CN104089318A - 供热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种供热系统，包括低温空气源热泵机组、水-水热泵热水机组、热水箱及用热装置，所述低温空气源热泵机组设置于室外，且低温空气源热泵机组、第一循环水泵及所述水-水热泵热水机组通过水管连接形成第一水循环回路，所述水-水热泵热水机组及所述热水箱通过水管连接形成第二水循环回路，所述热水箱、第三循环水泵及所述用热装置通过水管连接形成第三水循环回路。在室外气温-25℃～-15℃时，普通的风冷热泵热水机制热水温度≯45℃，难以满足散热器65℃以上的要求。而本供热系统分成两级热泵提热，采暖循环水可以达到65℃以上。
Description
技术领域
本发明涉及供热技术领域，尤其是指一种供热系统。
背景技术
目前，北方寒冷地区住宅供热均为热力管网集中供应，热源绝大多数为燃煤锅炉，但是燃烧排放物会对大气造成严重污染，华北地区雾霾弥漫燃烧排放物严重即为其中一主要原因。常规热泵供热属于新能源、可再生能源技术，但在寒冷的北方地区，受压缩机压缩比和排气温度的影响，在-25℃～-15℃的室外空气环境下，热泵供热水温度不能超过40℃，而且制热效率严重下降。
发明内容
基于此，本发明在于提供一种供热系统，其能够克服现有技术的不足，满足在低温环境下的供热需求，提高制热效率。
其技术方案如下：
一种供热系统，包括低温空气源热泵机组、水-水热泵热水机组、热水箱及用热装置，所述低温空气源热泵机组设置于室外，且低温空气源热泵机组、第一循环水泵及所述水-水热泵热水机组通过循环水管连接形成第一水循环回路，所述水-水热泵热水机组及所述热水箱通过循环水管连接形成第二水循环回路，所述热水箱、第三循环水泵及所述用热装置通过循环水管连接形成第三水循环回路。
下面对进一步技术方案进行说明：
进一步的，所述用热装置为散热器和/或空调末端设备和/或地板采暖换热器。
进一步的，所述低温空气源热泵机组包括风机、第一压缩机、第一水侧换热器、空气侧换热器及节流元件，所述空气侧换热器的出水口与所述第一压缩机、所述第一水侧换热器连接后，再通过第一水侧换热器连接节流元件后与空气侧换热器的进水口连接，所述风机设于所述空气侧换热器外周。
进一步的，所述水-水热泵热水机组包括依次连接形成回路的第二水侧换热器、第二压缩机及第三水侧换热器，所述第二水侧换热器连接于第一水循环回路中，所述第三水侧换热器连接第二循环水泵后与所述热水箱连接形成第二水循环回路。
进一步的，所述水-水热泵热水机组包括依次连接形成回路的第二水侧换热器、第二压缩机及第三水侧换热器，所述第二水侧换热器连接于第一水循环回路中，所述第三水侧换热器浸泡于所述热水箱内。
进一步的，所述水-水热泵热水机组包括依次连接形成回路的第二水侧换热器、第二压缩机及第三水侧换热器，所述第二水侧换热器连接于第一水循环回路中，所述第三水侧换热器缠绕于所述热水箱的内壁外侧面上。
所述低温空气源热泵机组并联连接有开式冷却塔或闭式冷却塔。
下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：
1、所述低温空气源热泵机组从室外空气吸收热量，通过加热后经过第一循环水泵输送到水-水热泵热水机组，致使水-水热泵热水机组从所述第一水循环回路吸收热量，再通过所述水-水热泵热水机组加热所述第二水循环回路，通过所述第一水循环回路及所述第二水循环回路的两级提热，确保提供给热水箱内的水温维持满足用热装置要求的温度；另外，并通过所述第三水循环回路加热室内空气。在室外气温-25℃～-15℃时，普通的风冷热泵热水机制热水温度≯45℃，难以满足散热器65℃以上的要求。而本供热系统分成两级热泵提热，采暖循环水可以达到65℃以上。
2、所述低温空气源热泵机组和所述水-水热泵热水机组两级提热组合进行加热，第一水循环回路的水温能够介于15℃～25℃之间，而现有的供热水温需要达到70℃以上，而本供热系统15℃～25℃的供热水温，大大降低了管道保温成本和热损失，提高了制热效率。
