CN108266782A - 一种供暖系统 - Google Patents

一种供暖系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108266782A
CN108266782A CN201810022444.3A CN201810022444A CN108266782A CN 108266782 A CN108266782 A CN 108266782A CN 201810022444 A CN201810022444 A CN 201810022444A CN 108266782 A CN108266782 A CN 108266782A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy
phase
triple valve
import
storage units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810022444.3A
Other languages
English (en)
Inventor
贺明
任浩山
杨鲁伟
张振涛
魏娟
杨俊玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Original Assignee
Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS filed Critical Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority to CN201810022444.3A priority Critical patent/CN108266782A/zh
Publication of CN108266782A publication Critical patent/CN108266782A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12Heat pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/10Heat storage materials, e.g. phase change materials or static water enclosed in a space

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

本发明提供的一种供暖系统,包括:热泵单元、蓄能箱、相变储能单元和室内供暖单元;所述热泵单元的出口与所述蓄能箱的进口相连,所述热泵单元的进口与所述室内供暖单元的出口相连;所述蓄能箱的出口分别与所述相变储能单元的进口及所述室内供暖单元的进口相连;所述相变储能单元的出口分别与所述热泵单元的进口及所述室内供暖单元的进口相连。本发明提供的供暖系统可大幅提高低谷电的利用比率,降低了白天高峰期的用电量,从而大幅度降低运行成本;且该供暖系统采用的多种清洁能源,进一步促进冬季采暖的清洁化,减少空气污染,以使该供暖系统能耗低,更节能环保。

Description

一种供暖系统
技术领域
本发明涉及新能源技术领域,更具体地,涉及一种供暖系统。
背景技术
随着工业生产的不断发展,人们对于常规能源的消耗不断加剧。诸如煤炭、石油、天然气等能源的消耗呈不断上升趋势。日益增长的需求导致各种能源过度开采,对生态环境造成恶劣影响。在节能减排已经成为时代潮流的今天,节约能源,减少碳排放是最时尚的生活方式。我们知道,在所有的能源消耗中,建筑物的建设与运行大约占了其中的50%。因此,如何开发环保节能建筑成为各国科学家共同研究的课题。
目前,现有的供暖系统包括:热泵、热水器、地热器、储水箱、供水回路、循环回路、地热回路、燃气热源设备,其中,热泵用于对循环回路内的水以及地热回路内的水进行加热,储水箱用于储存供热用的热水,循环回路是储水箱内的水的循环通路,地热回路是地热器所使用的水的循环通路,燃气热源设备用于对供水回路内的热水以及地热回路内的水进行加热。
可知,现有的供暖系统采用燃气和电对循环水进行加热,则该供暖系统的能耗高,对空气的污染较严重;且采用电加热方式对循环水进行加热时,白天需要较大的用电量,这将增加成本和提高用电负荷,且容易造成电不够用的情况。
发明内容
针对上述的技术问题,本发明提供一种供暖系统。
第一方面,本发明提供一种供暖系统,包括:热泵单元、蓄能箱、相变储能单元和室内供暖单元;所述热泵单元的出口与所述蓄能箱的进口相连,所述热泵单元的进口与所述室内供暖单元的出口相连;所述蓄能箱的出口分别与所述相变储能单元的进口及所述室内供暖单元的进口相连;所述相变储能单元的出口分别与所述热泵单元的进口及所述室内供暖单元的进口相连。
