CN104848370A - 一种串联换热供应热水循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种串联换热供应热水循环系统主要由空气源热泵机组、板式换热器、热水循环泵、容积式换热器和控制柜组成，空气源热泵机组设有热泵供水管和热泵回水管分别与板式换热器的一次侧进口和出口连接，且在热泵回水管上设有热泵循环泵，板式换热器的二次侧进口与进水管连接，进水管再分别与冷水供水管和热水回水管连接，板式换热器的二次侧出口与出水管连接，出水管的另一端与容积式换热器连接，容积式换热器上部还设有循环管与板式换热器的进水管连接，且循环管上装有内循环泵。本发明的有益效果是，本发明采用空气源热泵机组间接加热制备热水，同时串联容积式换热器进行补偿加热，不仅具有节能、安全、经济、环保等优点，而且保证了全年、连续供应热水。

Description

一种串联换热供应热水循环系统

技术领域

本发明涉及集中热水换热技术领域，具体地说是一种串联换热供应热水循环系统。

背景技术

随着社会发展和生活水平提高，集中热水供应系统在住宅、酒店、办公、洗浴中心、会所等场合广泛使用。目前市场的集中热水供应系统大多数是采用锅炉、空气源热泵热水机组等单一热源制备生活热水，但采用锅炉制备生活热水的使用成本高和不利于低碳环保，而空气源热泵热水机组虽然使用能效很高，但在冬季环境温度较低的状况下其运行效率不高，且在冬季结霜较严重时可能会导致热水机无法正常运行，影响生活热水的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种经济、安全、高效和能保证生活热水正常使用的串联换热供应热水循环系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种串联换热供应热水循环系统主要由空气源热泵机组、热泵循环泵、板式换热器、内循环泵、热水循环泵、容积式换热器、三通温控阀和控制柜组成，空气源热泵机组设有热泵供水管和热泵回水管分别与板式换热器的一次侧进口和出口连接，且在热泵回水管上设有热泵循环泵，空气源热泵机组包括热泵电控箱和进风窗，板式换热器的二次侧进口与进水管连接，进水管再分别与冷水供水管和热水回水管连接，板式换热器的二次侧出口与出水管连接，出水管的另一端与容积式换热器连接，出水管连接在容积式换热器底部，板式换热器和容积式换热器由出水管连接、串接换热，出水管上设有温度传感器二，容积式换热器顶部与热水供水管连接，在热水供水管上设有温度传感器六和压力传感器二、并装有排气阀，容积式换热器顶部还装有安全阀，安全阀用于容积式换热器超压时泄水泄压，在容积式换热器上部还设有循环管与板式换热器的进水管连接，且循环管上装有内循环泵，容积式换热器上还设有温度传感器五，容积式换热器的热源进口与热媒供水管连接，容积式换热器的热源出口与热媒回水管连接，在热媒供水管上装有三通温控阀，热媒供水管在三通温控阀之前装有过滤器二，热媒供水管在三通温控阀之后设有温度传感器三，在热媒回水管上装有超声波流量计，热媒回水管在超声波流量计之后设有温度传感器四，温度传感器三、温度传感器四和超声波流量计又分别与热能积算仪用线连接，热能积算仪用于计量容积式换热器加热时输入的热量，三通温控阀还设有旁路管与热媒回水管连接，旁路管连接在热媒回水管的温度传感器四之后，为了方便观察，在热媒供水管和热媒回水管上均设有压力表。

所述冷水供水管连接板式换热器的进水管之前设有止回阀一，冷水供水管在止回阀一之前还装设有流量检测装置和电子除垢仪，流量检测装置用于检测冷水供水管的进水流量，电子除垢仪用于对冷水供水管的进水进行软化处理。

所述热水回水管上装有热水循环泵，绕过热水循环泵设有旁通管与热水回水管连接，且旁通管上设有止回阀二，热水回水管在热水循环泵及旁通管之前还设有过滤器一，在过滤器一与热水循环泵之间的热水回水管上还装有膨胀罐、并设有压力传感器一和温度传感器一。

所述热泵循环泵、流量检测装置、电子除垢仪、内循环泵、热水循环泵、压力传感器一、温度传感器一、温度传感器二、三通温控阀、热能积算仪、温度传感器五、温度传感器六、压力传感器二和热泵电控箱各自敷设电缆线与控制柜连接。

本发明的工作原理是，空气源热泵机组通过进风窗收集空气余热，再由热泵循环泵循环加压、板式换热器间接换热后供串接的容积式换热器及热水供水管提供热水，冷水供水管为板式换热器提供补水水源，冷水水源由板式换热器加热后进入容积式换热器，温度传感器五检测容积式换热器内的热水温度，当温度传感器五检测到容积式换热器温度低于热水供应设定的出水温度值时，容积式换热器将由三通温控阀打开热媒供水管提供热源进行补偿加热，三通温控阀相对于设定的出水温度值自适应地调节开度，直至全开或关闭，当温度传感器五检测到容积式换热器温度高于热水供应设定的出水温度值时，三通温控阀关闭进入容积式换热器的热源，容积式换热器停止补偿加热；

