一种基于空气循环的多能源供能系统技术方案

本发明专利技术属于太阳能利用技术领域，并公开了一种基于空气循环的多能源供能系统，其特征在于，包括空气源‑水源热泵系统、水集热器系统、燃气锅炉系统、空气集热器系统和中央空调系统，所述空气源‑水源热泵系统包括压缩机、冷凝器、节流阀、风冷蒸发器和水冷蒸发器；所述水集热器系统包括太阳能水集热器、蓄热水箱和水泵，所述空气集热器系统包括太阳能空气集热器和风机；所述燃气锅炉系统包括燃气锅炉和水泵；各系统各部分通过管道连接，并通过阀门启闭来切换组合。本发明专利技术在环境条件改变时，可以通过阀门的启闭，从而切换到合适的工作模式来保证建筑的供能要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能利用
，更具体地，涉及一种基于空气循环的多能源供能系统。
技术介绍
在能源资源日益紧缺，化石燃料的污染问题越来越受到人们关注的时期，太阳能和空气源热泵作为一种十分清洁、环保的设备越加受到社会的推广。太阳能资源十分丰富，而空气源热泵的热量取自空气，只需要极少的压缩功，能效比很高。虽然太阳能资源广泛，但是也有其缺点：太阳能的能流密度低，能量比较分散，并且具有间歇性和不稳定性，不利于设备的连续稳定运行，且受天气和季节的影响很大。空气资源的量也是无穷无尽的，并且不受天气的影响，是一种免费的可再生能源。空气源热泵利用空气这种低品位热源，加上少量的电能，可以产生高品位的热量，能效比很高。目前，空气源热泵的工艺已经比较成熟，并且样式多样化，实现了批量市场的生产。相对于水源热泵和地源热泵，它的设备初投资成本要低，并且安装和维护更为简单。近年来太阳能与热泵技术作为缓解能源压力、促进环境保护的手段得到国家大力支持，将太阳能与传统能源进行复合可以互补各自的缺陷、应对天气变化，是实现可持续发展战略、发展绿色建筑的很好的方式。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于空气循环的多能源供能系统，能在各种天气条件下满足建筑的供暖要求。为实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种基于空气循环的多能源供能系统，其特征在于，包括空气源-水源热泵系统、水集热器系统、燃气锅炉系统、空气集热器系统和中央空调系统，其中，所述空气源-水源热泵系统包括水冷蒸发器、压缩机、冷凝器和风冷蒸发器，所述水冷蒸发器的Ⅰ口连接阀门vm的Ⅰ口，所述阀门vm的Ⅱ口分别连接阀门vk的Ⅰ口和压缩机的Ⅰ口，所述阀门vk的Ⅱ口连接所述风冷蒸发器的Ⅰ口，所述风冷蒸发器的Ⅱ口连接阀门vl的Ⅰ口，所述压缩机的Ⅱ口连接所述冷凝器的Ⅰ口，所述冷凝器的Ⅱ口连接所述节流阀的Ⅰ口，所述水冷蒸发器的Ⅱ口连接阀门vn的Ⅰ口，所述阀门vn的Ⅱ口分别连接所述节流阀的Ⅱ口和所述阀门vl的Ⅱ口；所述水集热器系统包括太阳能水集热器、蓄热水箱、第一水泵pa和第二水泵pb，所述燃气锅炉系统包括燃气锅炉、热水盘管、用于朝热水盘管吹风的第一风机、第三水泵pc和第四水泵pd，所述空气集热器系统包括太阳能空气集热器和用于朝所述太阳能空气集热器吹风的第二风机，所述中央空调系统包括中央空调所述太阳能水集热器的Ⅰ口通过阀门v