不消耗化石能源、不產生溫室氣體二氧化碳，還能蓄水供水，能充分利用自然環境中夏季的熱能和冬季的冷量來為城市供熱、供冷、發電。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該新型城市冷熱聯供裝置主要包括地下水庫、管道系統和終端裝置。地下水庫建造在地下，是封閉式的，它利用城市近郊水利條件、氣候條件和地質條件都合適的溝壑、凹地等經過建筑施工，在地下水庫的四周和底面頂部都做防滲隔熱處理，地下水庫中可以有分隔墻和支撐柱，在地下水庫的頂部覆土還能建造優質耕地;地下水庫還有換熱系統，換熱系統一方面與管道系統的循環工質換熱，換熱系統另一方面還與環境換熱，地下水庫冬天蓄冰夏天蓄熱水，豐水期蓄水，枯水期供水;地下水庫的換熱系統與城市終端裝置之間有管道系統，管道系統包括蒸汽管道、冷凝液管道、冷凝液增壓泵、附件及檢測和控制裝置，蒸汽管道、冷凝液管道埋入地下經過隔熱處理，管道系統內有低沸點循環工質如二氧化碳、氨等，蒸汽和冷凝液體流向相反。終端裝置主要有換熱器、制冷機、制熱機、膨脹發電機等，終端裝置可以統籌運行，根據具體情況高效率方便化地直接使用循環工質作熱源或/和冷源，減少中間環節溫差損失。與空氣直接換熱，終端裝置換熱器夏天能提供低于10°C的冷空氣，換熱器冬天能提供高于25°C的暖空氣;如冷庫等需要更低溫度的冷量時用相對小功率的終端裝置制冷機可以消耗相對少量電能通過對循環冷凝液直接減壓蒸發再壓縮來制取低于冷凝液溫度的所需冷量;需要熱水時相對小功率的終端裝置制熱機可以消耗相對少量電能通過直接對循環蒸汽加壓放熱再節流來制取高于蒸汽溫度的熱水;而對于夏天許多太陽能熱水器有多余熱水或有其它余熱廢熱時則可以讓終端裝置膨脹發電機直接用增壓泵增壓循環冷凝液先吸取環境空氣的熱量再吸取熱水或其它余熱廢熱的熱量來高溫差高熱量利用率膨脹做功發電;而不管是冬天還是夏天，當熱量或冷量有富余時，都可以用終端裝置膨脹發電機利用環境與地下水庫的溫差來發電。如果采用一個地下水庫蓄冰，另一個地下水庫蓄熱水，或和太陽能熱水器相結合，一年四季都可以利用溫差發電。特別地，在炎熱的夏天，采用終端系統跨臨界膨脹發電機，使高壓工質的吸熱曲線與空氣的放熱冷卻曲線相匹配時，此時終端系統跨臨界膨脹發電機所產生的制冷量與直接采用終端系統換熱器的制冷量相當，還能額外多發電。

針對目前中國的能源現狀、水資源現狀、礦產資源現狀、環境污染現狀、建筑產業現狀、設備制造業現狀、節能減排可持續發展現狀、就業現狀，新型城市集中冷熱聯供裝置既是水利建設，又是能源建設，還能解決目前中國節能減排壓力大的問題，還能解決目前中國建筑業設備、原材料產能嚴重過剩的等問題，一舉多得，特別值得大力研究、發展、推廣。

請推薦給科學家和有關研究單位進行更深入的研究、探討和推廣，希望中國的新能源城市集中冷熱電聯供研究及相關裝備制造能走在世界最前列。

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