其中,所述的供暖系统,还包括:设置在连接所述蓄能箱的出口、所述相变储能单元的进口及所述室内供暖单元的进口的管路上的第一三通阀;以及设置在连接所述相变储能单元的出口、所述循环泵的进口及所述室内供暖单元的进口的管路上的第二三通阀;所述第一三通阀用于调节所述储能箱内热媒的循环回路;所述第二三通阀用于调节所述相变储能单元的工作状态。
其中,所述的供暖系统,还包括:设置在所述第一三通阀连通所述蓄能箱的出口与所述室内供暖单元的进口的管路上,以及所述第二三通阀连通所述相变储能单元的出口与所述室内供暖单元的进口的管路上的第三三通阀;所述第三三通阀用于调节所述室内供暖单元的供能方式。
其中,所述的供暖系统,还包括:设置在所述蓄能箱的出口与所述第一三通阀之间的时间显示器和第一控制器,所述第一控制器根据所述时间显示器显示的当前时间来判断当前时间处于用电高峰期、平段期或低谷期;且所述第一控制器根据判断结果来控制所述第一三通阀和所述第二三通阀的连通管路。
其中,所述的供暖系统,还包括:设置在所述室内供暖单元上方的温度传感器,以及设置在所述室内供暖单元与所述第三三通阀之间的第二控制器;所述第二控制器根据所述温度传感器检测到的室内温度,来控制所述第二三通阀和所述第三三通阀的连通管路。
其中,所述的供暖系统,还包括:设置在所述第一三通阀与所述相变储能单元之间的第一流量调节阀,以及设置在所述第一三通阀与所述第三三通阀之间的第二流量调节阀;且根据所述温度传感器检测到的室内温度,调节所述第一流量调节阀和所第二流量调节阀的开度。
其中,所述的供暖系统,还包括:设置在连接所述第一流量调节阀与所述相变储能单元的进口管路上的电磁流量计,所述电磁流量计用于监测连接所述第一流量调节阀与所述相变储能单元的进口管路内的流量,以及自动化调节连接所述第一流量调节阀与所述相变储能单元的进口管路的流量。
其中,所述热泵单元采用空气源热泵;所述室内供暖单元采用钢制散热器、铝制散热器、铜质散热器或铜铝复合散热器;所述蓄能箱内设有净化装置。
其中,所述相变储能单元包括相变蓄能材料和浸没在所述相变蓄能材料内的换热管,且所换热管外设有肋片。
本发明提供的一种供暖系统,通过热泵单元利用低谷期的电将相变储能单元的相变材料加热并进行储能,然后在用电高峰期用该相变材料储存的热能向室内供暖单元提供热量,以对室内进行供暖,大幅提高低谷电的利用比率,降低了白天高峰期的用电量,从而大幅度降低运行成本;且该供暖系统采用的多种清洁能源,进一步促进冬季采暖的清洁化,减少空气污染,以使该供暖系统能耗低,更节能环保。
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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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为本发明实施例提供的供暖系统的结构示意图;
图2为图1所示的供暖系统中相变储能单元的结构示意图;
其中,1-热泵单元;2-蓄能箱;3-第一三通阀;4-第一流量调节阀;5-电磁流量计;6-相变储能单元;7-第二三通阀;8-第三三通阀;9-室内供暖单元;10-第四三通阀;11-循环泵;12-第二流量阀;13-第三流量阀;61-相变蓄能材料;62-换热管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
因电厂是全天候持续发电的,如果发出来的电不用掉,用于发电的能源也就浪费掉了。一个发电厂发电能力通常是固定的不轻易改变的,但是用电高峰通常在白天,造成白天电不够用,晚上则是低谷,有多余用不掉发的电都浪费了,针对此现象,电力系统就把一部分高峰负荷挪到晚上低谷期,从而就利用了晚上多余的电力,也就达到了节约能源的目的。
图1为本发明实施例提供的供暖系统的结构示意图,如图1所示,该系统包括:热泵单元1、蓄能箱2、相变储能单元6和室内供暖单元9;所述热泵单元1的出口与所述蓄能箱2的进口相连,所述热泵单元1的进口与所述室内供暖单元9的出口相连;所述蓄能箱2的出口分别与所述相变储能单元6的进口及所述室内供暖单元9的进口相连;所述相变储能单元6的出口分别与所述热泵单元1的进口及所述室内供暖单元9的进口相连。
其中,热泵(Heat Pump)是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置,也是倍受全世界关注的新能源技术。它不同于人们所熟悉的可以提高位能的机械设备——“泵”;热泵通常是先从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,然后再向人们提供可被利用的高品位热能。热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,通过传热工质循环系统提高温度进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。