在热水回水管上，压力传感器一检测热水循环泵进水压力，温度传感器一检测热水回水管温度，当温度传感器一检测到热水回水管温度低于设定的循环温度值及以下时，热水循环泵启动，热水回水由热水回水管回流到板式换热器、再到容积式换热器串联加热之后从热水供水管输出循环，冷水供水管补充热水循环量的不足，当温度传感器一检测到热水回水管温度高于设定的循环温度值5℃及以上时，热水循环泵停止循环；当压力传感器一检测到热水循环泵进水压力低于设定的无水压力值及以下时，热水循环泵停机保护，当压力传感器一检测到热水循环泵进水压力高于设定的无水压力值以上时，热水循环泵将自动恢复正常，设定的无水压力值优选在0.05～0.20MPa范围。

本发明的有益效果是，本发明采用空气源热泵机组间接加热制备热水，同时串联容积式换热器进行补偿加热，不仅具有节能、安全、经济、环保等优点，而且保证了全年、连续供应热水。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

图中，1、空气源热泵机组，2、热泵供水管，3、热泵回水管，4、热泵循环泵，5、冷水供水管，6、板式换热器，7、流量检测装置，8、进水管，9、电子除垢仪，10、止回阀一，11、内循环泵，12、旁通管，13、止回阀二，14、热水循环泵，15、压力传感器一，16、温度传感器一，17、过滤器一，18、热水回水管，19、膨胀罐，20、温度传感器二，21、出水管，22、控制柜，23、容积式换热器，24、循环管，25、电缆线，26、热媒供水管，27、过滤器二，28、三通温控阀，29、温度传感器三，30、压力表，31、旁路管，32、热能积算仪，33、热媒回水管，34、温度传感器四，35、超声波流量计，36、温度传感器五，37、安全阀，38、排气阀，39、温度传感器六，40、压力传感器二，41、热水供水管，101、热泵电控箱，102、进风窗。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的一种串联换热供应热水循环系统作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的一种串联换热供应热水循环系统主要由空气源热泵机组1、热泵循环泵4、板式换热器6、内循环泵11、热水循环泵14、容积式换热器23、三通温控阀28和控制柜22组成，空气源热泵机组1设有热泵供水管2和热泵回水管3分别与板式换热器6的一次侧进口和出口连接，且在热泵回水管3上设有热泵循环泵4，空气源热泵机组1包括热泵电控箱101和进风窗102，板式换热器6的二次侧进口与进水管8连接，进水管8再分别与冷水供水管5和热水回水管18连接，板式换热器6的二次侧出口与出水管21连接，出水管21的另一端与容积式换热器23连接，出水管21连接在容积式换热器23底部，板式换热器6和容积式换热器23由出水管21连接、串接换热，出水管21上设有温度传感器二20，容积式换热器23顶部与热水供水管41连接，在热水供水管41上设有温度传感器六39和压力传感器二40、并装有排气阀38，容积式换热器23顶部还装有安全阀37，安全阀37用于容积式换热器23超压时泄水泄压，在容积式换热器23上部还设有循环管24与板式换热器6的进水管8连接，且循环管24上装有内循环泵11，容积式换热器23上还设有温度传感器五36，容积式换热器23的热源进口与热媒供水管26连接，容积式换热器23的热源出口与热媒回水管33连接，在热媒供水管26上装有三通温控阀28，热媒供水管26在三通温控阀28之前装有过滤器二27，热媒供水管26在三通温控阀28之后设有温度传感器三29，在热媒回水管33上装有超声波流量计35，热媒回水管33在超声波流量计35之后设有温度传感器四34，温度传感器三29、温度传感器四34和超声波流量计35又分别与热能积算仪32用线连接，热能积算仪32用于计量容积式换热器23加热时输入的热量，三通温控阀28还设有旁路管31与热媒回水管33连接，旁路管31连接在热媒回水管33的温度传感器四34之后，为了方便观察，在热媒供水管26和热媒回水管33上均设有压力表30。

所述冷水供水管5连接板式换热器6的进水管8之前设有止回阀一10，冷水供水管5在止回阀一10之前还装设有流量检测装置7和电子除垢仪9，流量检测装置7用于检测冷水供水管5的进水流量，电子除垢仪9用于对冷水供水管5的进水进行软化处理。

所述热水回水管18上装有热水循环泵14，绕过热水循环泵14设有旁通管12与热水回水管18连接，且旁通管12上设有止回阀二13，热水回水管18在热水循环泵14及旁通管12之前还设有过滤器一17，在过滤器一17与热水循环泵14之间的热水回水管18上还装有膨胀罐19、并设有压力传感器一15和温度传感器一16。

