CN108167975A - 热泵冷热联供系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热泵冷热联供系统，所述热泵冷热联供系统包括：热泵、冷藏室和蓄热/冷水箱，热泵具有热泵第一输入端、热泵第二输入端和热泵输出端；冷藏室分别与热泵第一输入端和热泵第二输入端相连，且冷藏室与热泵第一输入端之间设置有冷藏室进风调节阀、蒸发器室外空气进风调节阀，冷藏室与热泵第二输入端之间设置有冷藏室回风调节阀和蒸发器室外空气排风调节阀，冷藏室进风调节阀、冷藏室回风调节阀、蒸发器室外空气进风调节阀和蒸发器室外空气排风调节阀用于调整冷藏室所需的冷/热负荷；蓄热/冷水箱与所述热泵输出端相连。根据本发明的热泵冷热联供系统，可实现冷热联供，节能、减排的同时提高室内环境舒适度。

Description

热泵冷热联供系统
技术领域
本发明涉及能源技术领域，具体而言，涉及一种热泵冷热联供系统。
背景技术
在人类能源危机和环境危机的双重压力下，节能减排已经成为人们备受关注的话题。北方正全面推进“煤改电”采暖改造，通过采暖方式的变革，从源头上切断雾霾产生的主要成因。空气源热泵因为节能高效，成为北方“煤改电”实施过程中的首选。
随着人们生活水平的提高，对室内环境舒适度的要求越来越高，对于北方采暖改造过程中，如何实现节能、低碳的同时提高室内舒适度越来越受到人们的关注。燃煤污染对雾霾天气的形成产生了巨大的影响。北方农村散煤燃烧对空气质量影响较大。北方目前主要以“煤改气”、“煤改电”为主。但是由于“煤改气”存在诸如：天然气供求关系紧张，燃气管道敷设、运行投资较大、燃气泄露、爆炸等安全问题；“煤改气”后的能源结构变化明显，其使用特点是季节性变化与日小时变化大，增加天然气供应的调峰问题，导致“煤改电”成为北方采暖改造低碳、经济的主流。目前空气源热泵已列入可再生能源范围内，其主要以分户独立供暖的方式进行。随着大量工程实例的验证，这种分户独立采暖存在着只改热源、不改末端、机组设计制热量偏大、且机组低温运行不稳定、室内不热；电力增容较大、投资较大、且电网不稳定；机组不能集中运行、维护、管理；机组夏季闲置、冬季产热的同时冷量浪费等问题，存在改进空间。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种热泵冷热联供系统，所述热泵冷热联供系统可实现冷热联供，节能、减排的同时提高室内环境舒适度。
根据本发明实施例的热泵冷热联供系统，包括：热泵，所述热泵具有热泵第一输入端、热泵第二输入端和热泵输出端；冷藏室，所述冷藏室分别与所述热泵第一输入端和所述热泵第二输入端相连，且所述冷藏室与所述热泵第一输入端之间设置有冷藏室进风调节阀、蒸发器室外空气进风调节阀，所述冷藏室与所述热泵第二输入端之间设置有冷藏室回风调节阀和蒸发器室外空气排风调节阀，所述冷藏室进风调节阀、所述冷藏室回风调节阀、所述蒸发器室外空气进风调节阀和所述蒸发器室外空气排风调节阀用于调整所述冷藏室所需的冷/热负荷；蓄热/冷水箱，所述蓄热/冷水箱与所述热泵输出端相连。
根据本发明的热泵冷热联供系统，通过设置蒸发器室外空气排风调节阀和蒸发器室外空气进风调节阀以及冷藏室进风调节阀和冷藏室回风调节阀，可从冷藏室或者空气中泵热来满足室内热负荷，同时对冷负荷进行综合利用，保证系统的高效运行，达到节能、减排的目的。
根据本发明一个实施例的热泵冷热联供系统，所述冷藏室通过进风管和回风管与所述热泵相连形成冷热联供系统的上级回路，所述进风管的进口端与所述热泵第一输入端的出风口相连，所述进风管的出口端与所述冷藏室的送风口相连，所述回风管的进口端与所述热泵第一输入端的入风口相连，所述回风管的出口端与所述冷藏室的出风口相连。
进一步地，所述进风管上设置有冷藏室进风调节阀和蒸发器室外空气进风调节阀，且所述蒸发器室外空气进风调节阀位于所述冷藏室进风调节阀的上游。
进一步地，所述回风管上设置有冷藏室回风调节阀和蒸发器室外空气排风调节阀，且所述冷藏室回风调节阀位于所述蒸发器室外空气排风调节阀的上游。
可选地，所述热泵为多个，多个所述热泵的多个所述热泵第一输入端并联在所述进风管上，所述热泵的多个所述热泵第二输入端并联在所述回风管上。
根据本发明一个实施例的热泵冷热联供系统，所述蓄热/冷水箱通过水管与所述热泵相连形成冷热联供系统的末级回路，所述水管的进水端与所述热泵输出端相连，所述水管的出水端与所述蓄热/冷水箱的进水端相连。