其中,相变材料从液态向固态转变时,要经历物理状态的变化。在这两种相变过程中,材料要从环境中吸热;反之,向环境放热。在物理状态发生变化时可储存或释放的能量称为相变热,发生相变的温度范围很窄。物理状态发生变化时,材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变。大量相变热转移到环境中时,产生了一个宽的温度平台。相变材料的出现,体现了恒温时间的延长,并可与显热和绝缘材料在热循环时,储存或释放显热。其原理是:相变材料在热量的传输过程中将能量储存起来,就像热阻一样将可以延长能量传输时间,使温度梯度减小。
具体地,当处于夜间用电低谷期时,例如,夜晚22:00-8:00为用电低谷期,此时间段内开启热泵单元1,即热泵单元1从自然界的空气、水或土壤中吸收低品位热能,然后通过利用低谷期的电力,将低品位热能转化为高品位热能,并将该高品位热能提供给热媒介质,例如,热媒介质为水,即,热泵单元1将从自然界吸收的低品位热能转化为高品位热能后,将该高品位热能传递给水。然后,被加热的水被存储在蓄能箱2内,且该被加热的水一部分用于加热相变储能单元6内的相变材料,以使相变材料将热能进行存储;被加热的水另一部分用于为室内供暖单元9提供热能进行供暖。为相变储能单元6提供热能后的水,以及为室内供暖单元9提供热能后的水,均回流至热泵单元1进行再次加热和供暖。
当处于白天用电高峰期时,例如,白天8:00-11:00为用电高峰期,此时热泵单元1停止工作,利用相变储能单元6在用电低谷期存储的热能向室内供暖单元9提供热能,对室内进行供暖。
在本发明实施例中,通过热泵单元利用低谷期的电进行供暖,以及将相变储能单元的相变材料加热并进行储能;然后在用电高峰期用该相变材料储存的热能向室内供暖单元提供热量,以对室内进行供暖,大幅提高低谷电的利用比率,降低了白天高峰期的用电量,从而大幅度降低运行成本;且该供暖系统采用的多种清洁能源,进一步促进冬季采暖的清洁化,减少空气污染,以使该供暖系统能耗低,更节能环保。
另外,还可以在是室内供暖单元9的出口与热泵单元1的进口之间设置循环泵11,以利用循环泵11为整个供暖系统提供动力,将循环介质均回流至热泵单元进行再次加热和供暖。
在上述实施例的基础上,所述的供暖系统,还包括:设置在连接所述蓄能箱2的出口、所述相变储能单元6的进口及所述室内供暖单元9的进口的管路上的第一三通阀3;以及设置在连接所述相变储能单元6的出口、所述循环泵11的进口及所述室内供暖单元9的进口的管路上的第二三通阀7;所述第一三通阀3用于调节所述储能箱2内热媒的循环回路;所述第二三通阀7用于调节所述相变储能单元6的工作状态。
具体地,当处于用电高峰期时,此时热泵单元1停止工作,通过相变储能单元6为室内供暖单元9提供热能,则此时第一三通阀3将蓄能箱2的出口与室内供暖单元的进口相连的管路关闭,将蓄能箱2的出口、相变储能单元6及室内供暖单元9的进口相连的管路连通;第二三通阀7将相变储能单元6的出口与循环泵11的进口相连的管路关闭,将相变储能单元6的出口与室内供暖单元9的进口相连的管路连通。即,此时利用相变储能单元6内相变材料存储的热量为室内供暖单元9提供热量,进而为室内供暖。
当处于用电低谷期时,此时热泵单元1启动,则热泵单元1为室内供暖单元9提供热量进行供暖;同时还为相变储能单元6提供热能,以使相变材料储能。此时第一三通阀3将蓄能箱2的出口与室内供暖单元的进口相连的管路连通,将蓄能箱2的出口、相变储能单元6及室内供暖单元9的进口相连的管路连通;以及,第二三通阀7将相变储能单元6的出口与循环泵11的进口相连的管路连通,将相变储能单元6的出口与室内供暖单元9的进口相连的管路关闭。即,此时热泵单元1通过利用低谷期的电力,加热的热媒一部分用于将相变储能单元6内的相变材料加热并进行储能,另一部分热媒为室内供暖单元9提供热能进行供暖;且相变储能单元6内被加热的相变材料将热能进行存储,不用于为室内供暖单元9提供热能。
在本发明实施例中,通过调节第一三通阀和第二三通阀的连通管路,实现不同用电时间段内为室内供暖单元提供热能的方式的,从而实现提高该供暖系统的灵活性和可操作性。
在上述实施例的基础上,所述的供暖系统,还包括:设置在所述第一三通阀3连通所述蓄能箱2的出口与所述室内供暖单元9的进口的管路上,以及所述第二三通阀7连通所述相变储能单元6的出口与所述室内供暖单元9的进口的管路上的第三三通阀8;所述第三三通阀8用于调节所述室内供暖单元9的供能方式。