3、本供热系统采用用户热计量，采取水-水热泵热水机组耗电计量作为热计量的依据，使计量设备及采集成本大大下降。
附图说明
图1是本发明实施例所述的供热系统的结构示意图一；
图2为本发明实施例所述的低温空气源热泵机组的工作原理图；
图3为本发明实施例所述的水-水热泵热水机组实施例一的结构示意图；
图4为本发明实施例所述的水-水热泵热水机组实施例二的结构示意图；
图5为本发明实施例所述的水-水热泵热水机组实施例三的结构示意图；
图6为本发明实施例所述的水-水热泵热水机组和卫生热水系统的结构示意图一；
图7为本发明实施例所述的水-水热泵热水机组和卫生热水系统结构示意图二；
图8为本发明实施例所述的供热系统的结构示意图二；
图9为本发明实施例所述的供热系统的结构示意图三。
附图标记说明：
10、低温空气源热泵机组，101、风机，102、第一压缩机，103、第一水侧换热器，104、空气侧换热器，105、节流元件，106、四通阀，12、水-水热泵机组，121、第二水侧换热器，122、第二压缩机，123、第三水侧换热器，124、节流元件，14、热水箱，16、散热器，18、空调末端水泵，20、地板采暖换热器，22、冷却塔，24、第一循环水泵，26、第二循环水泵，28、第三循环水泵，30、散热器，32、空调末端设备，34、地板采暖换热器，36、冷却塔。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明：
如图1所示，一种供热系统，包括低温空气源热泵机组10、水-水热泵热水机组12、热水箱14及用热装置，所述低温空气源热泵机组10设置于室外，且低温空气源热泵机组10、第一循环水泵24及所述水-水热泵热水机组12通过循环水管连接形成第一水循环回路，所述水-水热泵热水机组12及所述热水箱14通过循环水管连接形成第二水循环回路，所述热水箱14、第三循环水泵28及所述用热装置通过循环水管连接形成第三水循环回路。
所述低温空气源热泵机组10从室外空气吸收热量，通过加热后经过第一循环水泵24输送到水-水热泵热水机组12，致使水-水热泵热水机组12从所述第一水循环回路吸收热量，再通过所述水-水热泵热水机组12加热所述第二水循环回路，通过所述第一水循环回路及所述第二水循环回路的两级提热，确保提供给热水箱14内的水温维持满足用热装置要求的温度；另外，并通过所述第三水循环回路加热室内空气。
如图1、图7及图8所示，所述用热装置为散热器30和/或空调末端设备32和/或地板采暖换热器34；所述供热系统散热器30、空调末端设备32、地板采暖换热器34中的一种或至少两种的组合供热，供用户需求。
如图2所示，所述低温空气源热泵机组10包括风机101、第一压缩机102、第一水侧换热器103、空气侧换热器104及节流元件105，所述空气侧换热器104的出水口通过四通阀106与所述第一压缩机102、所述第一水侧换热器103连接后，再通过第一水侧换热器103连接节流元件105后与空气侧换热器104的进水口连接形成密闭制冷系统，所述风机101设于所述空气侧换热器104外周。第一循环水泵24与所述第一水侧换热器103连接，并通过循环水管与所述水-水热泵机组12连接，形成所述第一水循环回路。
在低温空气源热泵机组10运行时，风机101强制室外空气与空气侧换热器104内的制冷剂蒸发换热，制冷剂吸热蒸发后经过四通阀106回到第一压缩机102，经过第一压缩机102变成高温高压气体进入四通阀106换向到第一水侧换热器103冷凝放热，加热第一水循环回路，制冷剂冷凝后到节流元件105节流，再进入空气侧换热器104而形成循环过程。
所述第一水循环回路在低温空气源热泵机组10加热后经过第一循环水泵24输送到水-水热泵热水机组12，吸热降温后再回到所述低温空气源热泵机组10，形成循环。