根据本发明一个实施例的热泵冷热联供系统，所述蓄热/冷水箱的出水端适于与末端装置相连。
进一步地，所述进风管上设置有与大气相通的第一风口。
进一步地，所述回风管上设置有与大气相通的第二风口。
可选地，所述蒸发器室外空气进风调节阀设置在所述第一风口处，所述蒸发器室外空气排风调节阀设置在所述第二风口处。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的热泵冷热联供系统的布置示意图。
附图标记：
热泵冷热联供系统100，热泵1，热泵第一输入端11，热泵第二输入端12，热泵输出端13，冷藏室2，蓄热/冷水箱3，末端装置4，进风管5，冷藏室进风调节阀51，蒸发器室外空气进风调节阀52，第一风口53，回风管6，冷藏室回风调节阀61，蒸发器室外空气排风调节阀62，第二风口63，水管7。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1描述根据本发明实施例的热泵1冷热联供系统100。如图1所示，根据本发明实施例的热泵1冷热联供系统100包括：热泵1、冷藏室2和蓄热/冷水箱3。
如图1所示，热泵1可以具有热泵第一输入端11、热泵第二输入端12和热泵输出端13，其中热泵输出端13与蓄热/冷水箱3相连，进一步地，蓄热/冷水箱3可与用户末端采暖装置相连，从而满足用户对冷热水的需求。热泵第一输入端11和热泵第二输入端12均与冷藏室2相连，且热泵第一输入端11与冷藏室2之间可以设置有冷藏室进风调节阀51和蒸发器室外空气进风调节阀52，热泵第二输入端12与冷藏室2之间可以设置有冷藏室回风调节阀61和蒸发器室外空气排风调节阀62，冷藏室进风调节阀51、冷藏室回风调节阀61、蒸发器室外空气进风调节阀52和蒸发器室外空气排风调节阀62 用于调整冷藏室2所需的冷/热负荷。
可以理解的是，在设备开始运行时，冷藏室2通往室外的排风口及空气源热泵1回风管6上与室外相通管道上的调节阀关闭，即冷藏室回风调节阀61和蒸发器室外空气排风调节阀62关闭，当室内温度达到采暖要求时，随着室外温度的降低，冷藏室2所需冷负荷降低，室内热负荷增加。通过调节冷藏室2通往室外的排风口及空气源热泵1 的回风管6上与室外相通管道上的调节阀，即冷藏室回风调节阀61和蒸发器室外空气排风调节阀62，以满足室内热负荷和冷藏室2所需的冷负荷。当室外温度低于冷藏室2 温度时，空气源热泵1直接从空气中泵热，也就是说，调节蒸发器室外空气进风调节阀 52和蒸发器室外空气排风调节阀62的开度，以调节进风量和回风量，从而满足室内热负荷，同时维持冷藏室2的温度。
根据本发明实施例的热泵1冷热联供系统100，通过设置蒸发器室外空气排风调节阀62和蒸发器室外空气进风调节阀52以及冷藏室进风调节阀51和冷藏室回风调节阀 61，可从冷藏室2或者空气中泵热来满足室内热负荷，同时对冷负荷进行综合利用，保证系统100的高效运行，达到节能、减排的目的。
如图1所示，冷藏室2可通过进风管5和回风管6与热泵1相连形成冷热联供系统100的上级回路，进一步地，进风管5的进口端与热泵第一输入端11的出风口相连，进风管5的出口端与冷藏室2的送风口相连，回风管6的进口端与热泵第一输入端11的入风口相连，回风管6的出口端与冷藏室2的出风口相连，可选地，进风管5和回风管 6可平行布置，这样可使上级回路的布置合理，结构紧凑。
进一步地，进风管5上可以设置有冷藏室进风调节阀51和蒸发器室外空气进风调节阀52，且蒸发器室外空气进风调节阀52位于冷藏室进风调节阀51的上游，同时进风管 5上设置有与大气相通的第一风口53，蒸发器室外空气进风调节阀52可以设置在该第一风口53处，这样可便于通过调节蒸发器室外空气进风调节阀52以对进风量的大小进行调节，从而满足冷藏室2对冷/热负荷的需求。
类似地，回风管6上可以设置有冷藏室回风调节阀61和蒸发器室外空气排风调节阀 62，且冷藏室回风调节阀61位于蒸发器室外空气排风调节阀62的上游，同时回风管6 上设置有与大气相通的第二风口63，蒸发器室外空气排风调节阀62可以设置在该第二风口63处，这样可便于通过蒸发器室外空气排风调节阀62以对排到外部的空气量的大小进行调节，从而满足冷藏室2对冷/热负荷的需求，使其维持在所需温度。