具体地,处于用电高峰期时,则采用相变储能单元6为室内供暖单元提供热能,而热泵单元1停止工作,此时第三三通阀8将第一三通阀3连通蓄能箱2的出口与室内供暖单元9的进口管路关闭,将第二三通阀7连通相变储能单元6的出口与室内供暖单元9的进口管路连通,即可实现采用相变储能单元6为室内供暖。相反的,处于用电低谷期时,此时第三三通阀8将第一三通阀3连通蓄能箱2的出口与室内供暖单元9的进口管路连通,将第二三通阀7连通相变储能单元6的出口与室内供暖单元9的进口管路关闭,即可实现采用热泵单元1为室内供暖。以及,处于用电平段期时,此时第三三通阀8可将第一三通阀3连通蓄能箱2的出口与室内供暖单元9的进口管路连通,将第二三通阀7连通相变储能单元6的出口与室内供暖单元9的进口管路也连通,即可实现采用热泵单元1和相变储能单元6联合供暖。
在本发明实施例中,在第一三通阀3和第二三通阀7的基础上增加第三三通阀8,可通过调节第三三通阀8的连通管路,实现热泵单元1单独供暖、相变储能单元6单独供暖、热泵单元1和相变储能单元6联合供暖,即可实现多种供暖方式,进而提高供暖系统的灵活性、稳定性和可靠性。
另外,第一三通阀3、第二三通阀7和第三三通阀8是一种特殊的三通阀件,可以灵活调节,变换供暖系统工况;主要特点是此三个三通阀,不仅可以三个通道同时贯通,还可以任意通道两两组合,方便实现为相变储能单元6充能,以及相变储能单元6单独给室内供暖的工况。
在上述各实施例的基础上,所述的供暖系统,还包括:设置在所述蓄能箱2的出口与所述第一三通阀3之间的时间显示器和第一控制器,所述第一控制器根据所述时间显示器显示的当前时间来判断当前时间处于用电高峰期、平段期或低谷期;且所述第一控制器根据判断结果来控制所述第一三通阀3和所述第二三通阀7的连通管路。
其中,用电高峰期、平段期和低谷期,可根据所在地区的用电量来衡量和判断,一般用电高峰期在8:00-11:00和18:00-22:00、平段期在11:00-18:00、低谷期在22:00-8:00,当然用电高峰期、平段期和低谷期可以根据各地区的用电量进行适当的调整。
具体地,在蓄能箱2与第一三通阀之间设置时间显示器和第一控制器,时间显示器用来显示当前时间,第一控制器则根据时间显示器显示的当前时间来判断当前时间处于用电高峰期、平段期或低谷期,然后第一控制器根据判断结果来控制第一三通阀3和第二三通阀7的连通管路。例如,时间显示器显示的当前时间为9:30,则第一控制器根据当前时间9:30判断出当前时间处于用电高峰期,则此时采用相变储能单元6为室内供暖单元9提供热能进行供暖,即,此时第一控制器控制第一三通阀3将连接蓄能箱2的出口与室内供暖单元9的进口管路关闭,第二三通阀7将连接相变储能单元6与循环泵11的进口管路关闭。例如,时间显示器显示的当前时间为12:30,则第一控制器根据当前时间12:30判断出当前时间处于用电平段期,则此时可采用热泵单元1或相变储能单元6单独为室内供暖单元9提供热能进行供暖;或者,采用热泵单元1和相变储能单元6同时为室内供暖单元9提供热能进行供暖,即,此时第一控制器控制第一三通阀3和第二三通阀7的连通管路,实现多种供暖方式。
在本发明实施例中,通过第一控制器根据时间显示器显示的当前时间来判断当前时间处于用电的哪个阶段,然后第一控制器根据判断结果来控制第一三通阀和第二三通阀的连通管路,进而提高供暖系统的智能化水平。
在上述各实施例的基础上,所述的供暖系统,还包括:设置在所述室内供暖单元9上方的温度传感器,以及设置在所述室内供暖单元9与所述第三三通阀8之间的第二控制器;所述第二控制器根据所述温度传感器检测到的室内温度,来控制所述第二三通阀7和所述第三三通阀8的连通管路。
具体地,在室内供暖单元9上方设置温度传感器用于检测室内温度,例如,温度传感器检测到的室内温度为5℃,则此时室内温度较低需要对室内进行供暖。若此时处于用电低谷期,则第二控制器可以控制第二三通阀将相变储能单元6的出口与室内供暖单元9的进口管路连通,以及控制第三三通阀将第一三通阀3连通蓄能箱2出口与室内供暖单元9的进口管路连通,实现相变储能单元6和热泵单元1同时为室内供暖单元9供暖;或者,第二控制器控制第二三通阀将相变储能单元6的出口与室内供暖单元9的进口管路关闭,以及控制第三三通阀将第一三通阀3连通蓄能箱2出口与室内供暖单元9的进口管路连通,实现热泵单元1为室内供暖单元9供暖。
例如,温度传感器检测到的室内温度为20℃,则此时室内温度较适宜,只需要对室内进行少量供暖即可。若此时处于用电高峰期,则第二控制器可以控制第二三通阀将相变储能单元6的出口与室内供暖单元9的进口管路关闭,以及控制第三三通阀将第一三通阀3连通蓄能箱2出口与室内供暖单元9的进口管路连通,实现热泵单元1单独为室内供暖单元9供暖。
在本发明实施例中,通过第二控制器根据温度传感器检测到的室内温度,来控制第二三通阀和第三三通阀的连通管路,实现供暖系统的智能化控制。
另外,还可以根据时间显示器、第一控制器、温度传感器和第二控制器的联合作用,来进一步实现供暖系统的智能化控制,提高供暖系统的自动化操作水平。