如图3所示，所述水-水热泵热水机组12包括依次连接形成回路的第二水侧换热器121、第二压缩机122、第三水侧换热器123及节流元件124，所述第二水侧换热器121连接于第一水循环回路中，所述第三水侧换热器123连接第二循环水泵26后与所述热水箱14连接形成第二水循环回路。
供热系统在运行时，第一水循环回路加热第二水侧换热器121内的制冷剂蒸发，制冷剂吸热蒸发后回到第二压缩机122，经过压缩变成高温高压气体进入第三水侧换热器123冷凝放热，加热第二水循环回路(即加热卫生间热水箱14内的水)，制冷剂冷凝后再到节流元件124节流，再回到第二水侧换热器121器，形成循环过程。
如图4所示，所述水-水热泵热水机组12的第三水侧换热器123可以直接浸泡在所述热水箱14内，并且不需要再设置第二循环水泵26。如图5所示，所述水-水热泵热水机组12的第三水侧换热器123也可以直接缠绕于所述热水箱14的内壁外侧面上，同样也不需要再设置第二循环水泵26。
如图6所示，所述第一循环水泵24为加热水泵、所述第二循环水泵26为采暖水泵，加热水泵和采暖水泵合并为加热/采暖循环水泵，采暖循环回水管直接和水-水热泵热水机组连接。加热/采暖循环水泵连接在卫生间热水箱14和用热设备之间的水管上，或者加热/采暖循环水泵连接在水-水热泵热水机组和热水箱之间的水管上。
所述第三水循环回路是卫生间的热水箱14、采暖水泵和散热器(用热设备)之间的水环路系统，热水箱14内的水经过水泵输送，经过散热器降温后，再回到热水箱14，形成循环过程。
所述热水箱可以提供热水洗澡淋浴、洗菜、洗衣等功能，使供热系统多功能化。
如图9所示，所述低温空气源热泵机组10并联连接有冷却塔36，所述冷却塔36可为开式冷却塔或闭式冷却塔。采用冷却塔36和低温空气源热泵机组并联，夏季或过渡季节时可以直接从大气取热，节约能源。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种供热系统，其特征在于，包括低温空气源热泵机组、水-水热泵热水机组、热水箱及用热装置，所述低温空气源热泵机组设置于室外，且低温空气源热泵机组、第一循环水泵及所述水-水热泵热水机组通过循环水管连接形成第一水循环回路，所述水-水热泵热水机组及所述热水箱通过循环水管连接形成第二水循环回路，所述热水箱、第三循环水泵及所述用热装置通过循环水管连接形成第三水循环回路。
2.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于，所述用热装置为散热器和/或空调末端设备和/或地板采暖换热器。
3.根据权利要求1或2所述的供热系统，其特征在于，所述低温空气源热泵机组包括风机、第一压缩机、第一水侧换热器、空气侧换热器及节流元件，所述空气侧换热器的出水口与所述第一压缩机、所述第一水侧换热器连接后，再通过第一水侧换热器连接节流元件后与空气侧换热器的进水口连接，所述风机设于所述空气侧换热器外周。
4.根据权利要求1或2所述的供热系统，其特征在于，所述水-水热泵热水机组包括依次连接形成回路的第二水侧换热器、第二压缩机及第三水侧换热器，所述第二水侧换热器连接于第一水循环回路中，所述第三水侧换热器连接第二循环水泵后与所述热水箱连接形成第二水循环回路。
5.根据权利要求1或2所述的供热系统，其特征在于，所述水-水热泵热水机组包括依次连接形成回路的第二水侧换热器、第二压缩机及第三水侧换热器，所述第二水侧换热器连接于第一水循环回路中，所述第三水侧换热器浸泡于所述热水箱内。
6.根据权利要求1或2所述的供热系统，其特征在于，所述水-水热泵热水机组包括依次连接形成回路的第二水侧换热器、第二压缩机及第三水侧换热器，所述第二水侧换热器连接于第一水循环回路中，所述第三水侧换热器缠绕于所述热水箱的内壁外侧面上。
7.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于，所述低温空气源热泵机组并联连接有开式冷却塔或闭式冷却塔。
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