本发明实施例的空气源热泵1可以包括：压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置，且热泵1可以为多个，多个热泵1的多个热泵第一输入端11并联在进风管5上，多个热泵1的多个热泵第二输入端12并联在回风管6上。也就是说，多个热泵1的热泵第一输入端11可以与进风管5相连，多个热泵1的热泵第二输入端12可以与回风管6相连，这样，将多个热泵1并联设置，可提高热泵1冷热联供系统100的换热效率，保证系统 100的高效运行。
进一步地，如图1所示，蓄热/冷水箱3可通过水管7与热泵1相连以形成冷热联供系统100的末级回路，其中，水管7的进水端与热泵输出端13相连，水管7的出水端与蓄热/冷水箱3的进水端相连，蓄热/冷水箱3可贮存热水或冷水，且蓄热/冷水箱3 的出水端适于与末端装置4相连。
可以可理解的是，机组冬季工况运行时，热泵1冷热联供系统100的多个并联设置的空气源热泵1产生热水，经蓄热水箱3分配输送至各热水需求场所，以满足居民生活热水需求、采暖需求以及冷藏室2温度的稳定，避免蔬菜水果等冻坏。产生的冷空气根据室外温度进行界定，达到设计下限时，产生的冷空气输送至室外，以保证机组高效稳定运行。
相应地，机组夏季工况运行时，热泵1冷热联供系统100的多个并联设置的空气源热泵1产生冷冻水，经蓄冷水箱3分配输送至各冷水需求场所，以满足居民室内舒适度、冷藏室2温度需求，产生的热风可经换热器(如冷凝器)与冷水换热，以满足居民对生活热水的需求。
综上所述，根据本发明实施例的热泵1冷热联供系统100，在满足室内热负荷后，从空气或者冷藏室2泵热，满足冷热负荷匹配的同时，可提高空气源热泵1的性能系数。
同时，通过设置蒸发器室外空气排风调节阀62和蒸发器室外空气进风调节阀52以及冷藏室进风调节阀51和冷藏室回风调节阀61，可从冷藏室2或者空气中泵热来满足室内热负荷，同时对冷负荷进行综合利用，保证系统100的高效运行，达到节能、减排的目的。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种热泵冷热联供系统，其特征在于，包括：
热泵，所述热泵具有热泵第一输入端、热泵第二输入端和热泵输出端；
冷藏室，所述冷藏室分别与所述热泵第一输入端和所述热泵第二输入端相连，且所述冷藏室与所述热泵第一输入端之间设置有冷藏室进风调节阀、蒸发器室外空气进风调节阀，所述冷藏室与所述热泵第二输入端之间设置有冷藏室回风调节阀和蒸发器室外空气排风调节阀，所述冷藏室进风调节阀、所述冷藏室回风调节阀、所述蒸发器室外空气进风调节阀和所述蒸发器室外空气排风调节阀用于调整所述冷藏室所需的冷/热负荷；
蓄热/冷水箱，所述蓄热/冷水箱与所述热泵输出端相连。
2.根据权利要求1所述的热泵冷热联供系统，其特征在于，所述冷藏室通过进风管和回风管与所述热泵相连形成冷热联供系统的上级回路，所述进风管的进口端与所述热泵第一输入端的出风口相连，所述进风管的出口端与所述冷藏室的送风口相连，所述回风管的进口端与所述热泵第一输入端的入风口相连，所述回风管的出口端与所述冷藏室的出风口相连。
3.根据权利要求2所述的热泵冷热联供系统，其特征在于，所述进风管上设置有冷藏室进风调节阀和蒸发器室外空气进风调节阀，且所述蒸发器室外空气进风调节阀位于所述冷藏室进风调节阀的上游。
4.根据权利要求2所述的热泵冷热联供系统，其特征在于，所述回风管上设置有冷藏室回风调节阀和蒸发器室外空气排风调节阀，且所述冷藏室回风调节阀位于所述蒸发器室外空气排风调节阀的上游。
5.根据权利要求2所述的热泵冷热联供系统，其特征在于，所述热泵为多个，多个所述热泵的多个所述热泵第一输入端并联在所述进风管上，所述热泵的多个所述热泵第二输入端并联在所述回风管上。
6.根据权利要求1所述的热泵冷热联供系统，其特征在于，所述蓄热/冷水箱通过水管与所述热泵相连形成冷热联供系统的末级回路，所述水管的进水端与所述热泵输出端相连，所述水管的出水端与所述蓄热/冷水箱的进水端相连。
7.根据权利要求1所述的热泵冷热联供系统，其特征在于，所述蓄热/冷水箱的出水端适于与末端装置相连。
8.根据权利要求2-3所述的热泵冷热联供系统，其特征在于，所述进风管上设置有与大气相通的第一风口。
9.根据权利要求2所述的热泵冷热联供系统，其特征在于，所述回风管上设置有与大气相通的第二风口。
10.根据权利要求2所述的热泵冷热联供系统，其特征在于，所述蒸发器室外空气进风调节阀设置在所述第一风口处，所述蒸发器室外空气排风调节阀设置在所述第二风口处。
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