CN204853955U - 空气能和电能结合的供热机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气能和电能结合的供热机组，其包括外壳、进水管、出水管、空气能加热组件和电能加热组件；所述空气能加热组件包括储水箱；所述储水箱上开设有进水口和出水口，所述电能加热组件包括换热管；所述换热管的进水口与所述储水箱的出水口通过管道连接。本实用新型结合了空气能加热原理和电加热原理，并将空气能加热原理应用于第一级加热，可以对空气能进行有效利用，正好满足空气能最佳加热温度段，能效大大提高，运行费用低。提升温度后的液体再进入高温加热内胆继续加热，可将被加热的液体温度迅速提升到80℃以上，以达到供暖或生活热水需求，而且运行成本只是普通电锅炉的三分之一，而且无任何污染排放，节能、环保。

Description

空气能和电能结合的供热机组

技术领域

本实用新型涉及一种加热设备，尤其涉及一种空气能和电能结合的供热机组。

背景技术

我国北方的大部分地区，由于冬季的寒冷期较长，均需要对住宅进行供暖。一般集中供暖的住宅，通过市政热水管路进行供暖，但热水来源是电锅炉或者燃气锅炉，但这些普通的电锅炉或者燃气锅炉，其能效较低，其能效最高也只能达到90％-95％，造成了能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种空气能和电能结合的供热机组，其具有较高的能效，节约了能源。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种空气能和电能结合的供热机组，其包括外壳、进水管、出水管、空气能加热组件和电能加热组件；

所述空气能加热组件和电能加热组件均设置于所述外壳内；

所述空气能加热组件包括蒸发器、压缩机、换热器和储水箱；所述蒸发器包括进口和出口，所述换热器包括进口和出口；所述蒸发器的出口与所述压缩机的进气口连接，所述压缩机的排气口与所述换热器的进口连接，所述换热器的出口与所述蒸发器的进口连接，而且所述换热器设置于所述储水箱的外壁上或者设置于所述储水箱内部；

所述储水箱上开设有进水口和出水口，所述储水箱的进水口位于所述储水箱的底部，所述储水箱的出水口位于所述储水箱的顶部；所述进水管与所述储水箱的进水口连接；

所述电能加热组件包括内胆、电加热器和换热管；

所述电加热器和换热管设置于所述内胆内；所述换热管的进水口和出水口均穿过所述内胆的壁，位于所述内胆外部；所述换热管的进水口与所述储水箱的出水口通过管道连接，所述换热管的出水口与所述出水管连接。

可选的，所述外壳包括柜体和柜门，所述柜体呈方形，所述柜门铰接于所述柜体上。

可选的，所述柜门上开设有观察窗。

可选的，所述空气能和电能结合的供热机组还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、温度传感器和显示器；所述温度传感器设置于所述内胆内，所述显示器设置于所述外壳上；所述温度传感器和显示器信号连接于所述控制器，所述控制器通过继电器连接于所述电加热器。

可选的，所述换热管在所述内胆内的部分呈螺旋状。

可选的，所述空气能加热组件还包括气液分离器，所述气液分离器的入口与所述换热器的出口连接，所述气液分离器的气体出口与所述压缩机的进气口连接，所述气液分离器的液体出口与所述蒸发器的进口连接。

本实用新型具有如下有益效果：本空气能和电能结合的供热机组结合了空气能加热原理和电加热原理，并将空气能加热原理应用于空气能和电能结合的供热机组的第一级加热，可以对空气能进行有效利用，正好满足空气能最佳加热温度段，能效大大提高，运行费用低。提升温度后的液体再进入高温加热内胆继续加热，高温内胆内的换热介质温度平均在100℃左右，可将被加热的液体温度迅速提升到80℃以上，以达到供暖或生活热水需求，而且运行成本只是普通电锅炉的三分之一，而且无任何污染排放，是一种节能、环保的空气能和电能结合的供热机组。