a与蓄热水箱的Ⅰ口连接，所述太阳能水集热器的Ⅱ口通过第二水泵pb与所述蓄热水箱的Ⅱ口连接，所述蓄热水箱的Ⅲ口与所述水冷蒸发器的Ⅲ口连接，所述蓄热水箱的Ⅳ口连接第二水泵pb的Ⅰ口，所述第二水泵pb的Ⅱ口分别连接阀门vo的Ⅰ口、阀门vd的Ⅰ口和阀门vh的Ⅰ口，所述阀门vo的Ⅱ口连接所述水冷蒸发器的Ⅳ口，所述阀门vd的Ⅱ口连接所述冷凝器的Ⅲ口，所述阀门vh的Ⅱ口分别连接所述第四水泵pd的Ⅰ口、所述热水盘管的Ⅰ口和所述冷凝器的Ⅲ口，所述第四水泵pd的Ⅱ口通过阀门ve与所述燃气锅炉的Ⅰ口连接，所述燃气锅炉的Ⅱ口通过第三水泵pc和阀门vf与所述蓄热水箱的Ⅳ口连接，所述热水盘管的Ⅱ口通过阀门vp与所述蓄热水箱的Ⅴ口连接；所述热水盘管设置在箱体内，所述箱体的Ⅰ口连接阀门vi的Ⅰ口，所述阀门vi的Ⅱ口分别连接用于将热风送入室内的第一空气管路和阀门vj的Ⅰ口，所述阀门vj的Ⅱ口分别连接阀门vg的Ⅰ口和阀门vc的Ⅰ口，所述阀门vg的Ⅱ口连接所述中央空调的Ⅰ口，所述阀门vc的Ⅱ口分别连接所述太阳能空气集热器的Ⅰ口和阀门vb的Ⅰ口，所述阀门vb的Ⅱ口连接所述风冷蒸发器的Ⅲ口。优选地，所述中央空调的Ⅱ口上连接有第二空气客路，以用于将热风引入室内。优选地，所述箱体的Ⅱ口连接有用于将热风送入室内的第三空气管路。优选地，所述燃气锅炉通过天然气供气，或通过工业余热供热。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1)本专利技术的热泵具有两种蒸发器，可以根据实际需要选择不同的热源，从而达到最好的供暖效果。2)本专利技术使用了水、制冷剂、空气三种换热媒介，可根据实际情况组合使用，并且最终都以热风的形式送入室内供暖。3)本专利技术能够将太阳能、电能、空气能、余热或天然气等多种能源进行组合使用，避免了单一能源所易造成的不便与不经济。4)本专利技术根据所监测到的参数来对供暖方式进行选择切换以达到最佳的节能效果，从而满足建筑的供暖需求。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。参照图1，一种基于空气循环的多能源供能系统，包括空气源-水源热泵系统、水集热器系统、燃气锅炉系统、空气集热器系统和中央空调系统，其中，所述空气源-水源热泵系统包括水冷蒸发器5、压缩机1、冷凝器2和风冷蒸发器4，所述水冷蒸发器5的Ⅰ口连接阀门vm的Ⅰ口，所述阀门vm的Ⅱ口分别连接阀门vk的Ⅰ口和压缩机1的Ⅰ口，所述阀门vk的Ⅱ口连接所述风冷蒸发器4的Ⅰ口，所述风冷蒸发器4的Ⅱ口连接阀门vl的Ⅰ口，所述压缩机1的Ⅱ口连接所述冷凝器