CN204830121U - 高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统 - Google Patents

高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统 Download PDF

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Abstract

高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，以在高海拔地区实现稳定运行供暖，而且节能减排效果突出。它包括集热箱、空气源热泵集热系统、平板太阳能集热系统和末端散热系统，平板太阳能集热系统连接于集热箱的上循环口、下循环口，空气源热泵集热系统连接于集热箱的热出液口、冷进液口，末端散热系统连接于集热箱的供液口、回液口。

Description

高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统
技术领域
本实用新型涉及供暖系统，特别涉及一种高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统。
背景技术
以城市热网、区域热网或较大规模的集中供暖为热源的方式，在目前乃至今后一段时期内可能仍是城市住宅供暖的主要方式。其能源来源基本依托传统的煤、煤气、天然气等不可再生资源，能效不高的同时还造成了巨大的环境污染问题。
空气源热泵可从室外空气中获取大量热量，并通过电能将其转移到室内。其节能原理是，通过压缩机压缩空气使之温度升高加热热水或其他所使用的介质，使用1份电能，可以同时从室外空气中获取两份以上免费的空气能，能产生3份以上的热能，目前先进的超低温增焓空气源热泵可在不低于零下35℃的工作环境中正常运行。
平板式太阳能热水系统以其节能环保、不结冻、不爆管、安全可靠、维修率低、使用寿命长等特点，已成为在日照充足的高海拔地区替代全玻璃真空管太阳能的主要产品。
高海拔地区昼夜温差大，冬季的夜晚气温往往在零度以下，传统的以水为媒介的供暖系统一旦出现系统故障，将对系统乃至建筑本体造成严重的破坏。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，以在高海拔地区实现稳定运行供暖，而且节能减排效果突出。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本实用新型的高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，其特征是：它包括集热箱、空气源热泵集热系统、平板太阳能集热系统和末端散热系统，平板太阳能集热系统连接于集热箱的上循环口、下循环口，空气源热泵集热系统连接于集热箱的热出液口、冷进液口，末端散热系统连接于集热箱的供液口、回液口。
本实用新型的有益效果是，采用空气源热泵加热热媒介质，能效是电直接加热的2～4倍，采用平板太阳能直热方式效率高，可充分利用可再生清洁能源，二者的结合节能减排效果十分明显；空气源热泵和平板太阳能结合，可保障不同天气条件下全天候供暖的需求；不会因介质结冻而影响系统运行甚至破坏系统，适用于极端温度不低于-30℃高海拔地区供暖应用。
附图说明
本说明书包括如下四幅附图：
图1是本实用新型高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统的结构示意图；
图2是本实用新型高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统中平板太阳能集热系统的结构示意图；
图3是本实用新型高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统中空气源热泵集热系统的结构示意图；
图4是本实用新型高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统中集液箱的结构示意图；
图5是本实用新型高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统中末端散热系统的结构示意图。
图中示出零部件、部位名称及所对应的标记：平板太阳能集热器11、上循环管12、下循环管13、太阳能集热循环泵14、过滤器15、闸阀16、太阳能集热温度探头T1；集热箱20、上循环口21、热出液口22、冷进液口23、下循环口24、排污口25、回液口26、供液口27、检修口28、集液箱温度探头T2；空气源热泵30、热出液管31、冷进液管32、空气能集热循环泵33、过滤器34、闸阀35；末端散热装置40、供液管41、供液变频增压泵42、过滤器43、闸阀44、回液管45、分流器46、电磁阀47。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
参照图1，本实用新型的高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统包括集热箱20、空气源热泵集热系统、平板太阳能集热系统和末端散热系统，平板太阳能集热系统连接于集热箱20的上循环口21、下循环口24，空气源热泵集热系统连接于集热箱20的热出液口22、冷进液口23，末端散热系统连接于集热箱20的供液口27、回液口26。
参照图2，所述平板太阳能集热系统包括平板太阳能集热器11和一端与之连接的上循环管12和下循环管13。上循环管12的另一端与集热箱20的上循环口21连接，其上设置有太阳能集热温度探头T1；下循环管13的另一端与集热箱20的下循环口24，其上设置有太阳能集热循环泵14。为便于清洁管路，在下循环管13上还设置有过滤器15，在太阳能集热循环泵14、过滤器15设置段的两侧各设置有闸阀16。参照图1，平板太阳能集热器11直接加热介质，介质凝固点低，-50℃不结冻，不会破坏系统，适用于高海拔地区应用，平板太阳能集热器11内介质温度高于集热箱20内介质温度值时，太阳能集热循环泵14自动开启对集热箱20中的介质进行加热。
参照图3，所述空气源热泵集热系统包括空气源热泵30和一端与之连接的热出液管31、冷进液管32，热出液管31的另一端与集热箱20的热出液口22连接，冷进液管32的另一端与集热箱20的冷进液口23连接，冷进液管32上设置有空气能集热循环泵33。为便于清洁管路，所述冷进液管32上设置有过滤器34，在空气能集热循环泵33、过滤器34设置段的两侧各设置有闸阀35。参照图1和图3，介质经过空气能集热循环泵33增压后通过冷进液管32进入空气源热泵30或并联的空气源热泵机组加热后，从热出液管31回到集热箱20完成加热循环过程。
参照图1和图5，所述末端散热系统包括末端散热装置40和一端经分流器46与其连接的供液管41、回液管45，供液管41的另一端与集热箱20的供液口27连接，回液管45的另一端与集热箱20的回液口26连接，供液管41上设置有供液变频增压泵42，回液管45上设置有电磁阀47。末端散热装置40可采用地暖盘管、暖气片等。为便于清洁管路，供液管41上设置有过滤器43，在供液变频增压泵42、过滤器43设置段的两侧各设置有闸阀44。
参照图1、图5，温度较高的介质通过供液变频增压泵11增压后从供液管41进入需供暖区域，从分流器46经末端散热装置40完成散热降温过程后回到分流器46，最后经回液管45、回液口26回到集热箱20。供暖区域通过控制电磁阀47开闭来控制温度。
参照图4，所述集热箱20上设置有集液箱温度探头T2，并设置有排污口25和检修口28。
所有裸露的管道、连接件均需做好保温处理，所使用的介质无毒，凝固点低至-50℃可调，不会因介质结冻而影响系统运行甚至破坏系统，适用于极端温度不低于-30℃高海拔地区供暖应用。
本实用新型高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统运行过程如下：平板太阳能集热系统直接对集热箱20内的介质进行加热，太阳能集热温度探头T1温度－集热箱温度探头T2温度>5℃时，太阳能集热循环泵14开启；太阳能集热温度探头T1温度－集热水箱温度探头T2温度<2℃时，太阳能集热循环泵14停止运行。
集热箱温度探头T2温度小于设定供暖入口温度值时，空气能集热循环泵33和空气源热泵30开启，集热箱温度探头T2温度大于或等于设定供暖入口温度值时，空气能集热循环泵33和空气源热泵30关闭。
供暖区域通过控制电磁阀47开闭来控制温度。当供暖区域温度小于设定值时，供液变频增压泵42和电磁阀47开启，介质通过盘管40对供暖区域热辐射使供暖区域升温；当供暖区域温度等于设定值时，电磁阀47关闭；当系统内所有供暖区域温度均达到设定值时，供液变频增压泵42关闭。
以上所述只是用图解说明本实用新型高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (9)

