CN204630141U - 一种相变蓄能复合源热泵装置 - Google Patents

一种相变蓄能复合源热泵装置 Download PDF

Info

Publication number
CN204630141U
CN204630141U CN201520295690.8U CN201520295690U CN204630141U CN 204630141 U CN204630141 U CN 204630141U CN 201520295690 U CN201520295690 U CN 201520295690U CN 204630141 U CN204630141 U CN 204630141U
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
pipeline
phase
storing
heat
Prior art date
Application number
CN201520295690.8U
Other languages
English (en)
Inventor
贺琳
Original Assignee
陕西环发新能源技术有限责任公司
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 陕西环发新能源技术有限责任公司 filed Critical 陕西环发新能源技术有限责任公司
Priority to CN201520295690.8U priority Critical patent/CN204630141U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204630141U publication Critical patent/CN204630141U/zh

Links

Abstract

本实用新型公开了一种相变蓄能复合源热泵装置,包括通过管路连接的热泵系统、太阳能集热系统、相变蓄能系统,在所述的热泵系统、太阳能集热系统、相变蓄能系统之间设置有若干个电动两通阀;相变蓄能复合源热泵装置可通过控制电动两通阀的通断,实现多种模式的切换。制热工况下装置能根据太阳能辐照量自动调节运行,由于复合了空气源和太阳能,热泵蒸发温度提高,系统运行效率得以提高,具有良好的经济效益,另外结合了相变蓄能装置,可利用夜间谷电进行热量储存,系统可靠性得到大幅度提高,能完全满足用户“全天候”用热用冷需求。

