一种带蓄热功能的二级提热热泵供暖系统技术方案

技术编号:25265970 阅读:47 留言:0更新日期:2020-08-14 23:00
本技术公开一种投资成本低、蓄热效果好、系统稳定可靠的二级提热热泵供暖系统,包括有一级热泵主机、缓冲水箱和二级热泵主机,一级热泵主机的放热侧连接缓冲水箱的吸热侧,缓冲水箱的放热侧连接二级热泵主机的吸热侧,二级热泵主机的放热侧连接用户管路,在一级热泵主机与缓冲水箱之间的连接管路上、缓冲水箱与二级热泵主机之间的连接管路上都设置有第一循环水泵,二级热泵主机的放热侧连接供暖末端水管,还包括有蓄热水箱,蓄热水箱的吸热侧与二级热泵主机的放热侧连接,蓄热水箱的放热侧与缓冲水箱连接,在蓄热水箱与二级热泵主机之间的连接管路上、在蓄热水箱的放热侧与缓冲水箱之间的连接管路上都设置有第二循环水泵。

【技术实现步骤摘要】
一种带蓄热功能的二级提热热泵供暖系统
:本专利技术涉及热泵
,具体涉及一种带蓄热功能的二级提热热泵供暖系统。
技术介绍
:二级提热热泵技术解决了单级空气源热泵系统在冬季低环温时性能低下、出水温度达不到使用要求的问题,已越来越多应用于北方寒冷地区的供暖、热水等用途。在很多供暖应用场合往往会存在负荷高峰和低峰的时间段,比如学校或商场等场合的采暖,白天有人使用时负荷较高,而到了夜晚无人使用时负荷很低,所以可以利用夜晚时间段进行蓄热,到白天负荷高峰时将蓄热释放,以减少负荷高峰时所需热泵的负荷,从而减小所配热泵制热能力,进而降低热泵系统的投资费用。另外,对于有峰谷电价的场合,也是可以利用低谷电价时间段进行蓄热,到高峰电价时间段将蓄热释放,以减少高峰电价时热泵的运行时间,从而降低系统的运行电费。现有技术中,关于热泵蓄热往往需要在热泵系统供热端配置一个较大容积的蓄热水箱,比如专利CN201420598329.8公开了一种二级加热的热泵制热储热装置,即是采用这种方法。但此技术,蓄热需通过蓄热水箱热水温度变化来实现的,也就是蓄热水温差越大,蓄热能力越大,但由于热泵运行范围限制,热水水温不能过高(通常80℃),同时为了保证末端采暖的效果,热水水温又不能过低(通常60℃),也就是允许的蓄热温差较小,导致往往需要配置一个较大容积的蓄热水箱才能满足蓄热需求,投资成本非常高,而且过高的蓄热水温还会影响到热泵的使用寿命。另外,也有技术是采用相变蓄热,即在蓄热水箱内填充相变蓄热材料进行蓄热,虽然可以减小蓄热水箱容积,但此技术同样存在投资成本昂贵的弊端。
技术实现思路
:本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的缺点,提供一种投资成本低、蓄热效果好、系统稳定可靠的二级提热热泵供暖系统。本专利技术的专利技术目的可以通过以下的技术方案来实现:一种带蓄热功能的二级提热热泵供暖系统,包括有一级热泵主机、缓冲水箱和二级热泵主机,一级热泵主机的放热侧连接缓冲水箱的吸热侧,缓冲水箱的放热侧连接二级热泵主机的吸热侧,二级热泵主机的放热侧连接用户管路,在一级热泵主机与缓冲水箱之间的连接管路上、缓冲水箱与二级热泵主机之间的连接管路上都设置有第一循环水泵,二级热泵主机的放热侧连接供暖末端水管,还包括有蓄热水箱,蓄热水箱的吸热侧与二级热泵主机的放热侧连接,蓄热水箱的放热侧与缓冲水箱连接,在蓄热水箱与二级热泵主机之间的连接管路上、在蓄热水箱的放热侧与缓冲水箱之间的连接管路上都设置有第二循环水泵。蓄热水箱的吸热侧循环管路与二级热泵主机放热侧的供暖末端水管路连接,连接处设置有水路切换阀门。采用本技术方案后,与现有技术相比,本技术方案具有以下优点:该系统可以在采暖负荷低或者低谷电价的时候通过蓄热系统进行蓄热,在采暖负荷高或者高峰电价的时候将所蓄热量释放给二级水源热泵提热系统吸收用来满足供暖需求,从而大大降低热泵系统的投资费用或者运行电费。而且该系统蓄热温差大,可以大大减少蓄热水箱容积,从而降低投资费用。附图说明:图1是本专利技术蓄热功能的二级提热热泵供暖系统不需要蓄热水箱补充热量状态下的结构原理图;图2是本专利技术蓄热功能的二级提热热泵供暖系统在非供热状态下进行蓄热的结构原理图;图3是本专利技术蓄热功能的二级提热热泵供暖系统蓄热水箱释放热量给缓冲水箱状态下的结构原理图。具体实施方式:下面对本技术作进一步说明。本带蓄热功能的二级提热热泵供暖系统,该系统包括了一级空气源热泵提热系统A、二级水源热泵提热系统B和蓄热系统C。