一种基于热泵的供能系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于热泵的供能系统及其控制方法，涉及热泵供能的领域。为解决现有技术中太阳能热泵系统供能时不稳定的问题而发明专利技术。本发明专利技术一种基于热泵的供能系统包括多个热源热泵装置和供能管路，热源热泵装置包括热泵以及与热泵的输入端连通的集热结构，集热结构为太阳能集热结构、空气源集热结构、地源集热结构或水源集热结构；且热源热泵装置包括太阳能热泵装置，以及空气源热泵装置、地源热泵装置和水源热泵装置中的一个或多个；供能管路呈闭环状态且内部充有循环水，供能管路与热源热泵装置均进行换热后向用户端供能。本发明专利技术用于向用户端供能。

Energy supply system based on heat pump and control method thereof

The invention discloses an energy supply system based on a heat pump and a control method thereof, relating to the field of heat pump energy supply. The invention solves the problem that the solar energy heat pump system is unstable when the energy supply is solved in the prior art. The invention relates to a heat pump energy supply system comprises a plurality of heat source heat pump and energy supply pipeline based on the heat collecting device comprises a heat pump heat pump connected structure and the input end of the heat pump, heat collecting structure for solar thermal structure, air source heat collection structure, heat collector structure or water collector structure; and the heat pump device comprises a solar heat pump device, one or more of the air source heat pump device, heat pump and water source heat pump device in the device; energy supply pipeline is provided with a circulating water loop state and internal charging, energy supply pipeline and heat pump device are heat transfer to the user end for. The invention is used for supplying energy to the user.

【技术实现步骤摘要】
一种基于热泵的供能系统及其控制方法
本专利技术涉及热泵供能的
，尤其涉及一种基于热泵的供能系统及其控制方法。
技术介绍
随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，我国正面临着越来越大的能源压力，特别是用于采暖、空调建筑能耗的增加，已成为我国不少城市缺电的诱因。空调和采暖能耗在我国建筑能耗中的比重大幅度地提高，逐步发展成为建筑能耗中的一个主要部分，给能源和环境带来更大的压力。而太阳能是一种取之不尽、用之不竭的洁净能源，用太阳能补充常规能源驱动空调和采暖系统对于节能和环保都具有十分重要的意义，目前国内已经建成了数套太阳能热泵供暖/供冷的空调示范系统。热泵可以把低品位热能转化为高品位热能，作为一种充分利用低品位热能的高效节能装置，热泵技术得到了广泛认可。虽然热泵运转需要消耗一部分高品位能，但只是它所能提供能量的一部分，因此具有显著的技术效果，对提高能源利用效率、减轻环境污染具有重要意义。目前已有热泵用于供暖/供冷实现区域型热泵供暖/供冷的系统。太阳能是一种清洁和可再生的能源，太阳能热泵用于供暖/供冷系统，利用太阳辐射热能进行建筑供能，将会大大提高能源利用效率，但是太阳能能源的供应容易受到环境的影响，如夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气会导致系统供能不稳定。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种基于热泵的供能系统，能够利用太阳能稳定向用户端供能。为达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种基于热泵的供能系统，包括多个热源热泵装置和供能管路，所述热源热泵装置包括热泵以及与所述热泵的输入端连通的集热结构，所述集热结构为太阳能集热结构、空气源集热结构、地源集热结构或水源集热结构；且所述热源热泵装置包括太阳能热泵装置，以及空气源热泵装置、地源热泵装置和水源热泵装置中的一个或多个；所述供能管路呈闭环状态且内部充有循环水，所述供能管路与所述热源热泵装置均进行换热后向用户端供能。相较于现有技术，本专利技术实施例提供的一种基于热泵的供能系统，用户端需要供能时，太阳能热泵装置开始工作，将收集到的太阳能传递至供能管路，使供能管路中的循环水吸收太阳能，然后将这部分吸收了太阳能的循环水输送至用户端附近并与用户端进行换热，从而满足用户端的负荷需求。若用户端的负荷需求大于太阳能热泵装置的供能能力，则在开启太阳能热泵装置的前提下，再次开启其余热源热泵装置，使多个热源热泵装置同时向供能管路供能，以满足用户端的负荷需求。本专利技术实施例提供的一种基于热泵的供能系统，采用了多能源互补的方式，不仅提高了能源利用率，而且能够有效补偿太阳能能流密度较低且具有间歇性的缺点，使得该供能系统不会因外界环境的变化影响供能，从而实现向用户稳定供能的目的。同时，本专利技术实施例提供的一种基于热泵的供能系统，由于各热源热泵装置可单独向供能管路供能，因而该供能系统在使用过程中能够根据用户端的实际负荷需求来选择开启一个或多个热源热泵装置，不会造成能源浪费。该供能系统中还设置有回流管路，所述回流管路呈闭环状态且内部充有循环水；所述供能管路和所述回流管路之间设置有可与所述热源热泵装置换热的第一换热管，所述第一换热管的入口端与所述回流管路连通，出口端与所述供能管路连通，所述回流管路中的循环水经所述第一换热管与所述热源热泵装置换热后流入所述供能管路中；所述供能管路和所述回流管路之间还设置有可与所述用户端换热的第二换热管，所述第二换热管的入口端与所述供能管路连通，出口端与所述回流管路连通，所述供能管路中的循环水经所述第二换热管与所述用户端换热后流入所述回流管路中，以使所述供能管路和所述回流管路中的循环水形成动态平衡。所述第二换热管上靠近所述入口端处设置有变频泵。使热源热泵装置产生的能量恰好满足用户端的负荷需求，不会产生能量的浪费。还包括储能装置，所述储能装置可与所述供能管路换热。储能装置可收集并储存热源热泵装置产生的多余能量，也可将收集储存的能量传递至供能管路。还包括可与所述储能装置换热的第三换热管，所述第三换热管的一端与所述供能管路连通，另一端与所述回流管路连通；所述储能装置收集所述供能管路的能量时，所述供能管路中的循环水经所述第三换热管与所述储能装置换热后流入所述回流管路中；所述储能装置向所述供能管路供能时，所述回流管路中的循环水经所述第三换热管与所述热源热泵装置换热后流入所述供能管路中。所述第三换热管包括供能换热管和集热换热管，所述供能换热管的入口端与所述回流管路连通，出口端与所述供能管路连通；所述集热换热管的入口端与所述供能管路连通，出口端与所述回流管路连通。实现储能装置既能够收集并储存能量，又能够向供能管路供能的目的。所述供能管路上设置有循环泵。减少了能量传递过程中的热损失，确保了该供能系统对能量的利用率。所述回流管路上设置有循环泵。循环泵可强制回流管路中的循环水产生流动，从而有利于换热管与热源热泵装置进行换热。所述循环泵的入口处设置有电动阀，出口处沿循环水的流动方向依次设置有温度控制器、流量控制器、流量计以及压力控制器。确保了供能管路和回流管路中的循环水的压力和流量的稳定性。本专利技术实施例还提出一种基于热泵的供能系统的控制方法，包括以下步骤：S1、检测所述用户端的负荷需求；S2、将所述用户端的负荷需求与所述太阳能热泵装置的供能能力进行比较，若所述用户端的负荷需求小于所述太阳能热泵装置的供能能力，则仅开启所述太阳能热泵装置；若所述用户端的负荷需求大于所述太阳能热泵装置的供能能力，则完全开启所述太阳能热泵装置，并根据用户端的负荷需求选择完全开启或部分开启其余所述热源热泵装置中的一个或多个。根据用户的实际负荷需求来选择开启热源热泵装置的数目，能够实现对能源的有效利用，不会出现能源浪费的情况。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于热泵的供能系统的第一种实施方式的系统框架图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于热泵的供能系统的第一种实施方式的系统图；图3为本专利技术实施例提供的一种基于热泵的供能系统的第二种实施方式的系统框架图。标号说明：1、热源热泵装置11、太阳能热泵装置111、太阳能集热结构12、空气源热泵装置121、空气源集热结构13、地源热泵装置131、地源集热结构132、地源热泵14、水源热泵装置141、水源集热结构142、水源热泵2、供能管路21、第一换热管22、第二换热管221、变频泵23、第三换热管231、供能换热管3、用户端4、回流管路5、储能装置6、循环泵61、电动阀62、温度控制器63、流量控制器64、流量计65、压力控制器具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于热泵的供能系统，其特征在于，包括多个热源热泵装置，所述热源热泵装置包括热泵以及与所述热泵的输入端连通的集热结构，所述集热结构为太阳能集热结构、空气源集热结构、地源集热结构或水源集热结构；且所述热源热泵装置包括太阳能热泵装置，以及空气源热泵装置、地源热泵装置和水源热泵装置中的一个或多个；供能管路，所述供能管路呈闭环状态且内部充有循环水，所述供能管路与所述热源热泵装置进行换热后向用户端供能。