Description

一种相变蓄能复合源热泵装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于暖通空调领域,特别是涉及一种带有相变蓄能系统的复合源热泵装置,可为用户供冷、供暖及提供生活热水。
背景技术
[0002]由于太阳能具有低密度、间歇性和不稳定性等特点,常规太阳能供热系统很难满足用户“全天候”的需求,为满足用户需求,通常采用电加热、空气源热泵作为辅助热源,主要有太阳能与空气源热泵两套装置并联和将太阳能作为热泵蒸发器热源两种运行方式,系统较复杂且运行经济性较差。供热系统一般采用水作为蓄热介质,蓄热能力有限且占地面积较大。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于对现有太阳能、空气源热泵结合供热存在的问题加以解决,提供一种相变蓄能复合源热泵装置,该装置具有为用户供冷、供暖及提供生活热水等多种功能,在系统运行经济性和可靠性方面均有较大改善。
[0004] 为实现上述发明目的而采用的技术解决方案如下:
[0005] 一种相变蓄能复合源热泵装置,包括通过管路连接的热泵系统、太阳能集热系统、相变蓄能系统,在所述的热泵系统、太阳能集热系统、相变蓄能系统之间设置有若干个控制阀门;所述的相变蓄能复合源热泵装置可通过控制阀门的通断,实现热泵系统和太阳能集热系统及相变蓄能系统三系统运行模式、太阳能集热系统和相变蓄能系统双系统运行模式、热泵系统和相变蓄能系统双系统运行模式以及相变蓄能系统单系统运行模式的切换。
[0006] 上述相变蓄能复合源热泵装置中,热泵系统包括压缩机、四通换向阀、用户侧水/制冷剂换热器、热源侧水/制冷剂换热器、空气/制冷剂换热器和节流装置;
[0007] 所述的压缩机排气口通过管路与四通换向阀接口 A连接,四通换向阀接口 B通过管路与用户侧水/制冷剂换热器进口连接,用户侧水/制冷剂换热器出口通过管路与节流装置进口连接,节流装置出口通过管路与热源侧水/制冷剂换热器进口连接,热源侧水/制冷剂换热器出口通过管路与空气/制冷剂换热器进口连接,空气/制冷剂换热器出口通过管路与四通换向阀接口 D连接,四通换向阀接口 C通过管路与压缩机吸气口连接。
[0008] 上述相变蓄能复合源热泵装置中,太阳能集热系统包括太阳能集热器、热源侧膨胀罐、热源侧循环水泵;太阳能集热器出口通过管路与电动两通阀一进口、电动两通阀二进口相连,电动两通阀一出口通过管路与相变蓄能系统相连,电动两通阀二出口通过管路与热泵系统中热源侧水/制冷剂换热器水侧进口相连,热源侧水/制冷剂换热器水侧出口通过管路与热源侧循环水泵进口、电动两通阀四出口相连,热源侧循环水泵进口管道上安装热源侧膨胀罐,热源侧循环水泵出口通过管道与太阳能集热器进口连接。
[0009] 上述相变蓄能复合源热泵装置中,相变蓄能系统包括用户侧循环水泵、辅助电加热器、相变蓄能装置、水/水换热器和用户侧膨胀罐;所述热泵系统中用户侧水/制冷剂换热器水侧出口通过管路与用户侧循环水泵进口相连,用户侧循环水泵出口、电动两通阀一出口通过管路与电动两通阀五进口、电动两通阀六进口相连,电动两通阀六出口通过管路与辅助电加热器进口连接,辅助电加热器出口通过管路与相变蓄能装置进口相连,电动两通阀五出口和相变蓄能装置出口通过管路与水/水换热器蓄热侧进口连接,水/水换热器蓄热侧出口通过管路与电动两通阀三进口、电动两通阀四进口连接,电动两通阀三出口通过管路与用户侧水/制冷剂换热器水侧进口连接,水/水换热器蓄热侧出口管路上安装用户侧膨胀罐。
[0010] 上述相变蓄能复合源热泵装置中,相变蓄能复合源热泵装置可用于直膨式热泵装置中。
[0011] 本实用新型具有的有益技术效果如下:
[0012] 1、本实用新型的复合源热泵装置由于可实现空气源和太阳能复合运行,热泵蒸发温度提高,系统运行效率得以提高,具有良好的经济效益,另外结合了相变蓄能装置,可利用夜间谷电进行热量储存,系统可靠性得到大幅度提高,能完全满足用户“全天候”用热用冷需求。