在上述各实施例的基础上,所述的供暖系统,还包括:设置在所述第一三通阀3与所述相变储能单元6之间的第一流量调节阀4,以及设置在所述第一三通阀3与所述第三三通阀8之间的第二流量调节阀12;且根据所述温度传感器检测到的室内温度,调节所述第一流量调节阀4和所第二流量调节阀12的开度。
具体地,当室内供暖单元1上方的温度传感器检测到的室内温度较低,需要较大的供暖量时,则将第一流量调节阀4的开度调小,以及将第二流量调节阀4的开度调大,即热泵单元1提供的热能大部分用于为室内供暖单元9供暖,少部分用于加热相变储能单元6的相变材料。
或者,当室内供暖单元1上方的温度传感器检测到的室内温度较适宜,需要较小的供暖量时,则将第一流量调节阀4的开度调大,以及将第二流量调节阀4的开度调小,即热泵单元1提供的热能大部分用于加热相变储能单元6的相变材料,少部分用于为室内供暖单元9供暖。
在本发明实施例中,通过根据温度传感器检测到的室内温度,调节第一流量调节阀和第二流量调节阀的开度,实现能量的合理利用,提高能量利用率,减少能量的浪费。
另外,还可以在第二三通阀7连通相变储能单元6的出口与循环泵11的进口管路,以及在连接室内供暖单元9和循环泵11的管路上的第四三通阀10,该第四三通阀10可以调节循环水的回流支路。且在第四三通阀10与循环泵11之间设置第三流量调节阀13,可以通过该第三流量调节阀13为供暖系统进行补水。
在上述各实施例的基础上,所述的供暖系统,还包括:设置在连接所述第一流量调节阀4与所述相变储能单元6的进口管路上的电磁流量计5,所述电磁流量计5用于监测连接所述第一流量调节阀4与所述相变储能单元6的进口管路内的流量,以及自动化调节连接所述第一流量调节阀4与所述相变储能单元的进口管路的流量。
其中,电磁流量计(Electromagnetic Flowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。电磁流量计是应用电磁感应原理,根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。
具体地,通过在第一流量调节阀4与相变储能单元6的进口管路上设置电磁流量计5,可通过该电磁流量计5准确观察该管路内的流量,方便以后对管内流量自动化的调节控制,对整个系统的运行稳定性进行可视化控制。
在上述各实施例的基础上,所述热泵单元1采用空气源热泵;所述室内供暖单元9采用钢制散热器、铝制散热器、铜质散热器或铜铝复合散热器;所述蓄能箱2内设有净化装置
其中,空气源热泵是蓄热式的,加热功能根据水箱内的温度或者空调负荷自动启动,保证热水、空调负荷24小时充足供应,加热热水时不会出现无法同时满足多个水龙头用热水的问题,也不会出现电热水器容量小,多人洗澡需要等待的问题。即开即用热水,出水量大,出水温度稳定,满足对热水的所有期望。而且其耗电量是其他供暖、制热、生活热水费用的1/4;相当于使用同样多的热水或者同样的采暖面积,使用空气源热泵,电费只需电加热采暖的四分之一。以一个4口之家来计算,正常热水使用量在200L/天左右,用电热水器加热,电费大约需要4元/天,而空气源热泵则只需要约1元/天,一年可以节约1000元左右的电费。
具体地,热泵单元1采用空气源热泵,其主要由蒸发器、冷凝器、节流阀和压缩机构成,蒸发器段工质蒸发吸收空气中热量,冷凝器段工质冷凝,将热量传递给循环水。热泵单元1产生的热水主要用于室内采暖和相变材料充能,还有一部分则存储于蓄能箱2内,例如,蓄能箱2为蓄水箱,且蓄水箱中的热水还有一部分可以作为生活热水使用。蓄水箱2用于储存和净化热泵单元1加热后的热媒,例如,热媒为循环水,且在蓄水箱2内设置净化装置,例如,净化装置为污水净化装置,可有效防止循环水水质发生变化,影响整个供暖系统以及对各个器件造成堵塞和耗损。
室内供暖单元9是供暖系统的末端装置,放置在室内,并且室内提供所需的热量,且该室内供暖单元可以采用室内暖气片,且该室内暖气片可以采用钢制散热器、铝制散热器、铜质散热器或铜铝复合散热器。优选地采用钢制散热器,其散热器厚度薄,占用居室空间较少,重量轻,水容量小,使用更加环保。
在上述各实施例的基础上,结合图2,所述相变储能单元6包括相变蓄能材料61和浸没在所述相变蓄能材料61内的换热管62,且所换热管62外设有肋片。
其中,相变蓄能材料在特定温度下改变形态并能吸收或释放热量,它具有蓄热密度大、蓄热放热近似等温、过程可控制、可多次重复使用等优点,从而可以提供足够的蓄热/冷容量,大幅度提高自然冷/热源的可用潜力。
具体地,相变储能单元6包括相变蓄能材料61和换热管62,其可以在供暖系统中将热泵单元1产生的多余热量蓄存起来,且在用电峰值期,释放热量向室内供暖;换热管2内为供热循环水。且在换热管62周围增加肋片,则可以增加换热管62的换热面积,进而加强换热效果,则可以快速的进行相变蓄能材料与循环水之间的换热。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种供暖系统,其特征在于,包括:热泵单元、蓄能箱、相变储能单元和室内供暖单元;
