CN109838830A - 一种天然气、热泵、电力耦合供热系统 - Google Patents

一种天然气、热泵、电力耦合供热系统 Download PDF

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艾乐
王金春
杨文学
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Abstract

本发明属于供热技术领域，特别涉及一种天然气、太阳能、电力耦合供热系统，本发明提供一种天然气、热泵、电力耦合供热系统，将天然气、热泵、电力耦合供热，充分发挥其各自的优点，降低供热成本，本发明中，燃气锅炉和热泵热水器作为主供热，太阳能热水器作为辅助供热，燃气锅炉和热泵热水器根据当地的天然气价格和用电价格以及峰谷电价，定时切换供热，通过控制系统设置燃气锅炉和热泵热水器各自的供热时间，能够有效降低供热成本，此外，当太阳能热水器的出水温度高于主回水管的回水温度时，建立太阳能热水器循环系统，太阳能热水器进行辅助供热。

Description

一种天然气、热泵、电力耦合供热系统
技术领域
本发明属于供热技术领域，特别涉及一种天然气、热泵、电力耦合供热系统。
背景技术
目前市面上的供热一般分为燃气锅炉供热、热泵热水器供热和太阳能热水器供热，形式比较单一，而且上述供热方式各有优劣点，太阳能热水器的优点在于采用免费的清洁能源供热，且不会产生污染，缺点在于太阳能热水器供热温度一般不高，特别是在天气不好的情况下，供热温度会很低，燃气锅炉供热和热泵热水器，一个采用天然气供热，一个采用电力供热，都会消耗传统能源，供热成本较高，而且燃气锅炉供热和热泵热水器的供热成本也存在着差异，不同地区的天然气价格以及用电价格相差也很大，而且有些地区设有峰谷电价，因此在同一天的不同时段内，燃气锅炉供热成本和热泵热水器供热成本也存在差异和不同。
能否把上述供热方式耦合起来，充分发挥其优点，减少能源浪费和降低供热成本。
发明内容
本发明提供一种天然气、热泵、电力耦合供热系统，可以解决背景技术中所指出的问题。
一种天然气、热泵、电力耦合供热系统，其包括燃气锅炉、热泵热水器、太阳能热水器以及供热管路，所述燃气锅炉连接供热循环管路，所述供热循环管路包括主出水管、主回水管、换热器以及循环水泵，所述燃气锅炉的出水端连接主出水管、回水端连接主回水管，所述换热器的进水端以及出水端分别设有第一温度传感器和第二温度传感器；
所述太阳能热水器的出水端与太阳能出水管的一端连接，太阳能出水管的另一端连接在主回水管上，所述太阳能热水器的回水端与太阳能回水管的一端连接，太阳能回水管的另一端通过第一电动三通阀连接在主回水管上，所述太阳能热水器的出水端设有第三温度传感器。
所述热泵热水器的出水端与热泵出水管的一端连接，热泵出水管的另一端通过第二电动三通阀连接在主出水管上，所述热泵热水器的回水端与热泵回水管的一端连接，热泵回水管的另一端连接在主回水管上。
优选的，燃气锅炉的烟囱内设有烟气回收换热器，所述烟气回收换热器通过回收管路与热泵热水器连接。
本发明提供一种天然气、热泵、电力耦合供热系统，将天然气、热泵、电力耦合供热，充分发挥其各自的优点，降低供热成本，本发明中，燃气锅炉和热泵热水器作为主供热，太阳能热水器作为辅助供热，燃气锅炉和热泵热水器根据当地的天然气价格和用电价格以及峰谷电价，定时切换供热，通过控制系统设置燃气锅炉和热泵热水器各自的供热时间，能够有效降低供热成本，此外，当太阳能热水器的出水温度高于主回水管的回水温度时，建立太阳能热水器循环系统，太阳能热水器进行辅助供热。
附图说明
图1为本发明的示意图，
图2为本发明的流程示意图，
附图标记说明：
图中标号：1、燃气锅炉； 2、热泵热水器；3、太阳能热水器； 4、主出水管； 5、主回水管；6、换热器；7、循环水泵； 8、第一温度传感器； 9、第二温度传感器； 10、太阳能出水管；11、太阳能回水管； 12、第一电动三通阀； 13、热泵出水管； 14、第二电动三通阀；15、热泵回水管； 16、烟囱； 17、烟气回收换热器； 18、第三温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1-2所示，本发明实施例提供的一种天然气、热泵、电力耦合供热系统，其包括燃气锅炉1、热泵热水器2、太阳能热水器3以及供热管路，所述燃气锅炉1连接供热循环管路，所述供热循环管路包括主出水管4、主回水管5、换热器6以及循环水泵7，所述燃气锅炉1的出水端连接主出水管4、燃气锅炉1的回水端连接主回水管5，所述换热器6的进水端以及出水端分别设有第一温度传感器8和第二温度传感器9；第一温度传感器8用于检测主出水管4的供热温度，第二温度传感器9用于检测主回水管5的回水温度；