[0013] 2、本实用新型的复合源热泵装置通过自动化控制系统之间的阀门,实现了实现热泵系统、太阳能集热系统、相变蓄能系统三系统运行模式、太阳能集热系统、相变蓄能系统双系统运行模式、热泵系统和相变蓄能系统双系统运行模式和相变蓄能系统单系统运行模式的自动切换,方便了系统的自动化运行,提高了工作效率。
附图说明
[0014] 图1为本实用新型相变蓄能复合源热泵装置的工作原理。
[0015] 附图标记如下:1 一压缩机;2 —四通换向阀;3 —用户侧水/制冷剂换热器;4 —热源侧水/制冷剂换热器;5 —空气/制冷剂换热器;6 —节流装置;7 —太阳能集热器;8 -用户侧循环水泵;9 一辅助电加热器;10 —相变蓄能装置;11 一水/水换热器;12 —用户侧膨胀罐;13 —热源侧膨胀罐;14 一热源侧循环水泵;15 —电动两通阀一 ;16 —电动两通阀二 ;17 —电动两通阀二 ;18 —电动两通阀四;19 一电动两通阀五;20 —电动两通阀六。
具体实施方式
[0016] 如图1所示,相变蓄能复合源热泵装置包括通过管路连接的热泵系统、太阳能集热系统、相变蓄能系统,在所述的热泵系统、太阳能集热系统、相变蓄能系统之间设置有若干个控制阀门。
[0017] 热泵系统由压缩机1、四通换向阀2、用户侧水/制冷剂换热器3、热源侧水/制冷剂换热器4、空气/制冷剂换热器5、节流装置6组成。压缩机I排气口通过管路与四通换向阀2接口 A连接,四通换向阀2接口 B通过管路与用户侧水/制冷剂换热器3进口连接,用户侧水/制冷剂换热器3出口通过管路与节流装置6进口连接,节流装置6出口通过管路与热源侧水/制冷剂换热器4进口连接,热源侧水/制冷剂换热器4出口通过管路与空气/制冷剂换热器5进口连接,空气/制冷剂换热器5出口通过管路与四通换向阀2接口D连接,四通换向阀2接口 C通过管路与压缩机I吸气口连接。
[0018] 热泵系统运行原理与蒸气压缩制冷原理一致,即制热时,四通换向阀2通电,接口AB连通,接口⑶连通,压缩机I排出的高温高压气体通过管路从接口 A进入四通换向阀2,从接口 B排出,然后通过管路进入用户侧水/制冷剂换热器3,此时用户侧水/制冷剂换热器3作为系统冷凝器,制冷剂向相变蓄能系统释放热量,制冷剂温度降低后经过管路进入节流装置6,节流降压后通过管路依次进入热源侧水/制冷剂换热器4和空气/制冷剂换热器5,此时热源侧水/制冷剂换热器4和空气/制冷剂换热器5作为系统蒸发器,制冷剂从太阳能集热系统和室外空气中吸取热量后成为低温低压制冷剂蒸气后从接口 D进入四通换向阀2,从接口 C排出后通过管路进入压缩机I完成循环。制冷时,四通换向阀2不通电,接口 AD连通,接口 BC连通,压缩机I排气通过管路经接口 A进入四通换向阀2,从接口D排出,然后通过管路进入空气/制冷剂换热器5,此时空气/制冷剂换热器5作为热泵系统冷凝器,高温高压气体降温后通过管路进入热源侧水/制冷剂换热器4,热源侧水/制冷剂换热器4此工况下不进行热量交换,制冷剂从热源侧水/制冷剂换热器4流出后通过管路进入节流装置6,降压再通过管路进入用户侧水/制冷剂换热器3,此时用户侧水/制冷剂换热器3作为热泵系统蒸发器,制冷剂从相变蓄能系统中吸取热量成为低温低压制冷剂蒸气后从接口 B进入四通换向阀2,从接口 C排出后通过管路进入压缩机I完成循环。
[0019] 太阳能集热系统由太阳能集热器7、热源侧膨胀罐13、热源侧循环水泵14、电动两通阀一 15、电动两通阀二 16、电动两通阀四18组成。太阳能集热器7出口通过管路与电动两通阀一 15进口、电动两通阀二 16进口相连,电动两通阀一 15出口通过管路与相变蓄能系统相连,电动两通阀二 16出口通过管路与热泵系统中热源侧水/制冷剂换热器4水侧进口相连,热源侧水/制冷剂换热器4水侧出口通过管路与热源侧循环水泵14进口、电动两通阀四18出口相连,热源侧循环水泵14进口管道上安装热源侧膨胀罐13,热源侧循环水泵14出口通过管道与太阳能集热器7进口连接。
