CN105465869A - 多热源耦合供热系统 - Google Patents

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吴青青
袁杰
王韧
李群
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    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Abstract

本发明公开了一种多热源耦合供热系统，包括有热管平板式集热器、蒸汽压缩制热循环系统和燃气锅炉，热管平板式集热器包括有蛇形蒸发盘管、吸热板、热管、保温层、不锈钢板、水箱，蛇形蒸发盘管内有制冷剂；蒸汽压缩制热循环系统包括有压缩机、冷凝换热水箱、冷凝盘管、节流膨胀阀。本发明将普通热管平板式集热器吸收的未有效利用的热量被用于蒸汽压缩制热循环系统中，从而最大程度的充分利用太阳辐射能；在冷凝换热水箱设置三通阀，采暖用水与生活用水按季节要求切换使用，可以更合理的利用热水；在满足极端天气热水需求的同时考虑到全年平时热水需求，合理的选择热源去应对不同的需求，在节能能源的同时也降低了运行费用。

Description

多热源耦合供热系统
技术领域
本发明主要涉及供热系统领域，尤其涉及一种多热源耦合供热系统。
背景技术
①普通热管式太阳能集热器供热系统没有最大程度的充分利用太阳辐射能；②普通热泵采暖系统耗费一定的电能，在冬季极端气候条件下，能效比较低；③把热管式太阳能集热器和空气源热泵结合，在最大化的利用太阳辐射热的同时做到系统的稳定运行；
此套高温热源热泵循环系统为国内首创，具有较高的研究价值和社会效益。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种多热源耦合供热系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
多热源耦合供热系统，其特征在于：包括有热管平板式集热器、蒸汽压缩制热循环系统和锅炉，所述热管平板式集热器包括有蛇形蒸发盘管、吸热板、热管、保温层、不锈钢板、水箱，蛇形蒸发盘管内有制冷剂，蛇形蒸发盘管底部铺设有保温层，蛇形蒸发盘管上方设有热管，蛇形蒸发盘管与热管之间设有不锈钢板，热管上设有吸热板，吸热板上盖设有玻璃盖板，所述热管的蒸发段位于热管平板式集热器内，热管的冷凝段伸入至水箱内；所述蒸汽压缩制热循环系统包括有压缩机、冷凝换热水箱、冷凝盘管、节流膨胀阀，蛇形蒸发盘管的一端通过管道与压缩机进口连接，压缩机出口通过管道与冷凝盘管的一端连接，冷凝盘管位于冷凝换热水箱内，冷凝盘管的另一端通过管道与节流膨胀阀连接，节流膨胀阀通过管道与蛇形蒸发盘管的另一端连接，所述锅炉、水箱、冷凝换热水箱分别设有冷水入口和热水出口；所述水箱、冷凝换热水箱、锅炉的热水出口通过管道连接到热水总管上。
所述的多热源耦合供热系统，其特征在于：所述热管与水箱外壁的接触处设有密封塞。
所述的多热源耦合供热系统，其特征在于：所述锅炉采用燃气锅炉。
所述的多热源耦合供热系统，其特征在于：所述热水总管提供生活热水和地暖供水。
所述的多热源耦合供热系统，其特征在于：所述冷凝换热水箱的冷水入口通过管道连接有三通阀一，三通阀一的另两端分别接入自来水、地暖回水；冷凝换热水箱的热水出口通过管道连接有三通阀二，三通阀二的另两端分别连接地暖供水管、三通阀三，三通阀三的另两端分别通过管道连接水箱的热水出口、生活热水管。
所述的多热源耦合供热系统，其特征在于：所述锅炉设有自来水入口、地暖回水入口、生活热水出口、地暖供水出口。
本发明的工作原理是：
通过吸热板吸收太阳辐射能加热热管的蒸发段和空气腔，热管蒸发段和空气腔内的温度升高，随着热管蒸发段温度的升高，热管内的工质汽化蒸发并在冷凝段传热来加热水箱内的温度。冷凝之后，热管内工质依靠自身重力返回蒸发段，从而进行往复循环。由于空气腔内的温度升高，蛇形蒸发盘管内的制冷剂吸收空气腔内的热量而蒸发，制冷剂蒸汽被压缩机吸入，并被压缩成高温高压的制冷剂蒸汽，然后流入冷凝换热水箱内的冷凝盘管中进行冷凝，释放出的冷凝热用于加热采暖用水或是生活用水，冷凝后的液体制冷剂经过节流膨胀阀绝热节流又流回蛇形蒸发盘管中重新吸热、蒸发。在冷凝换热水箱进出水端设置三通阀一、二；采暖季节热泵端所产热水用于采暖，且水循环使用；其他季节热水与太阳能热水混合用于生活热水，且进水端由自来水供给。
非采暖季时，优先使用热管平板式集热器提供生活热水，当太能辐射不强或热水需求量较大时应以蒸汽压缩制热循环系统为主、燃气锅炉为辅；采暖季时，优先使用热管平板式集热器提供生活热水、蒸汽压缩制热循环系统提供采暖热水，当太阳辐射不强或热水需求量较大时用可用燃气锅炉作为辅助热源提供生活热水和采暖热水。白天以热管平板式集热器、蒸汽压缩制热循环系统为主，夜晚在前者热水量用完时才启动燃气锅炉供热。
本发明的优点是：
本发明将普通热管平板式集热器吸收的未有效利用的热量被用于蒸汽压缩制热循环系统中，从而最大程度的充分利用太阳辐射能；在冷凝换热水箱设置三通阀，采暖用水与生活用水按季节要求切换使用，可以更合理的利用热水；在满足极端天气热水需求的同时考虑到全年平时热水需求，合理的选择热源去应对不同的需求，在节能能源的同时也降低了运行费用。
附图说明
图1为本发明的系统原理图。
图2为热管平板式集热器的原理图。
具体实施方式
如图1、2所示，多热源耦合供热系统，包括有热管平板式集热器、蒸汽压缩制热循环系统和燃气锅炉13，热管平板式集热器包括有蛇形蒸发盘管1、吸热板2、热管3、保温层4、不锈钢板5、水箱6，蛇形蒸发盘管1内有制冷剂，蛇形蒸发盘管1底部铺设有保温层4，蛇形蒸发盘管1上方设有热管3，蛇形蒸发盘管1与热管3之间设有不锈钢板5，热管3上设有吸热板2，吸热板2上盖设有玻璃盖板7，所述热管3的蒸发段位于热管平板式集热器内，热管3的冷凝段伸入至水箱6内，热管3与水箱6外壁的接触处设有密封塞8；蒸汽压缩制热循环系统包括有压缩机9、冷凝换热水箱10、冷凝盘管11、节流膨胀阀12，蛇形蒸发盘管1的一端通过管道与压缩机9进口连接，压缩机9出口通过管道与冷凝盘管11的一端连接，冷凝盘管11位于冷凝换热水箱10内，冷凝盘管11的另一端通过管道与节流膨胀阀12连接，节流膨胀阀12通过管道与蛇形蒸发盘管1的另一端连接，燃气锅炉13、水箱6、冷凝换热水箱10分别设有冷水入口14和热水出口15；所述水箱6、冷凝换热水箱10、燃气锅炉13的热水出口15通过管道连接到热水总管上，热水总管提供生活热水和地暖供水。
冷凝换热水箱10的冷水入口通过管道连接有三通阀16，三通阀16的另两端分别接入自来水、地暖回水；冷凝换热水箱10的热水出口通过管道连接有三通阀17，三通阀17的另两端分别连接地暖供水管、三通阀18，三通阀18的另两端分别通过管道连接水箱6的热水出口15、生活热水管。燃气锅炉13设有自来水入口、地暖回水入口、生活热水出口、地暖供水出口。