所述热泵循环泵4、流量检测装置7、电子除垢仪9、内循环泵11、热水循环泵14、压力传感器一15、温度传感器一16、温度传感器二20、三通温控阀28、热能积算仪32、温度传感器五36、温度传感器六39、压力传感器二40和热泵电控箱101各自敷设电缆线25与控制柜22连接。

本发明的工作原理是，空气源热泵机组1通过进风窗102收集空气余热，再由热泵循环泵4循环加压、板式换热器6间接换热后供串接的容积式换热器23及热水供水管41提供热水，冷水供水管5为板式换热器6提供补水水源，冷水水源由板式换热器6加热后进入容积式换热器23，温度传感器五36检测容积式换热器23内的热水温度，当温度传感器五36检测到容积式换热器23温度低于热水供应设定的出水温度值时，容积式换热器23将由三通温控阀28打开热媒供水管26提供热源进行补偿加热，三通温控阀28相对于设定的出水温度值自适应地调节开度，直至全开或关闭，当温度传感器五36检测到容积式换热器23温度高于热水供应设定的出水温度值时，三通温控阀28关闭进入容积式换热器23的热源，容积式换热器23停止补偿加热；

在热水回水管18上，压力传感器一15检测热水循环泵14进水压力，温度传感器一16检测热水回水管18温度，当温度传感器一16检测到热水回水管18温度低于设定的循环温度值及以下时，热水循环泵14启动，热水回水由热水回水管18回流到板式换热器6、再到容积式换热器23串联加热之后从热水供水管41输出循环，冷水供水管5补充热水循环量的不足，当温度传感器一16检测到热水回水管18温度高于设定的循环温度值5℃及以上时，热水循环泵14停止循环；当压力传感器一15检测到热水循环泵14进水压力低于设定的无水压力值及以下时，热水循环泵14停机保护，当压力传感器一15检测到热水循环泵14进水压力高于设定的无水压力值以上时，热水循环泵14将自动恢复正常，设定的无水压力值优选在0.05～0.20MPa范围。

Claims (7)

1.一种串联换热供应热水循环系统主要由空气源热泵机组、热泵循环泵、板式换热器、内循环泵、热水循环泵、容积式换热器、三通温控阀和控制柜组成，其特征在于，空气源热泵机组设有热泵供水管和热泵回水管分别与板式换热器的一次侧进口和出口连接，且在热泵回水管上设有热泵循环泵，空气源热泵机组包括热泵电控箱和进风窗，板式换热器的二次侧进口与进水管连接，进水管再分别与冷水供水管和热水回水管连接，冷水供水管上装设有流量检测装置和电子除垢仪，热水回水管上装有热水循环泵、并设有压力传感器一和温度传感器一，板式换热器的二次侧出口与出水管连接，出水管的另一端与容积式换热器连接，且出水管上设有温度传感器二，容积式换热器顶部与热水供水管连接，在热水供水管上设有温度传感器六和压力传感器二，容积式换热器上部还设有循环管与板式换热器的进水管连接，且循环管上装有内循环泵，容积式换热器上还设有温度传感器五，容积式换热器的热源进口与热媒供水管连接，容积式换热器的热源出口与热媒回水管连接，在热媒供水管上装有三通温控阀，热媒供水管在三通温控阀之后设有温度传感器三，在热媒回水管上装有超声波流量计，热媒回水管在超声波流量计之后设有温度传感器四，温度传感器三、温度传感器四和超声波流量计又分别与热能积算仪用线连接。

2.根据权利要求1所述的一种串联换热供应热水循环系统，其特征在于，所述热泵循环泵、流量检测装置、电子除垢仪、内循环泵、热水循环泵、压力传感器一、温度传感器一、温度传感器二、三通温控阀、热能积算仪、温度传感器五、温度传感器六、压力传感器二和热泵电控箱各自敷设电缆线与控制柜连接。

3.根据权利要求1所述的一种串联换热供应热水循环系统，其特征在于，所述冷水供水管连接板式换热器的进水管之前设有止回阀一，流量检测装置和电子除垢仪装设在冷水供水管的止回阀一之前。

4.根据权利要求1所述的一种串联换热供应热水循环系统，其特征在于，绕过热水循环泵设有旁通管与热水回水管连接，且旁通管上设有止回阀二，热水回水管在热水循环泵及旁通管之前还设有过滤器一，在过滤器一与热水循环泵之间的热水回水管上还装有膨胀罐、并设有压力传感器一和温度传感器一。

5.根据权利要求1所述的一种串联换热供应热水循环系统，其特征在于，热媒供水管在三通温控阀之前装有过滤器二，三通温控阀还设有旁路管与热媒回水管连接，旁路管连接在热媒回水管的温度传感器四之后。

6.根据权利要求1所述的一种串联换热供应热水循环系统，其特征在于，在热媒供水管和热媒回水管上均设有压力表。

7.根据权利要求1所述的一种串联换热供应热水循环系统，其特征在于，容积式换热器顶部还装有安全阀。