[0020] 相变蓄能系统由用户侧循环水泵8、辅助电加热器9、相变蓄能装置10、水/水换热器11、用户侧膨胀罐12、电动两通阀三17、电动两通阀五19、电动两通阀六20组成。热泵系统中用户侧水/制冷剂换热器3水侧出口通过管路与用户侧循环水泵8进口相连,用户侧循环水泵8出口、电动两通阀一 15出口通过管路与电动两通阀五19进口、电动两通阀六20进口相连,电动两通阀六20出口通过管路与辅助电加热器9进口连接,辅助电加热器9出口通过管路与相变蓄能装置10进口相连,电动两通阀五19出口和相变蓄能装置10出口通过管路与水/水换热器11蓄热侧进口连接,水/水换热器11蓄热侧出口通过管路与电动两通阀三17进口、电动两通阀四18进口连接、电动两通阀三17出口通过管路与用户侧水/制冷剂换热器3水侧进口连接,水/水换热器11蓄热侧出口管路上安装用户侧膨胀罐
12ο
[0021] 本实用新型的具体工作方式如下:
[0022] (I)制热工况
[0023] 当太阳辐照量大时,热泵系统不参与工作,太阳能集热系统和相变蓄能系统串联运行,此时电动两通阀一 15、电动两通阀四18、电动两通阀六20通电打开,电动两通阀二
16、电动两通阀三17、电动两通阀五19关闭,热源侧循环水泵14运行,用户侧循环水泵8和辅助电加热器9停止工作,由太阳能集热器7、电动两通阀一 15、电动两通阀六20、辅助电加热器9、相变蓄能装置10、水/水换热器11、用户侧膨胀罐12、电动两通阀四18、热源侧膨胀罐13、热源侧循环水泵14及管路构成闭式循环,太阳能集热器7收集的热量经水/水换热器11为用户提供热量,富余热量由相变蓄能装置10进行储存。
[0024] 太阳能辐照量不足时,装置三个系统均参与运行,此时电动两通阀二 16、电动两通阀三17、电动两通阀六20通电打开,电动两通阀一 15、电动两通阀四18、电动两通阀五19关闭,用户侧循环水泵8和热源侧循环水泵14运行,辅助电加热器9停止工作,太阳能集热系统由太阳能集热器7、电动两通阀二 16、热源侧水/制冷剂换热器4、热源侧膨胀罐13、热源侧循环水泵14及管路构成闭式循环,太阳能集热器7收集的热量通过热源侧水/制冷剂换热器4供给热泵系统,不足部分可通过热泵系统中空气/制冷剂换热器5从室外空气进行补充。相变蓄能系统由用户侧水/制冷剂换热器3、用户侧循环水泵8、辅助电加热器9、电动两通阀20、相变蓄能装置10、水/水换热器11、用户侧膨胀罐12、电动两通阀17及管路构成闭式循环,相变蓄热系统将热泵系统中用户侧水/制冷剂换热器3提供的热量通过水/水换热器11供给用户,富余热量同样由相变蓄能装置10进行储存。
[0025] 太阳能辐照量极弱但具备空气源热泵运行条件时,太阳能集热系统退出运行,此时仅运行热泵系统和相变蓄能系统,电动两通阀三17、电动两通阀六20通电打开,电动两通阀一 15、电动两通阀二 16、电动两通阀四18、电动两通阀五19关闭,用户侧循环水泵8运行,辅助电加热器9停止工作,除太阳能集热系统外装置运行流程与太阳能辐照量不足时运行流程一致。
[0026] 无太阳能可利用且空气温度较低不能满足热泵系统运行条件时,辅助电加热器9可利用夜间谷电对相变蓄能装置10进行充热,此时仅运行相变蓄能系统,电动两通阀三
17、电动两通阀六20通电打开,电动两通阀一 15、电动两通阀二 16、电动两通阀四18、电动两通阀五19关闭,用户侧循环水泵8运行,辅助电加热器9通电工作,相变蓄能系统运行流程与太阳能辐照量不足时相变蓄热系统运行流程一致。相变蓄热装置放热时,装置仅运行相变蓄能系统,由相变蓄能装置10释放已储存的热量,运行流程与谷电充热流程一致,此时辅助电加热器9停止工作。
[0027] (2)制冷工况
[0028] 相变蓄能复合源热泵装置仅运行热泵系统和相变蓄能系统,热泵系统按照制冷模式运行,电动两通阀三17、电动两通阀五19通电打开,电动两通阀一 15、电动两通阀二 16、电动两通阀四18、电动两通阀六20关闭,用户侧循环水泵8运行,辅助电加热器9停止工作,相变蓄能系统由用户侧水/制冷剂换热器3、用户侧循环水泵8、电动两通阀五19、水/水换热器11、用户侧膨胀罐12、电动两通阀三17及管路构成闭式循环,相变蓄热系统将热泵系统中用户侧水/制冷剂换热器3提供的冷量通过水/水换热器11供给用户,热量由热泵系统中空气/制冷剂换热器5散入室外空气。