1.高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，其特征是：它包括集热箱(20)、空气源热泵集热系统、平板太阳能集热系统和末端散热系统，平板太阳能集热系统连接于集热箱(20)的上循环口(21)、下循环口(24)，空气源热泵集热系统连接于集热箱(20)的热出液口(22)、冷进液口(23)，末端散热系统连接于集热箱(20)的供液口(27)、回液口(26)。
2.如权利要求1所述的高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，其特征是：所述平板太阳能集热系统包括平板太阳能集热器(11)和一端与之连接的上循环管(12)和下循环管(13)；上循环管(12)的另一端与集热箱(20)的上循环口(21)连接，其上设置有太阳能集热温度探头(T1)；下循环管(13)的另一端与集热箱(20)的下循环口(24)，其上设置有太阳能集热循环泵(14)。
3.如权利要求2所述的高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，其特征是：所述下循环管(13)上还设置有过滤器(15)，在太阳能集热循环泵(14)、过滤器(15)设置段的两侧各设置有闸阀(16)。
4.如权利要求1所述的高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，其特征是：所述空气源热泵集热系统包括空气源热泵(30)和一端与之连接的热出液管(31)、冷进液管(32)，热出液管(31)的另一端与集热箱(20)的热出液口(22)连接，冷进液管(32)的另一端与集热箱(20)的冷进液口(23)连接，冷进液管(32)上设置有空气能集热循环泵(33)。
5.如权利要求4所述的高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，其特征是：所述冷进液管(32)上设置有过滤器(34)，在空气能集热循环泵(33)、过滤器(34)设置段的两侧各设置有闸阀(35)。
6.如权利要求1所述的高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，其特征是：所述末端散热系统包括末端散热装置(40)和一端经分流器(46)与其连接的供液管(41)、回液管(45)，供液管(41)的另一端与集热箱(20)的供液口(27)连接，回液管(45)的另一端与集热箱(20)的回液口(26)连接，供液管(41)上设置有供液变频增压泵(42)、回液管(45)上设置有电磁阀(47)。
7.如权利要求6所述的高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，其特征是：所述供液管(41)上设置有过滤器(43)，在供液变频增压泵(42)、过滤器(43)设置段的两侧各设置有闸阀(44)。
8.如权利要求6所述的高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，其特征是：所述末端散热装置(40)采用地暖盘管、暖气片。
9.如权利要求1至8任意一项所述的高海拔地区空气源热泵与平板太阳能联合供暖系统，其特征是：所述集热箱(20)上设置有集液箱温度探头(T2)。
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