所述太阳能热水器3的出水端与太阳能出水管10的一端连接，太阳能出水管10的另一端连接在主回水管5上，所述太阳能热水器3的回水端与太阳能回水管11的一端连接，太阳能回水管11的另一端通过第一电动三通阀12连接在主回水管5上，所述太阳能热水器3的出水端设有第三温度传感器18，第三温度传感器18用于检测太阳能热水器的出水温度。
所述热泵热水器2的出水端与热泵出水管13的一端连接，热泵出水管13的另一端通过第二电动三通阀14连接在主出水管5上，所述热泵热水器2的回水端与热泵回水管15的一端连接，热泵回水管15的另一端连接在主回水管5上。
第一温度传感器8、第二温度传感器9、第三温度传感器18、热泵热水器2、燃气锅炉1、第一电动三通阀12和第二电动三通阀14都分别与控制系统电性连接，控制系统可以为PLC控制器，控制系统接收第一温度传感器8、第二温度传感器9、第三温度传感器18信号，处理信号并发出指令控制热泵热水器2、燃气锅炉1、第一电动三通阀12和第二电动三通阀14作出相应动作。
上述技术方案的工作原理或者工作流程，结合图1和图2所示，根据当地的天然气价格和用电价格（峰谷电价）对比，通过控制系统设定燃气锅炉1和热泵热水器2各自开启的时间段，设定出水供热温度（如设定温度为50度），第一温度传感器8用于检测主出水管4的供热温度；
当第一温度传感器8的检测温度高于55度时，保持当前循环模式，并关闭正在运行的燃气锅炉1（或正在运行的热泵热水器2）；
当第一温度传感器8的检测温度低于50度时，第三温度传感器18检测太阳能热水器3的出水温度，第二温度传感器9检测主回水管5的回水温度，比较第二温度传感器9和第三温度传感器18检测的温度值，当太阳能热水器3的出水温度高于主回水管5的回水温度时，建立太阳能循环，切换第一电动三通阀12，使主回水管5与太阳能回水管11接通，这时温度较低的回水进入太阳能热水器3，太阳能热水器3内温度较高的水会通过太阳能出水管10进入主回水管5，通过主回水管5回到燃气锅炉1（或热泵热水器2）的回水端，太阳能热水器3起到辅助供热，此时，第一温度传感器8检测主出水管4的供热温度、当出水管4的供热温度高于55度时，自动关闭燃气锅炉1（或热泵热水器2），当出水管4的供热温度低于50度时，自动开启燃气锅炉1（或热泵热水器2）；
比较第二温度传感器9和第三温度传感器18检测的温度值，当太阳能热水器3的出水温度低于主回水管5的回水温度时，关闭太阳能循环，根据燃气锅炉1和热泵热水器2各自开启的时间段，在对应的时间段内，开启燃气锅炉1（或热泵热水器2），如本时间段为热泵热水器2的开启时间，第二电动三通阀14将热泵出水管13与主出水管4接通，建立热泵热水器循环，如本时间段为燃气锅炉1的开启时间，第二电动三通阀14将主出水管4与燃气锅炉1的出水端连通，建立燃气锅炉循环。
本发明提供一种天然气、热泵、电力耦合供热系统，将天然气、热泵、电力耦合供热，充分发挥其各自的优点，降低供热成本，本发明中，燃气锅炉和热泵热水器作为主供热，太阳能热水器作为辅助供热，燃气锅炉和热泵热水器根据当地的天然气价格和用电价格以及峰谷电价，定时切换供热，通过控制系统设置燃气锅炉和热泵热水器各自的供热时间，能够有效降低供热成本，此外，当太阳能热水器的出水温度高于主回水管的回水温度时，建立太阳能热水器循环系统，太阳能热水器进行辅助供热。
为了避免多余的热量流失，减少能源浪费，燃气锅炉1的烟囱16内设有烟气回收换热器17，所述烟气回收换热器17通过回收管路与热泵热水器2连接。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种天然气、太阳能、电力耦合供热系统,其包括燃气锅炉（1）、热泵热水器（2）、太阳能热水器（3）以及供热管路，其特征在于：所述燃气锅炉（1）连接供热循环管路，所述供热循环管路包括主出水管（4）、主回水管（5）、换热器（6）以及循环水泵（7），所述燃气锅炉（1）的出水端连接主出水管（4）、回水端连接主回水管（5），所述换热器（6）的进水端以及出水端分别设有第一温度传感器（8）和第二温度传感器（9）；
所述太阳能热水器（3）的出水端与太阳能出水管（10）的一端连接，太阳能出水管（10）的另一端连接在主回水管（5）上，所述太阳能热水器（3）的回水端与太阳能回水管（11）的一端连接，太阳能回水管（11）的另一端通过第一电动三通阀（12）连接在主回水管（5）上，所述太阳能热水器（3）的出水端设有第三温度传感器（18）。
所述热泵热水器（2）的出水端与热泵出水管（13）的一端连接，热泵出水管（13）的另一端通过第二电动三通阀（14）连接在主出水管（5）上，所述热泵热水器（2）的回水端与热泵回水管（15）的一端连接，热泵回水管（15）的另一端连接在主回水管（5）上。
2.根据权利要求1所述的一种天然气、热泵、电力耦合供热系统，其特征在于：燃气锅炉（1）的烟囱（16）内设有烟气回收换热器（17），所述烟气回收换热器（17）通过回收管路与热泵热水器（2）连接。
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