CN107091494B - 一种蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置及供热方法 - Google Patents
一种蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置及供热方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置及其供热方法,该装置包括空气源热泵、蓄热式电锅炉、水箱、中央控制器;所述水箱分别与蓄热式电锅炉、空气源热泵连通,所述蓄热式电锅炉、空气源热泵还与中央控制器电连接。本发明中,通过中央控制器检测空气源热泵的室外温度,判断并控制空气源热泵为水箱供热或电锅炉为水箱供热,室外温度高时用空气源热泵,温度低时用蓄热式电锅炉,该中心控制器具备环境和室内温度测定装置,并监控水箱温度,以此为判断依据,系统联用克服了缺点,使得整体供热更经济合理,出水温度有保证。
Description
技术领域
本发明涉及室内供热水技术领域,尤其涉及一种蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置及供热方法。
背景技术
电锅炉主要是用于家庭住宅和商用办公场所等的冬季采暖。然而,冬季采暖是提高生活质量和办公效率的重要因素之一,供暖方式主要有汽热、水热和电热等。而电采暖调节灵活、安全环保、使用方便,占据了较大的供暖市场。
目前,随着经济的发展和生活质量的提高,人们对于电力的需求越来越大,而城市电力供应矛盾愈发突出,主要表现在用电高峰时电力供应不足,用电峰谷差不断变大。为解决这一矛盾,国家在部分省市实行峰谷电价政策,以鼓励人们在谷期用电,从而缓解峰期供电压力。以及污染源较多带来的清洁能源使用的压力,使用传统燃煤锅炉已经不合时宜。蓄热式电锅炉保护环境、造福大众。从排放角度看,不会排出二氧化硫、二氧化碳等有害气体,无黑烟、灰尘,没有废物需要处理,无噪声、无污染,从环境保护角度来看,最为优越。蓄热式电锅炉适用范围广,适用条件不苛刻,热效率高,输送方便,损失很小。运行热效率在95%以上。启停调节方便,比煤锅炉、油锅炉更能节约能源。蓄热式电锅炉全套设备占地面积小,不需烟囱、燃料渣堆放场所。产品成套组装出厂,在现场只需接上电源,水管,即可投入运行,可大大节省基建投资及安装费用。自动化程度高、运行安全可靠。一般蓄热式电锅炉都采用自动控制,快速平稳地控制锅炉电加热元件的循环。并且可以通过漏电保护、短路保护、过电流保护、过电压保护、压力超限保护等手段保证安全,没有明火,非常安全。蓄热式电锅炉可以方便地实现机电一体化,不需专职的电锅炉运行工种,节省费用,避免了认为因素的影响而发生事故。
家庭别墅热水一般是通过空气源热泵,空气源热泵的原理是利用空气,辅助以一部分电能,以供给热水。空气源热泵是由电动机驱动的,利用蒸汽压缩制冷循环工作原理,以环境空气为冷热源制取冷热风或者冷热水的设备,空气源热泵作为热泵技术的一种,有大自然能量的搬运工的美誉,有着使用成本低、易操作、采暖效果好、安全、干净等多重优势。以无处不在的空气中的能量作为主要动力,通过少量电能驱动压缩机运转,实现能量的转移,无需复杂的配置、昂贵的取水、回灌或者土壤换热系统和专用机房,能够逐步减少传统采暖给大气环境带来的大量污染物排放,保证采暖功效的同时实现节能环保的目的。
但空气源热泵对于低温环境的适应性很差,以我国北方为例,空气中的热能少,所能转换的热能也就有限,普通的空气源热泵在-5—10℃之下,效果大打折扣,影响机组整体运作,无法保证采暖或热水供应,在外界温度低的时候,就非常不经济了,也有加强版的技术如艾默生的EVI涡旋强热技术,但是设备费用太过昂贵,不适于一般情况下使用。
总体而言,蓄热式电锅炉是不错的取暖手段,但是在气温不是太低的情况下,其热效率显著地低于空气源热泵,但是在冬季较冷的地方,如果只配置空气源热泵,在温度过低时,用空气源热泵供热非常勉强,且热效率反而变得极低,都不足以独当一面。