【技术特征摘要】
1.一种基于热泵的供能系统，其特征在于，包括多个热源热泵装置，所述热源热泵装置包括热泵以及与所述热泵的输入端连通的集热结构，所述集热结构为太阳能集热结构、空气源集热结构、地源集热结构或水源集热结构；且所述热源热泵装置包括太阳能热泵装置，以及空气源热泵装置、地源热泵装置和水源热泵装置中的一个或多个；供能管路，所述供能管路呈闭环状态且内部充有循环水，所述供能管路与所述热源热泵装置进行换热后向用户端供能。2.根据权利要求1所述的基于热泵的供能系统，其特征在于，还包括回流管路，所述回流管路呈闭环状态且内部充有循环水；所述供能管路和所述回流管路之间设置有可与所述热源热泵装置换热的第一换热管，所述第一换热管的入口端与所述回流管路连通，出口端与所述供能管路连通，所述回流管路中的循环水经所述第一换热管与所述热源热泵装置换热后流入所述供能管路中；所述供能管路和所述回流管路之间还设置有可与所述用户端换热的第二换热管，所述第二换热管的入口端与所述供能管路连通，出口端与所述回流管路连通，所述供能管路中的循环水经所述第二换热管与所述用户端换热后流入所述回流管路中，以使所述供能管路和所述回流管路中的循环水形成动态平衡。3.根据权利要求2所述的基于热泵的供能系统，其特征在于，所述第二换热管上靠近所述入口端处设置有变频泵。4.根据权利要求2所述的基于热泵的供能系统，其特征在于，还包括储能装置，所述储能装置可与所述供能管路换热。5.根据权利要求3所述的基于热泵的供能系统，其特征在于，还包括可与所述储能装置换热的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹雪源，朱晓军，杨昆，武海滨，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13