Claims (5)

1.一种相变蓄能复合源热泵装置,其特征在于:包括通过管路连接的热泵系统、太阳能集热系统、相变蓄能系统,在所述的热泵系统、太阳能集热系统、相变蓄能系统之间设置有若干个电动两通阀; 所述的相变蓄能复合源热泵装置可通过控制电动两通阀的通断,实现热泵系统和太阳能集热系统及相变蓄能系统三系统运行模式、太阳能集热系统和相变蓄能系统双系统运行模式、热泵系统和相变蓄能系统双系统运行模式以及相变蓄能系统单系统运行模式的切换。
2.根据权利要求1所述的相变蓄能复合源热泵装置,其特征在于:所述的热泵系统包括压缩机(I)、四通换向阀(2)、用户侧水/制冷剂换热器(3)、热源侧水/制冷剂换热器(4)、空气/制冷剂换热器(5)和节流装置(6); 所述的压缩机(I)排气口通过管路与四通换向阀(2)接口 A连接,四通换向阀(2)接口 B通过管路与用户侧水/制冷剂换热器(3)进口连接,用户侧水/制冷剂换热器(3)出口通过管路与节流装置(6)进口连接,节流装置¢)出口通过管路与热源侧水/制冷剂换热器⑷进口连接,热源侧水/制冷剂换热器⑷出口通过管路与空气/制冷剂换热器(5)进口连接,空气/制冷剂换热器(5)出口通过管路与四通换向阀(2)接口 D连接,四通换向阀(2)接口 C通过管路与压缩机(I)吸气口连接。
3.根据权利要求1所述的相变蓄能复合源热泵装置,其特征在于:所述的太阳能集热系统包括太阳能集热器(7)、热源侧膨胀罐(13)、热源侧循环水泵(14); 所述的太阳能集热器⑵出口通过管路与电动两通阀一(15)进口、电动两通阀二(16)进口相连,电动两通阀一(15)出口通过管路与相变蓄能系统相连,电动两通阀二(16)出口通过管路与热泵系统中热源侧水/制冷剂换热器(4)水侧进口相连,热源侧水/制冷剂换热器(4)水侧出口通过管路与热源侧循环水泵(14)进口、电动两通阀四(18)出口相连,热源侧循环水泵(14)进口管道上安装热源侧膨胀罐(13),热源侧循环水泵(14)出口通过管道与太阳能集热器(7)进口连接。
4.根据权利要求1所述的相变蓄能复合源热泵装置,其特征在于:所述的相变蓄能系统包括用户侧循环水泵(8)、辅助电加热器(9)、相变蓄能装置(10)、水/水换热器(11)和用户侧膨胀罐(12); 所述热泵系统中用户侧水/制冷剂换热器(3)水侧出口通过管路与用户侧循环水泵(8)进口相连,用户侧循环水泵(8)出口、电动两通阀一(15)出口通过管路与电动两通阀五(19)进口、电动两通阀六(20)进口相连,电动两通阀六(20)出口通过管路与辅助电加热器(9)进口连接,辅助电加热器(9)出口通过管路与相变蓄能装置(10)进口相连,电动两通阀五(19)出口和相变蓄能装置(10)出口通过管路与水/水换热器(11)蓄热侧进口连接,水/水换热器(11)蓄热侧出口通过管路与电动两通阀三(17)进口、电动两通阀四(18)进口连接,电动两通阀三(17)出口通过管路与用户侧水/制冷剂换热器(3)水侧进口连接,水/水换热器(11)蓄热侧出口管路上安装用户侧膨胀罐(12)。
5.根据权利要求1所述的相变蓄能复合源热泵装置,其特征在于:所述的相变蓄能复合源热泵装置可用于直膨式热泵装置中。
CN201520295690.8U 2015-05-08 2015-05-08 一种相变蓄能复合源热泵装置 CN204630141U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520295690.8U CN204630141U (zh) 2015-05-08 2015-05-08 一种相变蓄能复合源热泵装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520295690.8U CN204630141U (zh) 2015-05-08 2015-05-08 一种相变蓄能复合源热泵装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204630141U true CN204630141U (zh) 2015-09-09