发明内容
本发明的第一目的是解决现有技术中所存在的蓄热式电锅炉和空气源热泵都不适合单独为北方的从零下到零上的大范围温度变化而供热,能效低的技术问题,提供一种利用中心控制器控制两者来提供热风和热水,温度高时用空气源热泵,温度低时用蓄热式电锅炉,该中心控制器具备环境和室内温度测定装置,并监控水箱温度,以此为判断依据的蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置。
本发明的第二目的是提供一种根据上述蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置的供热方法。
为了实现本发明的第一目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种蓄热式电锅炉和空气源热泵的联用供热装置,其特征在于,包括以下部件。
一台空气源热泵,用于利用空气热能加热水箱中的水,所述空气源热泵包括依次循环连接的冷凝器、储液罐、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机,所述冷凝器通过一台循环泵与水箱连通;一台蓄热式电锅炉,用于利用低谷电能蓄热于蓄热砖内,再利用蓄积的热量加热水箱中的水;一台水箱,用于存储热水,所述水箱分别与蓄热式电锅炉、空气源热泵连通,并能够利用前述空气源热泵和前述蓄热式电锅炉提供的热量,对水箱内的水进行加热和保温;一中央控制器,用于检测空气源热泵的室外温度,判断并控制空气源热泵为水箱供热或蓄热式电锅炉为水箱供热,或者控制空气源热泵和蓄热式电锅炉按照比例同时供热;所述蓄热式电锅炉、所述空气源热泵均与中央控制器数据连接。
进一步地,所述蓄热式电锅炉包括外箱体和内箱体,所述外箱体上部设置有一侧开口的电锅炉外容纳箱,所述外箱体下方设置有电气箱,且所述电锅炉外容纳箱和电气箱的另一侧设置有同一个进水主管,所述内箱体包括电锅炉内容纳箱,所述电锅炉内容纳箱的一侧设置有出水主管,且所述出水主管一侧的内箱体下方还连接支撑壳,所述电锅炉内容纳箱安装在所述电锅炉外容纳箱中,且能够从所述电锅炉外容纳箱中抽出,所述内箱体上设置有多层互相平行且水平横置的蓄热砖安装通道,每个所述蓄热砖安装通道中安装有至少一块蓄热砖,且所述蓄热砖中穿设有电加热装置,相邻两个蓄热砖安装通道之间安装有换热管,所述进水主管一端依次通过伸缩管、入口电磁阀与换热管的一端连通,所述进水主管的另一端通过电锅炉水泵与水箱连通,所述出水主管的一端通过出口电磁阀与换热管的另一端连通,所述出水主管的另一端与水箱连通,所述支撑壳中安装有连接锁,所述连接锁用于将内箱体与外箱体卡合式锁紧,所述电气箱、所述电加热装置、所述入口电磁阀、所述出口电磁阀、所述电锅炉水泵均与中央控制器连接。
进一步地,所述电锅炉内容纳箱底部安装有多组滑动滚轮,且所述滑动滚轮压在所述电锅炉外容纳腔下底面,所述支撑壳和电气箱底部均安装有行走滚轮;所述电加热装置是连接电源的U型加热管。
进一步地,所述中央控制器包括控制模块、室外温度传感器、室内温度传感器、水箱温度传感器、多个通道温度传感器,所述室外温度传感器安装在室外,所述室内温度传感器安装在室内,所述水箱温度传感器安装在水箱中,每个所述蓄热砖安装通道中均安装有一个通道温度传感器,且所述室外温度传感器、室内温度传感器、所述水箱温度传感器和所述多个通道温度传感器均与所述控制模块连接。
进一步地,所述控制模块通过电锅炉控制模块与蓄热式电锅炉数据连接并控制蓄热式电锅炉,所述控制模块通过源热泵控制模块与空气源热泵数据连接并控制空气源热泵;所述室外温度传感器、所述水箱温度传感器和所述多个通道温度传感器均为探针式温度传感器,所述室内温度传感器具有多个探头分布在各处,实际返回的测温数值是所述多个探头测温的平均值。