所述一级空气源热泵提热系统A包括空气源热泵主机A1(即权利要求书中所述的一级热泵主机)、缓冲水箱A2以及两者之间的第一循环水管路A3,第一循环水管路A3一端连接空气源热泵主机A1的第一放热侧A11,另一端连接缓冲水箱A2的第一吸热侧A21;所述二级水源热泵提热系统B包括水源热泵主机B1(即权利要求书中所述的二级热泵主机)、第二循环水管路B2和供暖末端水管路B3,第二循环水管路B2连接缓冲水箱A2的第二放热侧A22与水源热泵主机B1的第二吸热侧B11之间,供暖末端水管路B3连接在水源热泵主机B1的第三放热侧B12与供暖末端之间;所述蓄热系统C包括蓄热水箱C1、蓄热吸热侧循环水管路C2和蓄热放热侧循环水管路C3,蓄热吸热侧循环水管路C2的一端连接蓄热水箱的第三吸热侧C11,另一端连接在从水源热泵主机B1连接出来的供暖末端水管路B3上,在蓄热吸热侧循环水管路C2与供暖末端水管路B3的连接点处都设置有水路切换阀门C4,蓄热放热侧循环水管路C3连接在蓄热水箱C1的第四放热侧C12与缓冲水箱A2内部的换热盘管A23之间,在空气源热泵主机A1与缓冲水箱A2之间,以及在缓冲水箱A2与水源热泵主机B1之间都分别设置有第一循环水泵D,在蓄热吸热侧循环水管路C2上以及在蓄热放热侧循环水管路C3上都分别设置有第二循环水泵E。二级水源热泵提热系统B运行时,先由一级空气源热泵提热系统A中的空气源热泵主机A1给缓冲水箱A2加热,制取低温热水(通常10~40℃),然后由二级水源热泵提热系统B的水源热泵主机B1从缓冲水箱A2吸热,制取高温热水(通常60~80℃),如图1中的箭头所表达的运行方向,二级提热技术解决了单级空气源热泵系统因压缩机压缩比过大导致的运行不稳定、性能低下、出水温温度低等问题,从而实现在冬季低温时仍可产生较高的出水温度。所述水源热泵主机B1的第三放热侧B12通过水路切换阀门C4分别与供暖末端水管路B3和蓄热吸热侧循环水管路C2连接,当供暖运行时,水源热泵主机B1通过供暖末端水管路B3与供暖末端连接,当蓄热运行时,如图2中的箭头所表达的运行方向,水源热泵主机B1通过蓄热吸热侧循环水管路C2与蓄热水箱C1连接,以现实供暖和蓄热功能的切换。所述蓄热水箱C1通过蓄热放热侧循环水管路C3与缓冲水箱A2连接,在供暖运行时,当缓冲水箱A2水温降低,第一级空气源热泵提热系统A制热量不足以维持所需水温时,可以通过蓄热放热侧循环水管路C3将蓄热水箱C1所蓄热量释放给缓冲水箱A2,如图3中的箭头所表达运行方向,最终给水源热泵主机B1重新吸收用于供暖。由于蓄热水箱C1蓄热温度较高(如75℃),而释放热量后最低温度可以降低到接近缓冲水箱A2最低温度(如10℃),蓄热温差(65℃)远远大于传统蓄热方式的蓄热温差(20℃),蓄热效果好,可以大大减少蓄热水箱C1容积,从而降低投资费用。另外相比传统的蓄热方式,可以降低热泵蓄热水温度,从而使系统更为稳定可靠。以上所述,仅是本专利技术的较佳实施例而已,并非对本专利技术作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本专利技术技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本专利技术技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本专利技术技术方案的内容,依据本专利技术之形状、构造及原理所作的等效变化,均应涵盖于本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种带蓄热功能的二级提热热泵供暖系统,包括有一级热泵主机、缓冲水箱和二级热泵主机,一级热泵主机的放热侧连接缓冲水箱的吸热侧,缓冲水箱的放热侧连接二级热泵主机的吸热侧,二级热泵主机的放热侧连接用户管路,在一级热泵主机与缓冲水箱之间的连接管路上、缓冲水箱与二级热泵主机之间的连接管路上都设置有第一循环水泵,二级热泵主机的放热侧连接供暖末端水管,其特征在于:还包括有蓄热水箱,蓄热水箱的吸热侧与二级热泵主机的放热侧连接,蓄热水箱的放热侧与缓冲水箱连接,在蓄热水箱与二级热泵主机之间的连接管路上、在蓄热水箱的放热侧与缓冲水箱之间的连接管路上都设置有第二循环水泵。/n

【技术特征摘要】
1.一种带蓄热功能的二级提热热泵供暖系统,包括有一级热泵主机、缓冲水箱和二级热泵主机,一级热泵主机的放热侧连接缓冲水箱的吸热侧,缓冲水箱的放热侧连接二级热泵主机的吸热侧,二级热泵主机的放热侧连接用户管路,在一级热泵主机与缓冲水箱之间的连接管路上、缓冲水箱与二级热泵主机之间的连接管路上都设置有第一循环水泵,二级热泵主机的放热侧连接供暖末端水管,其特征在于:还包括有蓄热水箱...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄开晨何献崧王瑞瑶麦冠荣陈海斌
申请(专利权)人:佛山欧思丹热能科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1