Family

ID=54049158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520295690.8U CN204630141U (zh) 2015-05-08 2015-05-08 一种相变蓄能复合源热泵装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204630141U (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105402966A (zh) * 2015-12-31 2016-03-16 清华大学 一种太阳能空气源热泵
CN105783278A (zh) * 2016-04-20 2016-07-20 太原理工大学 一种氟泵与热泵复合蓄热型直膨式太阳能热水系统
CN108266782A (zh) * 2018-01-10 2018-07-10 中国科学院理化技术研究所 一种供暖系统
CN108302838A (zh) * 2017-08-15 2018-07-20 东北电力大学 一种蓄热式太阳能耦合空气源热泵系统及其控制方法
CN109489219A (zh) * 2018-09-26 2019-03-19 珠海格力电器股份有限公司 光伏家用电器控制方法、装置、控制器及光伏空调

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105402966A (zh) * 2015-12-31 2016-03-16 清华大学 一种太阳能空气源热泵
CN105402966B (zh) * 2015-12-31 2018-05-11 清华大学 一种太阳能空气源热泵
CN105783278A (zh) * 2016-04-20 2016-07-20 太原理工大学 一种氟泵与热泵复合蓄热型直膨式太阳能热水系统
CN108302838A (zh) * 2017-08-15 2018-07-20 东北电力大学 一种蓄热式太阳能耦合空气源热泵系统及其控制方法
CN108266782A (zh) * 2018-01-10 2018-07-10 中国科学院理化技术研究所 一种供暖系统
CN109489219A (zh) * 2018-09-26 2019-03-19 珠海格力电器股份有限公司 光伏家用电器控制方法、装置、控制器及光伏空调

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103574758B (zh) 空调器系统及其除霜方法
EP3001111B1 (en) Electric power peak-shaving and combined heat and power waste heat recovery device and operation method thereof
CN101650098B (zh) 一种太阳能-地源热泵自平衡综合应用系统
CN202709311U (zh) 空调器系统
CN100552323C (zh) 太阳能-空气源蓄能型溶液热泵装置
CN101055121B (zh) 微型分布式太阳能驱动冷热电联供系统
CN101240949B (zh) 梯级能量利用的可调容量的家庭能源系统
CN201488394U (zh) 一种太阳能-地源热泵自平衡综合应用系统
CN101403521B (zh) 太阳能吸收式制冷与地源热泵耦合联供系统
CN100545521C (zh) 太阳能与建筑一体化复合能量系统
CN103292513B (zh) 太阳能驱动单双效耦合型溴化锂制冷机
CN104006574A (zh) 一种复合太阳能空气源热泵
CN202209817U (zh) 基于吸收式换热的区域热电冷联合能源系统
CN202041020U (zh) 户式空气源热泵-地板辐射多功能系统
CN201740312U (zh) 小型分散式太阳能冷热电联供系统
CN201819477U (zh) 直流变频多联机多功能空调
CN205351809U (zh) 一种住宅用冷暖循环系统
CN102635972B (zh) 蓄冷式太阳能喷射与压缩耦合制冷装置
CN101963412A (zh) 太阳能与电能联合工作复合式热泵系统及制冷制热方法
CN104833027A (zh) 综合利用太阳能光热和光电技术的家用直流变频空调系统
CN202660661U (zh) 实现辅助制热和辅助制冷的太阳能热泵空调系统
CN101571330B (zh) 一种无霜型多功能太阳能辅助热泵系统
CN102022858B (zh) 一种热回收型风冷热泵机组
CN101832682B (zh) 太阳能吸收式储能制冷系统
CN201476406U (zh) 低温准双级空气源热泵装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant