CN204787242U - 一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地源热泵与电锅炉蓄能领域，尤其是一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统，其特征在于：所述系统至少包括地源热泵、电热水锅炉、水蓄能装置，其中所述地源热泵和所述电热水锅炉分别与所述水蓄能装置相连接并对所述水蓄能装置的蓄水槽内的水进行蓄能。本实用新型的优点是：充分利用了储存在土壤的低品位能量对建筑物内部进行供冷供热，实现了地下能量的可持续循环利用，同时蓄能系统对电力进行移峰填谷，平衡电网负荷，大幅降低运行费用，提高空调品质，一套系统满足末端供冷、供热、生活热水需求。

Description

一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统

技术领域

本实用新型涉及地源热泵与电锅炉蓄能领域，尤其是一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统。

背景技术

地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。

水蓄能系统是指建筑物白天所需的冷/热量的全部或部分在夜间（电力低谷时段）制备好，并以冷/热水的形式储存起来供白天使用，而地源热泵结合电锅炉蓄能系统就是在夜间利用电力作为能源，在夏天制冷、冬季制热，向蓄能载体（如水、油等）储存热量，供白天使用。

地源热泵结合电锅炉蓄能技术，涉及地源热泵技术、水蓄冷技术、电蓄热技术，目前中央空调系统只采用其中一种技术的居多，搭配使用的系统非常少。这样一来，单一技术所配置的中央空调系统存在负荷大、运行费用高以及能源利用率低的问题。蓄能系统与地源热泵系统是当今中央空调市场最主流的节能技术，将两种技术结合起来运用意义重大。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统，利用地源热泵、电锅炉对蓄能装置进行蓄能并相互配合实现末端供冷、供热、生活热水需求，提高了系统整体使用效率、平衡了全天用电与空调负荷、降低了系统的运行费用。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统，其特征在于：所述系统至少包括地源热泵、电热水锅炉、水蓄能装置，其中所述地源热泵和所述电热水锅炉分别与所述水蓄能装置相连接并对所述水蓄能装置的蓄水槽内的水进行蓄能。

所述系统包括自控系统，所述自控系统分别连接控制所述地源热泵、所述电热水锅炉以及所述水蓄能装置的工作状态。

所蓄水槽为圆形或方形蓄能常压开式蓄水槽。

所述蓄水槽内设置有布水装置。

所述蓄水槽外部覆盖有保温层、内部刷涂防水层。

本实用新型的优点是：充分利用了储存在土壤的低品位能量对建筑物内部进行供冷供热，实现了地下能量的可持续循环利用，同时蓄能系统对电力进行移峰填谷，平衡电网负荷，大幅降低运行费用，提高空调品质，一套系统满足末端供冷、供热、生活热水需求。在夏季运行地源热泵水蓄冷技术（以及电锅炉蓄热技术），冬季运行电锅炉水蓄热结合地源热泵供热技术，提高了系统整体使用效率、平衡了全天用电与空调负荷、降低了系统的运行费用。

附图说明

图1为本实用新型系统连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：如图1所示，本实施例所配置的地源热泵结合电锅炉蓄能系统主要包括地源热泵、电热水锅炉、水蓄能装置和自控系统，其中地源热泵和电热水锅炉分别与水蓄能装置相连接并对水蓄能装置的蓄水槽内的水进行蓄能。自控系统分别连接控制地源热泵、电热水锅炉、水蓄能装置各自的工作状态，以实现地源热泵和电热水锅炉对水蓄能装置的蓄能以及上述三者共同对末端供冷、供热。图1中的Vl-01至Vl-08、Vl-09a至Vl-09h均为被自控系统控制启闭的电动阀，用于控制地源热泵、电热水锅炉和水蓄能装置之间的连通状态。