2的Ⅰ口，所述冷凝器2的Ⅱ口连接所述节流阀3的Ⅰ口，所述水冷蒸发器5的Ⅱ口连接阀门vn的Ⅰ口，所述阀门vn的Ⅱ口分别连接所述节流阀3的Ⅱ口和所述阀门vl的Ⅱ口；所述水集热器系统包括太阳能水集热器9、蓄热水箱6、第一水泵pa和第二水泵pb，所述燃气锅炉7系统包括燃气锅炉7、热水盘管8、用于朝热水盘管8吹风的第一风机10、第三水泵pc和第四水泵pd，所述空气集热器系统包括太阳能空气集热器11和用于朝所述太阳能空气集热器11吹风的第二风机13，所述中央空调系统包括中央空调12所述太阳能水集热器9的Ⅰ口通过阀门v a与蓄热水箱6的Ⅰ口连接，所述太阳能水集热器9的Ⅱ口通过第二水泵pb与所述蓄热水箱6的Ⅱ口连接，所述蓄热水箱6的Ⅲ口与所述水冷蒸发器5的Ⅲ口连接，所述蓄热水箱6的Ⅳ口连接第二水泵pb的Ⅰ口，所述第二水泵pb的Ⅱ口分别连接阀门vo的Ⅰ口、阀门vd的Ⅰ口和阀门vh的Ⅰ口，所述阀门vo的Ⅱ口连接所述水冷蒸发器5的Ⅳ口，所述阀门vd的Ⅱ口连接所述冷凝器2的Ⅲ口，所述阀门vh的Ⅱ口分别连接所述第四水泵pd的Ⅰ口、所述热水盘管8的Ⅰ口和所述冷凝器2的Ⅲ口，所述第四水泵pd的Ⅱ口通过阀门v5与所述燃气锅炉7的Ⅰ口连接，所述燃气锅炉7的Ⅱ口通过第三水泵pc和阀门vf与所述蓄热水箱6的Ⅳ口连接，所述热水盘管8的Ⅱ口通过阀门vp与所述蓄热水箱6的Ⅴ口连接；所述热水盘管8设置在箱体内，所述箱体的Ⅰ口连接阀门vi的Ⅰ口，所述阀门vi的Ⅱ口分别连接用于将热风送入室内的第一空气管路和阀门vj的Ⅰ口，所述阀门vj的Ⅱ口分别连接阀门vg的Ⅰ口和阀门vc的Ⅰ口，所述阀门vg的Ⅱ口连接所述中央空调12的Ⅰ口，所述阀门vc的Ⅱ口分别连接所述太阳能空气集热器11的Ⅰ口和阀门vb的Ⅰ口，所述阀门vb的Ⅱ口连接所述风冷蒸发器4的Ⅲ口。进一步，所述中央空调12的Ⅱ口上连接有第二空气客路，以用于将热风引入室内。进一步，所述箱体的Ⅱ口连接有用于将热风送入室内的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于空气循环的多能源供能系统，其特征在于，包括空气源‑水源热泵系统、水集热器系统、燃气锅炉系统、空气集热器系统和中央空调系统，其中，所述空气源‑水源热泵系统包括水冷蒸发器、压缩机、冷凝器和风冷蒸发器，所述水冷蒸发器的Ⅰ口连接阀门vm的Ⅰ口，所述阀门vm的Ⅱ口分别连接阀门vk的Ⅰ口和压缩机的Ⅰ口，所述阀门vk的Ⅱ口连接所述风冷蒸发器的Ⅰ口，所述风冷蒸发器的Ⅱ口连接阀门vl的Ⅰ口，所述压缩机的Ⅱ口连接所述冷凝器的Ⅰ口，所述冷凝器的Ⅱ口连接所述节流阀的Ⅰ口，所述水冷蒸发器的Ⅱ口连接阀门vn的Ⅰ口，所述阀门vn的Ⅱ口分别连接所述节流阀的Ⅱ口和所述阀门vl的Ⅱ口；所述水集热器系统包括太阳能水集热器、蓄热水箱、第一水泵pa和第二水泵pb，所述燃气锅炉系统包括燃气锅炉、热水盘管、用于朝热水盘管吹风的第一风机、第三水泵pc和第四水泵pd，所述空气集热器系统包括太阳能空气集热器和用于朝所述太阳能空气集热器吹风的第二风机，所述中央空调系统包括中央空调；所述太阳能水集热器的Ⅰ口通过阀门v