所述热泵单元的出口与所述蓄能箱的进口相连,所述热泵单元的进口与所述室内供暖单元的出口相连;
所述蓄能箱的出口分别与所述相变储能单元的进口及所述室内供暖单元的进口相连;
所述相变储能单元的出口分别与所述热泵单元的进口及所述室内供暖单元的进口相连。
2.根据权利要求1所述的供暖系统,其特征在于,还包括:设置在连接所述蓄能箱的出口、所述相变储能单元的进口及所述室内供暖单元的进口的管路上的第一三通阀;以及
设置在连接所述相变储能单元的出口、所述循环泵的进口及所述室内供暖单元的进口的管路上的第二三通阀;
所述第一三通阀用于调节所述储能箱内热媒的循环回路;所述第二三通阀用于调节所述相变储能单元的工作状态。
3.根据权利要求2所述的供暖系统,其特征在于,还包括:设置在所述第一三通阀连通所述蓄能箱的出口与所述室内供暖单元的进口的管路上,以及所述第二三通阀连通所述相变储能单元的出口与所述室内供暖单元的进口的管路上的第三三通阀;
所述第三三通阀用于调节所述室内供暖单元的供能方式。
4.根据权利要求2所述的供暖系统,其特征在于,还包括:设置在所述蓄能箱的出口与所述第一三通阀之间的时间显示器和第一控制器,所述第一控制器根据所述时间显示器显示的当前时间来判断当前时间处于用电高峰期、平段期或低谷期;
且所述第一控制器根据判断结果来控制所述第一三通阀和所述第二三通阀的连通管路。
5.根据权利要求3所述的供暖系统,其特征在于,还包括:设置在所述室内供暖单元上方的温度传感器,以及设置在所述室内供暖单元与所述第三三通阀之间的第二控制器;
所述第二控制器根据所述温度传感器检测到的室内温度,来控制所述第二三通阀和所述第三三通阀的连通管路。
6.根据权利要求5所述的供暖系统,其特征在于,还包括:设置在所述第一三通阀与所述相变储能单元之间的第一流量调节阀,以及设置在所述第一三通阀与所述第三三通阀之间的第二流量调节阀;
且根据所述温度传感器检测到的室内温度,调节所述第一流量调节阀和所第二流量调节阀的开度。
7.根据权利要求6所述的供暖系统,其特征在于,还包括:设置在连接所述第一流量调节阀与所述相变储能单元的进口管路上的电磁流量计,所述电磁流量计用于监测连接所述第一流量调节阀与所述相变储能单元的进口管路内的流量,以及自动化调节连接所述第一流量调节阀与所述相变储能单元的进口管路的流量。
8.根据权利要求1所述的供暖系统,其特征在于,所述热泵单元采用空气源热泵;所述室内供暖单元采用钢制散热器、铝制散热器、铜质散热器或铜铝复合散热器;所述蓄能箱内设有净化装置。
9.根据权利要求1-8任一项所述的供暖系统,其特征在于,所述相变储能单元包括相变蓄能材料和浸没在所述相变蓄能材料内的换热管,且所换热管外设有肋片。
CN201810022444.3A 2018-01-10 2018-01-10 一种供暖系统 Pending CN108266782A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810022444.3A CN108266782A (zh) 2018-01-10 2018-01-10 一种供暖系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810022444.3A CN108266782A (zh) 2018-01-10 2018-01-10 一种供暖系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108266782A true CN108266782A (zh) 2018-07-10

Family

ID=62773394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810022444.3A Pending CN108266782A (zh) 2018-01-10 2018-01-10 一种供暖系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108266782A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108061347A (zh) * 2017-12-27 2018-05-22 竺传红 一种空调热交换系统及其应用
CN110207298A (zh) * 2019-06-18 2019-09-06 珠海格力电器股份有限公司 热水机系统及其控制方法
CN110410841A (zh) * 2019-07-10 2019-11-05 洛阳双瑞特种装备有限公司 一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统