附图说明

图1为本实用新型的空气能和电能结合的供热机组的结构示意图；

图2为本实用新型的空气能加热组件的结构示意图；

图中标记示意为：1-外壳；2-储水箱；3-进水管；4-管道；5-内胆；6-加热器；7-换热管；8-蒸发器；9-压缩机；10-换热器；11-气液分离器。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种空气能和电能结合的供热机组，尤其是一种NWS量子传导液空气能和电能结合的空气能和电能结合的供热机组，其包括外壳1、进水管、出水管、空气能加热组件和电能加热组件。

所述外壳包括柜体和柜门，所述柜体呈方形，所述柜门铰接于所述柜体上，以通过打开所述柜门，从而打开所述外壳1，对所述外壳内的零件进行维修。更优选地，所述柜门上开设有观察窗，而且控制所述加热器运行的控制系统的显示器也可以设置于所述柜门上。本实施例中，所述外壳可以采用镀锌板静电喷塑制造，美观大方。

所述空气能加热组件包括蒸发器8、压缩机9、换热器10和储水箱2；其中所述蒸发器8可以采用U形管蒸发器，所述换热器10为环形管冷凝器；所述压缩机采用电能驱动，所述U形管蒸发器包括进口和出口，在所述进口和出口之间的管路呈U形结构；所述环形管冷凝器包括进口和出口，所述蒸发器8的出口与所述压缩机9的进气口连接，所述压缩机9的排气口与所述换热器10的进口连接，所述换热器10的出口与所述蒸发器8的进口连接；其中所述换热器10设置于所述储水箱2的外壁上，此时所述储水箱2通过导热的材料制备，例如钢。本实用新型的空气能加热组件在运行时，蒸发器8从空气中的环境热能中吸取热量以蒸发传热工质，传热工质蒸气经压缩机压缩后压力和温度上升，高温蒸气通过黏结在储水箱2外表面的环形管冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了储水箱2中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器8，然后再被蒸发，如此循环往复。所述传热工质是一种特殊物质，常压下其沸点为零下40℃，凝固点为零下100℃以下，该物质冷的时候是液体，但很容易被蒸发成气体，反之亦然。在实际运行中，空气能加热组件中传热工质的蒸发极限温度为零下20℃左右，因此5℃的环境温度对如此低的温度也是“热”的，甚至下雪的温度，比如说0℃，相比之下也是热的，因此，仍可交换一些热能。在不同工况下每消耗1KW电能就能从低温热源空气中吸收2～6KW的免费热量，节能效果非常显著。

本实施例中，所述空气能加热组件的换热器10还可以设置于所述储水箱2内，此时所述储水箱2可以通过隔热材料制备，例如塑料，以减少所述储水箱2内的热水的热量散失。

本实施例中，所述空气能加热组件还包括气液分离器11，所述气液分离器11的入口与所述换热器10的出口连接，所述气液分离器11的气体出口与所述压缩机9(优选为空气压缩机)的进气口连接，所述气液分离器11的液体出口与所述蒸发器的进口连接；以将所述换热器10出口所排出的气体和液体混合物进行分离。

本实用新型的空气能加热组件能通过传热工质把自然界的空气低温热源中无法利用的热能有效吸收，并将吸收回来的热能经压缩机提升至可用的高品位热能并释放到水中。

所述电能加热组件包括内胆5、加热器6和换热管7。

所述内胆5设置于所述外壳1内，所述内胆5采用316不锈钢制作，抗腐蚀性超强，寿命长达十年以上；为进一步提高所述空气能和电能结合的供热机组的热效率，所述内胆可以采用双层玻璃制备，在所述双层玻璃之间形成真空，从而减少所述内胆5向外散发的热量，提高内胆的保温性能；本实施例中，所述内胆为密闭结构，所述内胆中充满液体介质，所述液体介质可以为高效合成油，所述高效合成油是以烷基苯、乙基联苯、三联苯、烷基异构萘、碳分子等科学配置而成。其寿命长：在280-300℃温度条件下连续使用长达十五年；凝固点小于-20℃，使得本实用新型的空气能和电能结合的供热机组适用于寒冷地区，其自燃点高达350℃，而且无毒，不腐蚀设备，使用安全可靠。