a与蓄热水箱的Ⅰ口连接，所述太阳能水集热器的Ⅱ口通过第二水泵pb与所述蓄热水箱的Ⅱ口连接，所述蓄热水箱的Ⅲ口与所述水冷蒸发器的Ⅲ口连接，所述蓄热水箱的Ⅳ口连接第二水泵pb的Ⅰ口，所述第二水泵pb的Ⅱ口分别连接阀门vo的Ⅰ口、阀门vd的Ⅰ口和阀门vh的Ⅰ口，所述阀门vo的Ⅱ口连接所述水冷蒸发器的Ⅳ口，所述阀门vd的Ⅱ口连接所述冷凝器的Ⅲ口，所述阀门vh的Ⅱ口分别连接所述第四水泵pd的Ⅰ口、所述热水盘管的Ⅰ口和所述冷凝器的Ⅲ口，所述第四水泵pd的Ⅱ口通过阀门ve与所述燃气锅炉的Ⅰ口连接，所述燃气锅炉的Ⅱ口通过第三水泵pc和阀门vf与所述蓄热水箱的Ⅳ口连接，所述热水盘管的Ⅱ口通过阀门vp与所述蓄热水箱的Ⅴ口连接；所述热水盘管设置在箱体内，所述箱体的Ⅰ口连接阀门vi的Ⅰ口，所述阀门vi的Ⅱ口分别连接用于将热风送入室内的第一空气管路和阀门vj的Ⅰ口，所述阀门vj的Ⅱ口分别连接阀门vg的Ⅰ口和阀门vc的Ⅰ口，所述阀门vg的Ⅱ口连接所述中央空调的Ⅰ口，所述阀门vc的Ⅱ口分别连接所述太阳能空气集热器的Ⅰ口和阀门vb的Ⅰ口，所述阀门vb的Ⅱ口连接所述风冷蒸发器的Ⅲ口。...

【技术特征摘要】
1.一种基于空气循环的多能源供能系统，其特征在于，包括空气源-水源热泵系统、水集热器系统、燃气锅炉系统、空气集热器系统和中央空调系统，其中，所述空气源-水源热泵系统包括水冷蒸发器、压缩机、冷凝器和风冷蒸发器，所述水冷蒸发器的Ⅰ口连接阀门vm的Ⅰ口，所述阀门vm的Ⅱ口分别连接阀门vk的Ⅰ口和压缩机的Ⅰ口，所述阀门vk的Ⅱ口连接所述风冷蒸发器的Ⅰ口，所述风冷蒸发器的Ⅱ口连接阀门vl的Ⅰ口，所述压缩机的Ⅱ口连接所述冷凝器的Ⅰ口，所述冷凝器的Ⅱ口连接所述节流阀的Ⅰ口，所述水冷蒸发器的Ⅱ口连接阀门vn的Ⅰ口，所述阀门vn的Ⅱ口分别连接所述节流阀的Ⅱ口和所述阀门vl的Ⅱ口；所述水集热器系统包括太阳能水集热器、蓄热水箱、第一水泵pa和第二水泵pb，所述燃气锅炉系统包括燃气锅炉、热水盘管、用于朝热水盘管吹风的第一风机、第三水泵pc和第四水泵pd，所述空气集热器系统包括太阳能空气集热器和用于朝所述太阳能空气集热器吹风的第二风机，所述中央空调系统包括中央空调；所述太阳能水集热器的Ⅰ口通过阀门v a与蓄热水箱的Ⅰ口连接，所述太阳能水集热器的Ⅱ口通过第二水泵pb与所述蓄热水箱的Ⅱ口连接，所述蓄热水箱的Ⅲ口与所述水冷蒸发器的Ⅲ口连接，所述蓄热水箱的Ⅳ口连接第二水泵pb的Ⅰ口，所述第二水泵pb的Ⅱ口分别连接阀门vo的Ⅰ口、...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒水明，文科，常华伟，向璨，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42