CN110567046A (zh) * 2019-09-25 2019-12-13 辽宁斯宝达节能科技开发有限公司 一种多模式加热设备智能管理系统方法
CN112161379A (zh) * 2020-09-07 2021-01-01 珠海格力电器股份有限公司 空调机组控制方法和装置
CN112524679A (zh) * 2020-11-16 2021-03-19 上海有隆工程勘测技术有限公司 管道蓄热式空气源热泵二级加热制热水系统
CN112682838A (zh) * 2020-12-21 2021-04-20 北京华厚能源科技有限公司 适用于大型公共建筑的相变蓄能耦合空气源热泵供能系统
CN113970122A (zh) * 2021-11-25 2022-01-25 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种地暖热水两联供系统及控制方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994021976A1 (en) * 1993-03-23 1994-09-29 Store Heat And Produce Energy, Inc Heat pump air conditioning and thermal storage
CN1293344A (zh) * 1999-10-19 2001-05-02 北京科技大学 利用夜间低谷电蓄热白天供暖制冷技术
CN101832590A (zh) * 2009-03-13 2010-09-15 潘戈 太阳能供暖系统及其采暖和热水供应的方法
CN102985763A (zh) * 2010-05-13 2013-03-20 (株)庆东Navien公司 太阳能热系统
CN103245064A (zh) * 2013-05-20 2013-08-14 沈阳工程学院 一种基于热电阻和热电偶的时段蓄热锅炉控制方法
CN103267317A (zh) * 2013-05-17 2013-08-28 苏州经贸职业技术学院 一种节能热流量控制系统
CN103836703A (zh) * 2014-03-13 2014-06-04 北京工业大学 熔盐蓄热式电加热集中供暖系统
CN203704743U (zh) * 2014-02-14 2014-07-09 北京江洛源节能设备有限公司 一种承压水蓄能设备
CN204630141U (zh) * 2015-05-08 2015-09-09 陕西环发新能源技术有限责任公司 一种相变蓄能复合源热泵装置
CN205245306U (zh) * 2015-11-26 2016-05-18 沈阳市金鑫冷暖设备制造安装有限公司 相变储能设备辅助空气源热泵的供暖系统
CN106247442A (zh) * 2016-09-27 2016-12-21 中国华电科工集团有限公司 一种利用低谷电蓄能供热供暖的系统
CN107355841A (zh) * 2017-06-13 2017-11-17 上海交通大学 一种低谷电驱动的空气源热泵多模式采暖系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994021976A1 (en) * 1993-03-23 1994-09-29 Store Heat And Produce Energy, Inc Heat pump air conditioning and thermal storage
CN1293344A (zh) * 1999-10-19 2001-05-02 北京科技大学 利用夜间低谷电蓄热白天供暖制冷技术
CN101832590A (zh) * 2009-03-13 2010-09-15 潘戈 太阳能供暖系统及其采暖和热水供应的方法
CN102985763A (zh) * 2010-05-13 2013-03-20 (株)庆东Navien公司 太阳能热系统
CN103267317A (zh) * 2013-05-17 2013-08-28 苏州经贸职业技术学院 一种节能热流量控制系统
CN103245064A (zh) * 2013-05-20 2013-08-14 沈阳工程学院 一种基于热电阻和热电偶的时段蓄热锅炉控制方法
CN203704743U (zh) * 2014-02-14 2014-07-09 北京江洛源节能设备有限公司 一种承压水蓄能设备
CN103836703A (zh) * 2014-03-13 2014-06-04 北京工业大学 熔盐蓄热式电加热集中供暖系统
CN204630141U (zh) * 2015-05-08 2015-09-09 陕西环发新能源技术有限责任公司 一种相变蓄能复合源热泵装置