所述内胆5内设置有加热器6，所述加热器6可以为电加热器，优选地，所述电加热器为电阻加热器；所述电阻加热器可以为多个，以通过所述电阻加热器对所述内胆内的液体介质进行加热，从而提高所述液体介质的温度。

所述内胆5内设置有换热管7，所述换热管7的出水口和进水口位于所述内胆5外；即所述换热管7的进水口和出水口均穿过所述内胆5的壁，从而位于所述内胆5的外部；本实施例中，所述储水箱2开设有进水口和出水口，所述储水箱2的进水口位于所述储水箱的底部，所述储水箱2的出水口位于所述储水箱2的上部，且通过管道4与所述换热管7的进水口连通，所述储水箱2的进水口处连接有进水管3；本实施例中，优选地，所述外壳1上开设有进水孔和出水孔，所述进水管3位于所述进水孔内，所述换热管的出水口与出水管连接，所述出水管位于所述出水孔内；本实施例中，可选的，所述换热管可以为多个，所述多个换热管之间相互并联，以提高所述空气能和电能结合的供热机组的出水量。

本实施例中，所述空气能和电能结合的供热机组还包括控制系统，所述控制系统包括控制器和温度传感器，所述温度传感器设置于所述内胆2内，用于检测所述内胆2内的液体介质的温度，所述温度传感器信号连接于所述控制器，并将其检测的所述内胆内的液体介质的温度信号发送至所述控制器，所述控制器通过继电器连接于所述电阻加热器，并根据所述内胆内的液体介质的温度，对所述电阻加热器进行通断控制，从而将所述内胆内的液体介质的温度控制在100-120℃的高温；本实施例中，所述控制系统还包括显示器，所述控制系统控制所述显示器显示系统的工作状态，以及内胆内的液体介质的温度等内容；从而使得本实用新型的空气能和电能结合的供热机组自动程度较高。

本实用新型的空气能和电能结合的供热机组在运行时，电阻加热器对液体介质进行恒温加热，液体介质的温度到达100℃以上后，其将由中心向外做逆时针快速运动，多组运动涡流相互摩擦碰撞，并快速冲刷换热管，同时液体介质分子结构不断变化和分解，使液体介质温度自身快速升温，达到高效节能的效果。

本实施例中，所述换热管在所述内胆内的部分呈螺旋状。冷水在换热管内顺时针旋转向上快速运动，与高温运动中的液体介质进行快速摩擦换热，充分换热后的热水从出水口送出，完成快速制热的效果，使得所述空气能和电能结合的供热机组能效高达160％以上。

本实施例中，所述内胆上还设置有两个集水封头，一个集水封头位于所述内胆的顶部，另一个位于所述内胆的底部，所述换热管的出水口与位于所述内胆顶部的集水封头连通，所述换热管的进水口与位于所述内胆底部的集水封头连通，所述储水箱的出水口通过管道与所述集水封头连通，从而使得所述储水箱通过管道与所述换热管连通。

本空气能和电能结合的供热机组使用了节能的空气能的加热方式，并且将空气能加热原理和电加热原理结合为一体，而且空气能现在已经是一种非常成熟供热产品，是公认的最节能的供热设备，国外已有几十年的发展历史，我国也逐渐在普及，其最高能效可达300％。虽然它最大缺点是出水温度只能达到50℃左右，而且受环境温度影响功率会衰减。但是当将其应用于空气能和电能结合的供热机组的第一级加热时，可以对空气能进行有效利用。因此，本实用新型根据这一情况，将空气能加热组件和电能加热组件完美结合，根据空气能最节能的加热温度段是40℃到50℃之间，这一温度段最节能高效，在冬季暖气片供暖的回水温度一般为40到50℃之间，正好满足空气能最佳加热温度段，能效大大提高，运行费用最低。提升温度后的液体再进入高温加热内胆继续加热，高温内胆内的换热介质温度平均在100℃左右，可将被加热的液体温度迅速提升到80℃以上，以达到供暖或生活热水需求，而且运行成本只是普通电锅炉的三分之一，而且无任何污染排放，是当今最节能、最环保的空气能和电能结合的供热机组。