自控系统控制地源热泵和电热水锅炉对水蓄能装置进行蓄能的工况如下：

在夏季时，利用地源热泵在夜间低谷电期间富余的冷量，通过蓄水罐进行水蓄冷，在白天蓄水罐与地源热泵联合供冷满足末端供冷。

在冬季时，利用电锅炉在夜间低谷电期间所提供的热能，通过蓄水罐进行水蓄热，在白天蓄水罐与地源热泵联合供热满足末端供热。

总而言之，在夜间低谷电期间，自控系统控制地源热泵或电锅炉对水蓄能装置（蓄水罐、蓄水槽）中的水进行蓄冷或蓄热；而在其余的高峰电时间时段，自控系统控制地源热泵配合水蓄能装置对末端进行供冷或供热。

本实施例在具体实施时：

配置地源热泵:夏季时，地源热泵机组容量满足白天末端一部分冷负荷，不足部分由夜间蓄冷量满足。冬天地源热泵机组容量满足白天末端一部分热负荷，不足部分由夜间电锅炉蓄热量满足。故地源热泵容量较常规配置为小，减少了投资、减少了户外打井数量。

室外打井:根据地源热泵夏季排热、冬季取热的容量进行计算选型，同时对全年地热平衡进行核算，以确保地热的温度。

电锅炉:系统配置电锅炉为蓄能装置蓄热，夏天及过渡季节对一部分蓄能装置蓄热，满足末端生活热水负荷，冬天对所有蓄能装置蓄热，满足末端空调供热以及生活热水负荷

水蓄能装置：1）设计一组蓄水槽（圆形或方形）作为蓄能装置，需满足夏季蓄冷、冬季蓄热工况，内部设置布水装置，能有效减少冷热水的混合、获得超薄的斜温层。2）保温工艺采用聚氨酯现场发泡技术，密度不低于40公斤每立方米。其表面是一整体，没有接缝，冷损失减少，而且施工效率高，易于达到质量要求，减少施工程序，满足防止热损失、防结露条件。保温外包彩钢板保护。

水泵：配置相关水泵，满足蓄冷、蓄热、供冷、供热等多种工况的水流循环运行。

板式换热器：配置相关板式换热器，满足蓄冷、蓄热、供冷、供热等多种工况的换热运行。

通过自控系统控制，本实施例中的系统满足以下工况运行：

1）在夏季时，夜间—地源热泵水蓄冷，电锅炉水蓄热（生活热水用热）；白间—地源热泵供冷+蓄冷水槽供冷，蓄冷水槽供热（生活热水用热）。

2）在冬季时，夜间—电锅炉水蓄热；白间—地源热泵供热+蓄热水槽供热。

3）运行说明：夏季运行时，蓄能水槽可根据末端需求全部用于水蓄冷，也可部分蓄冷、部分蓄热。冬季运行时，地源热泵供热效率较高、但出水温度较低，影响供热效果，同时可能存在冬夏冷热不均问题，故在冬季运行时，地源热泵搭配电蓄热运行，可有效提高供热效果。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，如：地源热泵及其系统的具体构成，电热水锅炉及其系统的具体构成等，故在此不一一赘述。

Claims (5)

1.一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统，其特征在于：所述系统至少包括地源热泵、电热水锅炉、水蓄能装置，其中所述地源热泵和所述电热水锅炉分别与所述水蓄能装置相连接并对所述水蓄能装置的蓄水槽内的水进行蓄能。

2.根据权利要求1所述的一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统，其特征在于：所述系统包括自控系统，所述自控系统分别连接控制所述地源热泵、所述电热水锅炉以及所述水蓄能装置的工作状态。

3.根据权利要求1所述的一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统，其特征在于：所蓄水槽为圆形或方形蓄能常压开式蓄水槽。

4.根据权利要求3所述的一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统，其特征在于：所述蓄水槽内设置有布水装置。

5.根据权利要求3所述的一种地源热泵结合电锅炉蓄能系统，其特征在于：所述蓄水槽外部覆盖有保温层、内部刷涂防水层。