为了实现本发明的第二目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种联用供热方法,其根据权利要求4所述蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置以进行供热,其特征在于,包括以下步骤:S1、预设室外第一温度T1和第二温度T2、供热目标温度T0,第一温度T1小于第二温度T2,第一温度T1在-15℃~-5℃之间,第二温度T2在5℃~15℃之间,T0在20℃~25℃之间;S2、中央控制器通过室外温度传感器,检测空气源热泵的室外温度T;S3、将室外温度T分别与第一温度T1和第二温度T2比较,当室外温度T小于或等于第一温度T1时,执行步骤S4;当室外温度T大于第一温度T1且小于第二温度T2,执行步骤S5;当室外温度T大于或等于第二温度T2,执行步骤S6;S4、中央控制器通过控制模块控制以关闭空气源热泵,并通过控制模块控制蓄热式电锅炉工作,以最大功率工作为室内供热,直至室内温度返回值达到或超过供热目标温度,降低供热速率以维持温度在20℃~25℃之间;S5、中央控制器控制蓄热式电锅炉和空气源热泵同时工作,以最大功率工作为室内供热,直至室内温度返回值达到或超过供热目标温度,降低供热速率以维持温度在20℃~25℃之间,以该降低后的供热风速计算供热功率,分别分配蓄热式电锅炉和空气源热泵按照预设的能效比例输出;S6、中央控制器通过控制模块控制以关闭蓄热式电锅炉,并通过控制模块控制空气源热泵工作,以最大功率工作为室内供热,直至室内温度返回值达到或超过供热目标温度,降低供热速率以维持温度在20℃~25℃之间;S7、每隔2-4h调取室外温度传感器监测数据进行判断,当室温高于或等于25℃时,关闭所述联用供热装置的电源,当室温低于25℃时,返回步骤S2进行供热。
进一步地,步骤S4和步骤S5中,还对每个蓄热砖安装通道中的温度进行检测,当蓄热砖安装通道中的温度小于水箱中的温度时,中央控制器关闭该蓄热砖安装通道中换热管两侧对应的入口电磁阀、出口电磁阀。
进一步地,所述步骤S5中,所述分配蓄热式电锅炉和空气源热泵按照预设的能效比例输出,具体比例为电锅炉功率/热泵功率=T2-T/T-T1,或者比例为固定的电锅炉功率/热泵功率=1:1。
与现有技术相比,本发明的优点在于:通过中央控制器检测空气源热泵的室外温度,判断并控制空气源热泵为水箱供热或电锅炉为水箱供热,室外温度高时用空气源热泵,温度低时用蓄热式电锅炉,该中心控制器具备环境和室内温度测定装置,并监控水箱温度,以此为判断依据,系统联用克服了缺点,使得整体供热更经济合理,出水温度有保证。在高温段和低温段,可以充分地发挥两种装置各自的优点,在中间温度段,可以根据固定比例或者根据当前温度有比例地调用两种装置,节能的同时还保证了热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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是本发明的蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置的结构示意图;
图2是本发明中内蓄热式电锅炉的结构示意图;
图3是本发明中空气源热泵的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
参阅图1所示,本发明提供的本发明的一种根据上述蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置的供热方法。
为了实现本发明的第一目的,本发明所采用的技术方案如下:
本发明的一种蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置,包括以下部件:一台空气源热泵1、一台蓄热式电锅炉2、一台水箱3、一中央控制器4。
所述蓄热式电锅炉2、所述空气源热泵1均与中央控制器4数据连接;进一步地,所述蓄热式电锅炉2包括外箱体21和内箱体21,所述外箱体21上部设置有一侧开口的电锅炉外容纳箱23,所述外箱体21下方设置有电气箱24,且所述电锅炉外容纳箱23和电气箱24的另一侧设置有同一个进水主管25,所述内箱体21包括电锅炉内容纳箱26,所述电锅炉内容纳箱26的一侧设置有出水主管,且所述出水主管一侧的内箱体21下方还连接支撑壳28,所述电锅炉内容纳箱26安装在所述电锅炉外容纳箱23中,且能够从所述电锅炉外容纳箱23中抽出,所述电锅炉内容纳箱26底部安装有多组滑动滚轮37,且所述滑动滚轮37压在所述电锅炉外容纳腔下底面,所述支撑壳28和电气箱24底部均安装有行走滚轮;所述内箱体21上设置有多层互相平行且水平横置的蓄热砖30安装通道29,每个所述蓄热砖30安装通道29中安装有至少一块蓄热砖30,且所述蓄热砖30中穿设有电加热装置31,所述电加热装置31是连接电源的U型加热管,相邻两个蓄热砖30安装通道29之间安装有换热管32,所述进水主管25一端依次通过伸缩管、入口电磁阀33与换热管32的一端连通,所述进水主管25的另一端通过电锅炉水泵34与水箱3连通,所述出水主管的一端通过出口电磁阀35与换热管32的另一端连通,所述出水主管的另一端与水箱3连通,所述支撑壳28中安装有连接锁36,所述连接锁36用于将内箱体21与外箱体21卡合式锁紧,所述电气箱24、所述电加热装置31、所述入口电磁阀33、所述出口电磁阀35、所述电锅炉水泵34均与中央控制器4连接。
所述空气源热泵1,用于利用空气热能加热水箱3中的水,所述空气源热泵1包括依次循环连接的冷凝器11、储液罐12、干燥过滤器13、膨胀阀14、蒸发器15、压缩机16,所述冷凝器11通过一台循环泵16与水箱3连通;所述蓄热式电锅炉2,用于利用低谷电能蓄热于蓄热砖30内,再利用蓄积的热量加热水箱3中的水;所述水箱3,用于存储热水,所述水箱3分别与蓄热式电锅炉2、空气源热泵1连通,并能够利用前述空气源热泵1和前述蓄热式电锅炉2提供的热量,对水箱3内的水进行加热和保温;所述中央控制器4,用于检测空气源热泵1的室外温度,判断并控制空气源热泵1为水箱3供热或蓄热式电锅炉2为水箱3供热,或者控制空气源热泵1和蓄热式电锅炉2按照比例同时供热。
所述中央控制器4包括控制模块41、室外温度传感器42、室内温度传感器、水箱温度传感器43、多个通道温度传感器44,所述室外温度传感器42安装在室外,所述室内温度传感器安装在室内,所述水箱温度传感器43安装在水箱3中,每个所述蓄热砖安装通道29中均安装有一个通道温度传感器44,且所述室外温度传感器42、室内温度传感器、所述水箱温度传感43器和所述多个通道温度传感器44均与所述控制模块41连接。控制模块41通过电锅炉控制模块与蓄热式电锅炉2数据连接并控制蓄热式电锅炉2,所述控制模块41通过源热泵控制模块与空气源热泵1数据连接并控制空气源热泵1;所述室外温度传感器42、所述水箱温度传感器43和所述多个通道温度传感器44均为探针式温度传感器,所述室内温度传感器具有多个探头分布在各处,实际返回的测温数值是所述多个探头测温的平均值。
实施例2
空气源热泵1,用于利用空气源热泵加热水箱中的水;蓄热式电锅炉2,用于利用低谷电能蓄热,然后利用蓄积的热量加热水箱中的水;水箱3,用于存储热水,及对热水进行保温;中央控制器4,用于检测空气源热泵的室外温度,判断并控制空气源热泵为水箱供热或蓄热式电锅炉为水箱供热。
所述水箱3分别与蓄热式电锅炉2、空气源热泵1连通,所述蓄热式电锅炉2、空气源热泵1还与中央控制器4电连接。通过中央控制器4检测空气源热泵1的室外温度,判断并控制空气源热泵1为水箱3供热或蓄热式电锅炉2为水箱3供热,室外温度高时用空气源热泵1,温度低时用蓄热式电锅炉2,该中心控制器4具备环境和室内温度测定装置,并监控水箱3温度,以此为判断依据,系统联用克服了缺点,使得整体供热更经济合理,出水温度有保证。
参阅图2所示,所述蓄热式电锅炉2包括外箱体21和内箱体22,所述外箱体21上部设置有一侧开口的电锅炉外容纳箱23,所述外箱体21下方设置有电气箱24,且所述电锅炉外容纳箱23和电气箱24的另一侧设置有同一个进水主管25,所述内箱体22包括上部的电锅炉内容纳箱26,所述电锅炉内容纳箱26的一侧设置有出水主管27,且所述出水主管27一侧的内箱体22下方还连接支撑壳28,所述电锅炉内容纳箱26安装在所述电锅炉外容纳箱23中,且能够从所述电锅炉外容纳箱23中抽出,所述内箱体22上设置有多层蓄热砖安装通道29,所述蓄热砖安装通道29中安装有蓄热砖30,且所述蓄热砖30中穿设有电加热装置31,相邻两个蓄热砖安装通道29之间安装有换热管32,所述进水主管25一端依次通过伸缩管32、入口电磁阀33与换热管32的一端连通,所述进水主管25的另一端通过电锅炉水泵34与水箱3连通,所述出水主管25的一端依次通过出口电磁阀35与换热管32的另一端连通,所述出水主管27的另一端与水箱3连通,所述支撑壳28中安装有连接锁36,所述连接锁36用于将内箱体22与外箱体21锁紧,入口电磁阀33、出口电磁阀35、电锅炉水泵34与中央控制器4连接。通过设置内箱体22和外箱体21,内箱体22中设置电锅炉内容纳箱26,外箱体21中设置有电锅炉外容纳箱23,并且电锅炉内容纳箱26可以穿入至电锅炉外容纳箱23中,电锅炉内容纳箱26中的蓄热砖安装通道29中安装有蓄热砖30和电加热装置31,水可以通过进水主管25通过蓄热砖安装通道29从出水主管27排出,水在蓄热砖安装通道29进行换热,需要维修时,打开连接锁36,就可以将内箱体22和外箱体21分开,对内箱体22中蓄热砖安装通道29中的蓄热砖30和电加热装置31进行跟换或者维修,拆装方便。
所述电锅炉内容纳箱26底部安装有多组滑动滚轮37,且所述滑动滚轮37压在所述电锅炉外容纳腔23下底面,所述支撑壳28和电气箱24底部均安装有行走滚轮38。方便将外箱体21和内箱体22分离,也方便移动整个蓄热式电锅炉2。
所述中央控制器4包括控制模块41、室外温度传感器42、水箱温度传感器43、多个通道温度传感器44,所述室外温度传感器42安装在室外、所述水箱温度传感器43安装在水箱3中,每个所述蓄热砖安装通道29中均安装有通道温度传感器44,且室外温度传感器42、水箱温度传感器43和通道温度传感器44均与控制模块41连接。通过室外温度传感器42可以方便检测室外温度,通道温度传感器44可以方便检测每个蓄热砖安装通道29中的温度,当有某个蓄热砖安装通道29温度过低时,控制模块11可以关闭该蓄热砖安装通道29中换热管32两侧的入口电磁阀33、出口电磁阀35。保证热水通过换热管32时不会散发温度。
优选的,所述控制模块41通过电锅炉控制模块45与蓄热式电锅炉2电连接,所述控制模块41通过源热泵控制模块46与空气源热泵1电连接。通过设置电锅炉控制模块45和源热泵控制模块46大大降低了控制模块41工作负荷。
参阅图3所示,所述空气源热泵1包括依次循环连接的冷凝器11、储液罐12、干燥过滤器13、膨胀阀14、蒸发器15、压缩机16,所述冷凝器11还通过循环泵17与水箱3连通。
实施例3
S1、预设室外第一温度T1和第二温度T2、供热目标温度T0,第一温度T1小于第二温度T2,第一温度T1在-15℃~-5℃之间,第二温度T2在5℃~15℃之间,T0在20℃~25℃之间;S2、中央控制器通过室外温度传感器,检测空气源热泵的室外温度T;S3、将室外温度T分别与第一温度T1和第二温度T2比较,当室外温度T小于或等于第一温度T1时,执行步骤S4;当室外温度T大于第一温度T1且小于第二温度T2,执行步骤S5;当室外温度T大于或等于第二温度T2,执行步骤S6;S4、中央控制器通过控制模块控制以关闭空气源热泵,并通过控制模块控制蓄热式电锅炉工作,以最大功率工作为室内供热,直至室内温度返回值达到或超过供热目标温度,降低供热速率以维持温度在20℃~25℃之间;S5、中央控制器控制蓄热式电锅炉和空气源热泵同时工作,以最大功率工作为室内供热,直至室内温度返回值达到或超过供热目标温度,降低供热速率以维持温度在20℃~25℃之间,以该降低后的供热风速计算供热功率,分别分配蓄热式电锅炉和空气源热泵按照预设的能效比例输出;S6、中央控制器通过控制模块控制以关闭蓄热式电锅炉,并通过控制模块控制空气源热泵工作,以最大功率工作为室内供热,直至室内温度返回值达到或超过供热目标温度,降低供热速率以维持温度在20℃~25℃之间;S7、每隔2-4h调取室外温度传感器监测数据进行判断,当室温高于或等于25℃时,关闭所述联用供热装置的电源,当室温低于25℃时,返回步骤S2进行供热。
优选地,步骤S4和步骤S5中,还对每个蓄热砖安装通道中的温度进行检测,当蓄热砖安装通道中的温度小于水箱中的温度时,中央控制器关闭该蓄热砖安装通道中换热管两侧对应的入口电磁阀、出口电磁阀。所述步骤S5中,所述分配蓄热式电锅炉和空气源热泵按照预设的能效比例输出,具体比例为电锅炉功率/热泵功率=T2-T/T-T1,或者比例为固定的电锅炉功率/热泵功率=1:1。
实施例4
一种根据上述蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置的供热方法,包括以下步骤。
S1、预设室外第一温度T1和第二温度T2,第一温度T1小于第二温度T2;S2、中央控制器检测空气源热泵的室外温度T,;S3、将室外温度T分别与第一温度T1和第二温度T2比较,当室外温度T小于第一温度T1,执行步骤S4,当室外温度T大于第一温度T1且小于第二温度T2,执行步骤S5,当室外温度T大于第二温度T2,直行步骤S6;S4、中央控制器控制蓄热式电锅炉工作,关闭空气源热泵;S5、中央控制器控制蓄热式电锅炉和空气源热泵同时工作;S6、中央控制器控制蓄热式电锅炉关闭,空气源热泵工作。通过检测室外的温度从而控制蓄热式电锅炉和空气源热泵的开启和关闭,使得整体供热更经济合理,出水温度有保证。
优选的,步骤S4和步骤S5中,还对每个蓄热砖安装通道中的温度进行检测,当蓄热砖安装通道中的温度小于水箱中的温度时,中央控制器关闭该蓄热砖安装通道中换热管两侧的入口电磁阀、出口电磁阀。有效的防止热水通过换热管32时不会散发温度。
优选的,所述步骤S5和步骤S6中,蓄热式电锅炉和空气源热泵根据室外温度按照预设的能效比运行。外部室外温度T越低,空气源热泵能效越低,蓄热式电锅炉能效越高。提高了能量利用率。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置,其特征在于,包括以下部件:
一台空气源热泵,用于利用空气热能加热水箱中的水,所述空气源热泵包括依次循环连接的冷凝器、储液罐、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机,所述冷凝器通过一台循环泵与水箱连通;
一台蓄热式电锅炉,用于利用低谷电能蓄热于蓄热砖内,再利用蓄积的热量加热水箱中的水;
一台水箱,用于存储热水,所述水箱分别与蓄热式电锅炉、空气源热泵连通,并能够利用前述空气源热泵和前述蓄热式电锅炉提供的热量,对水箱内的水进行加热和保温;
一中央控制器,用于检测空气源热泵的室外温度,判断并控制空气源热泵为水箱供热或蓄热式电锅炉为水箱供热,或者控制空气源热泵和蓄热式电锅炉按照比例同时供热;
所述蓄热式电锅炉、所述空气源热泵均与中央控制器数据连接;
所述蓄热式电锅炉包括外箱体和内箱体,所述外箱体上部设置有一侧开口的电锅炉外容纳箱,所述外箱体下方设置有电气箱,且所述电锅炉外容纳箱和电气箱的另一侧设置有同一个进水主管,所述内箱体包括电锅炉内容纳箱,所述电锅炉内容纳箱的一侧设置有出水主管,且所述出水主管一侧的内箱体下方还连接支撑壳,所述电锅炉内容纳箱安装在所述电锅炉外容纳箱中,且能够从所述电锅炉外容纳箱中抽出,所述内箱体上设置有多层互相平行且水平横置的蓄热砖安装通道,每个所述蓄热砖安装通道中安装有至少一块蓄热砖,且所述蓄热砖中穿设有电加热装置,相邻两个蓄热砖安装通道之间安装有换热管,所述进水主管一端依次通过伸缩管、入口电磁阀与换热管的一端连通,所述进水主管的另一端通过电锅炉水泵与水箱连通,所述出水主管的一端通过出口电磁阀与换热管的另一端连通,所述出水主管的另一端与水箱连通,所述支撑壳中安装有连接锁,所述连接锁用于将内箱体与外箱体卡合式锁紧,所述电气箱、所述电加热装置、所述入口电磁阀、所述出口电磁阀、所述电锅炉水泵均与中央控制器连接。
2.根据权利要求1所述的蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置,其特征在于:
所述电锅炉内容纳箱底部安装有多组滑动滚轮,且所述滑动滚轮压在所述电锅炉外容纳箱下底面,所述支撑壳和电气箱底部均安装有行走滚轮;所述电加热装置是连接电源的U型加热管;
所述中央控制器包括控制模块、室外温度传感器、室内温度传感器、水箱温度传感器、多个通道温度传感器,所述室外温度传感器安装在室外,所述室内温度传感器安装在室内,所述水箱温度传感器安装在水箱中,每个所述蓄热砖安装通道中均安装有一个通道温度传感器,且所述室外温度传感器、室内温度传感器、所述水箱温度传感器和所述多个通道温度传感器均与所述控制模块连接。
3.根据权利要求2所述的蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置,其特征在于:
所述控制模块通过电锅炉控制模块与蓄热式电锅炉数据连接并控制蓄热式电锅炉,所述控制模块通过空气源热泵控制模块与空气源热泵数据连接并控制空气源热泵;所述室外温度传感器、所述水箱温度传感器和所述多个通道温度传感器均为探针式温度传感器,所述室内温度传感器具有多个探头分布在各处,实际返回的测温数值是所述多个探头测温的平均值。
4.一种联用供热方法,其根据权利要求3所述蓄热式电锅炉和空气源热泵联用供热装置以进行供热,其特征在于,包括以下步骤:
S1、预设室外第一温度T1和第二温度T2、供热目标温度T0,第一温度T1小于第二温度T2,第一温度T1在-15℃~-5℃之间,第二温度T2在5℃~15℃之间,T0在20℃~25℃之间;
S2、中央控制器通过室外温度传感器,检测空气源热泵的室外温度T;
S3、将室外温度T分别与第一温度T1和第二温度T2比较,当室外温度T小于或等于第一温度T1时,执行步骤S4;当室外温度T大于第一温度T1且小于第二温度T2,执行步骤S5;当室外温度T大于或等于第二温度T2,执行步骤S6;
S4、中央控制器通过控制模块控制以关闭空气源热泵,并通过控制模块控制蓄热式电锅炉工作,以最大功率工作为室内供热,直至室内温度返回值达到或超过供热目标温度,降低供热速率以维持温度在20℃~25℃之间;
S5、中央控制器控制蓄热式电锅炉和空气源热泵同时工作,以最大功率工作为室内供热,直至室内温度返回值达到或超过供热目标温度,降低供热速率以维持温度在20℃~25℃之间,以该降低后的供热风速计算供热功率,分别分配蓄热式电锅炉和空气源热泵按照预设的能效比例输出;
S6、中央控制器通过控制模块控制以关闭蓄热式电锅炉,并通过控制模块控制空气源热泵工作,以最大功率工作为室内供热,直至室内温度返回值达到或超过供热目标温度,降低供热速率以维持温度在20℃~25℃之间;
S7、每隔2-4h调取室外温度传感器监测数据进行判断,当室温高于或等于25℃时,关闭所述联用供热装置的电源,当室温低于25℃时,返回步骤S2进行供热。
5.根据权利要求4所述的联用供热方法,其特征在于:步骤S4和步骤S5中,还对每个蓄热砖安装通道中的温度进行检测,当蓄热砖安装通道中的温度小于水箱中的温度时,中央控制器关闭该蓄热砖安装通道中换热管两侧对应的入口电磁阀、出口电磁阀。
6.根据权利要求5所述的联用供热方法,其特征在于:所述步骤S5中,所述分配蓄热式电锅炉和空气源热泵按照预设的能效比例输出,具体比例为电锅炉功率/热泵功率=T2-T/T-T1,或者比例为固定的电锅炉功率/热泵功率=1:1。
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