Claims (6)

1.多热源耦合供热系统，其特征在于：包括有热管平板式集热器、蒸汽压缩制热循环系统和锅炉，所述热管平板式集热器包括有蛇形蒸发盘管、吸热板、热管、保温层、不锈钢板、水箱，蛇形蒸发盘管内有制冷剂，蛇形蒸发盘管底部铺设有保温层，蛇形蒸发盘管上方设有热管，蛇形蒸发盘管与热管之间设有不锈钢板，热管上设有吸热板，吸热板上盖设有玻璃盖板，所述热管的蒸发段位于热管平板式集热器内，热管的冷凝段伸入至水箱内；所述蒸汽压缩制热循环系统包括有压缩机、冷凝换热水箱、冷凝盘管、节流膨胀阀，蛇形蒸发盘管的一端通过管道与压缩机进口连接，压缩机出口通过管道与冷凝盘管的一端连接，冷凝盘管位于冷凝换热水箱内，冷凝盘管的另一端通过管道与节流膨胀阀连接，节流膨胀阀通过管道与蛇形蒸发盘管的另一端连接，所述锅炉、水箱、冷凝换热水箱分别设有冷水入口和热水出口；所述水箱、冷凝换热水箱、锅炉的热水出口通过管道连接到热水总管上。
2.根据权利要求1所述的多热源耦合供热系统，其特征在于：所述热管与水箱外壁的接触处设有密封塞。
3.根据权利要求1所述的多热源耦合供热系统，其特征在于：所述锅炉采用燃气锅炉。
4.根据权利要求3所述的多热源耦合供热系统，其特征在于：所述热水总管提供生活热水和地暖供水。
5.根据权利要求4所述的多热源耦合供热系统，其特征在于：所述冷凝换热水箱的冷水入口通过管道连接有三通阀一，三通阀一的另两端分别接入自来水、地暖回水；冷凝换热水箱的热水出口通过管道连接有三通阀二，三通阀二的另两端分别连接地暖供水管、三通阀三，三通阀三的另两端分别通过管道连接水箱的热水出口、生活热水管。
6.根据权利要求4所述的多热源耦合供热系统，其特征在于：所述锅炉设有自来水入口、地暖回水入口、生活热水出口、地暖供水出口。
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