CN205245306U (zh) * 2015-11-26 2016-05-18 沈阳市金鑫冷暖设备制造安装有限公司 相变储能设备辅助空气源热泵的供暖系统
CN106247442A (zh) * 2016-09-27 2016-12-21 中国华电科工集团有限公司 一种利用低谷电蓄能供热供暖的系统
CN107355841A (zh) * 2017-06-13 2017-11-17 上海交通大学 一种低谷电驱动的空气源热泵多模式采暖系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
江萍: "《建筑设备自动化》", 31 January 2016 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108061347A (zh) * 2017-12-27 2018-05-22 竺传红 一种空调热交换系统及其应用
CN110207298A (zh) * 2019-06-18 2019-09-06 珠海格力电器股份有限公司 热水机系统及其控制方法
CN110410841A (zh) * 2019-07-10 2019-11-05 洛阳双瑞特种装备有限公司 一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统
CN110567046A (zh) * 2019-09-25 2019-12-13 辽宁斯宝达节能科技开发有限公司 一种多模式加热设备智能管理系统方法
CN112161379A (zh) * 2020-09-07 2021-01-01 珠海格力电器股份有限公司 空调机组控制方法和装置
CN112524679A (zh) * 2020-11-16 2021-03-19 上海有隆工程勘测技术有限公司 管道蓄热式空气源热泵二级加热制热水系统
CN112682838A (zh) * 2020-12-21 2021-04-20 北京华厚能源科技有限公司 适用于大型公共建筑的相变蓄能耦合空气源热泵供能系统
CN113970122A (zh) * 2021-11-25 2022-01-25 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种地暖热水两联供系统及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108266782A (zh) 一种供暖系统
CN206959110U (zh) 一种太阳能光伏光热一体化联合空气源热泵供暖系统
CN102550340B (zh) 一种用于温室供暖的太阳能蓄热供暖装置
CN106352388A (zh) 电动热泵和蓄热装置联用的热力站系统
CN101629748A (zh) 冰浆蓄冷中央空调系统
CN211822634U (zh) 太阳能-水源热泵联合供暖系统
CN107355841A (zh) 一种低谷电驱动的空气源热泵多模式采暖系统
CN109611937B (zh) 一种太阳能地源热泵及相变蓄热耦合供热系统和控制方法
CN104595967A (zh) 一种离散式热管太阳能热水器的供暖装置
CN108775735A (zh) 一种基于大数据分析的带有蓄能装置的海水源热泵系统
CN201547899U (zh) 冰浆蓄冷中央空调系统
CN106931674A (zh) 一种太阳能与土壤源联合供能的双热源热泵及跨季节蓄能系统
CN201259282Y (zh) 全热回收蓄能型地能热泵中央空调系统
CN205919556U (zh) 一种太阳能‑地源热泵耦合供能系统
CN208349622U (zh) 一种多能互补供冷和供热系统
CN101329106A (zh) 利用空调机冷凝热与辅助热源制备卫生热水的技术与工艺
CN104976839B (zh) 一种水源侧节能运行模式切换的地下水源热泵系统与方法
CN106642289A (zh) 蓄热式水循环电采暖系统
CN113757762A (zh) 一种太阳能复合储能供热系统
CN206593197U (zh) 蓄热式水循环电采暖系统
CN207334870U (zh) 一种小区被动式太阳能采暖系统
CN207555710U (zh) 一种空气源热泵和蓄热电锅炉联合集中供热系统
CN108800292A (zh) 一种利用生活用水和相变蓄能材料的跨季节冷热供给系统
CN205919555U (zh) 带有双地埋管群的太阳能‑地源热泵耦合供能系统
CN201803522U (zh) 太阳能、空气能与电网一体化集中供热及制冷系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180710

RJ01 Rejection of invention patent application after publication