本空气能和电能结合的供热机组的控制系统可根据实际情况灵活调节、自动化程度高、运行操作简单、安全可靠，完全达到用户的理想要求。而且其采用控制器控制所述电阻加热器加热液体介质，液体介质间接加热水，水和电完全隔离，形成一道安全防电墙，所以无任何漏电隐患、绝对安全可靠。所述控制系统采用全自动程序控制方式，可以自动控制锅炉供水温度、安全断电、缺水及超温、超压保护，运行中无需专人值守。而且本空气能和电能结合的供热机组可以选择性地启动部分电阻加热器，使得本实用新型的空气能和电能结合的供热机组运行平稳，避免了对电网造成冲击，保证加热器均匀运行，大大提高其使用寿命。

本空气能和电能结合的供热机组内胆内注满高效合成油介质并设有多组换热管，内胆上封板设有多组电加热器，对介质油进行恒温加热，介质油在温度到达100℃以上后，由中心向外做逆时针快速运动，多组运动涡流相互摩擦碰撞，并快速冲刷换热管，高效合成油介质分子结构不断变化和分解，使介质温度自身快速升温，达到高效节能的效果。冷水经内胆底部集水封头胆内换热管并作顺时针旋转向上快速运动，与高温运动中的高效合成油介质进行快速摩擦换热，充分换热后的热水到达内胆顶部集水封头经出水管送出，完成快速制热的效果，能效高达160％以上。

本空气能和电能结合的供热机组解决了以往空气能热水器受环境影响运行不稳定和出水温度低、普通电锅炉、电热水器能效(一般最高90％-95％)低、使用费用高、运行不稳定等问题。打破了传统的供热设备设计理念及方法，大大提高了热效率，比普通电锅炉省电70％以上，热效率提高2倍以上，预热运行时间短，快速供应热水，本设备解决了以往空气能热水器受环境影响运行不稳定和出水温度低、普通电锅炉、电热水器能效(一般最高只有90％-95％)低、使用费用高、运行不稳定等。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种空气能和电能结合的供热机组，其特征在于，包括外壳、进水管、出水管、空气能加热组件和电能加热组件；

所述空气能加热组件和电能加热组件均设置于所述外壳内；

所述空气能加热组件包括蒸发器、压缩机、换热器和储水箱；所述蒸发器包括进口和出口，所述换热器包括进口和出口；所述蒸发器的出口与所述压缩机的进气口连接，所述压缩机的排气口与所述换热器的进口连接，所述换热器的出口与所述蒸发器的进口连接，而且所述换热器设置于所述储水箱的外壁上或者设置于所述储水箱内部；

所述储水箱上开设有进水口和出水口，所述储水箱的进水口位于所述储水箱的底部，所述储水箱的出水口位于所述储水箱的顶部；所述进水管与所述储水箱的进水口连接；

所述电能加热组件包括内胆、电加热器和换热管；

所述电加热器和换热管设置于所述内胆内；所述换热管的进水口和出水口均穿过所述内胆的壁，位于所述内胆外部；所述换热管的进水口与所述储水箱的出水口通过管道连接，所述换热管的出水口与所述出水管连接。

2.根据权利要求1所述的空气能和电能结合的供热机组，其特征在于，所述外壳包括柜体和柜门，所述柜体呈方形，所述柜门铰接于所述柜体上。

3.根据权利要求2所述的空气能和电能结合的供热机组，其特征在于，所述柜门上开设有观察窗。

4.根据权利要求3所述的空气能和电能结合的供热机组，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、温度传感器和显示器；所述温度传感器设置于所述内胆内，所述显示器设置于所述外壳上；所述温度传感器和显示器信号连接于所述控制器，所述控制器通过继电器连接于所述电加热器。

5.根据权利要求4所述的空气能和电能结合的供热机组，其特征在于，所述换热管在所述内胆内的部分呈螺旋状。

6.根据权利要求5所述的空气能和电能结合的供热机组，其特征在于，所述空气能加热组件还包括气液分离器，所述气液分离器的入口与所述换热器的出口连接，所述气液分离器的气体出口与所述压缩机的进气口连接，所述气液分离器的液体出口与所述蒸发器的进口连接。