CN205026844U - 多能源复合采暖空调系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种多能源复合采暖空调系统，包括水源热泵，水源热泵的水源端并联的连接有储热水箱和工业余热水池；所述储热水箱还连接用户侧板式换热器的一次端；所述用户侧板式换热器的二次端与水源热泵的用户端、风机盘管连接形成循环，所述用户侧板式换热器的二次端还并联一电动阀。太阳能集热器和空气源热泵作为一级热源与储热水箱相连；水源热泵作为二级升温设备可从储热水箱和工业余热中提取能量；夏季水源热泵与工业余热相结合或者由空气源热泵实现制冷，太阳能集热器、空气源热泵和水源热泵的循环可单独手动和联合自动控制。本实用新型集成了太阳能、空气能、水源热泵和工业余热，可满足建筑的供暖和制冷需求，方便、可靠、节约能源。

Description

多能源复合采暖空调系统
技术领域
本实用新型涉及太阳能、空气能、工业余热和水源热泵的综合利用技术领域，特别涉及一种多能源复合采暖空调系统，太阳能、空气源和水源热泵的启动通过专门设计的远程控制管理系统自动启停，既解决了太阳能供暖不连续的问题，又可以节约能源，减少环境污染实现多能源互补的供暖空调系统。
背景技术
面对日益严重的能源危机和越来越严重的雾霾天气，政府不断出台多项政策大力支持采用清洁能源。太阳能和空气能都是资源丰富的可再生能源，水源热泵是一种高效节能的设备。目前市场上现行的新能源采暖空调系统主要有太阳能采暖系统、空气源热泵采暖空调系统、和水源热泵采暖空调系统，但单个系统采暖空调都存在诸多问题，难以满足用户的冷热需求。本实用新型将太阳能、空气源、工业余热和水源热泵相结合组成一种多能源复合的系统，可满足用户需求，提供冬季供暖和夏季制冷需求，系统具有自动远程控制，节能环保等优点，具有广阔的应用前景。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种在能适应寒冷地区并将太阳能、空气能、工业余热和水源热泵相结合的采暖空调系统，该系统安全可靠、操作简便、节能环保。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种多能源复合采暖空调系统，包括一水源热泵，所述水源热泵的水源端处并联的连接有储热水箱和工业余热水池；所述储热水箱还连接用户侧板式换热器的一次端；所述用户侧板式换热器的二次端与水源热泵的用户端、风机盘管连接形成循环，所述用户侧板式换热器的二次端还并联一电动阀。
所述的多能源复合采暖空调系统，所述储热水箱还连接太阳能集热器。
所述的多能源复合采暖空调系统，所述太阳能集热器与储热水箱之间设有进行热交换的太阳能板式换热器。
所述的多能源复合采暖空调系统，所述储热水箱连接多台空气源热泵。
所述的多能源复合采暖空调系统，所述水源热泵的水源端的输入端与储热水箱具有的输出端之间设有一电动阀。
所述的多能源复合采暖空调系统，所述储热水箱具有的输入端与用户侧板式换热器一次端的输出端之间也设有一电动阀。
所述的多能源复合采暖空调系统，所述水源热泵与储热水箱、工业余热水池、风机盘管之间均设有循环泵。
所述的多能源复合采暖空调系统，所述水源热泵的水源端处的输出端与工业余热水池具有的输入端管路设有一阀门，所述管路上还并联一冷却塔及其另一阀门。
所述的多能源复合采暖空调系统，还包括一补水泵，所述补水泵与系统之间设有一定压罐。与现有技术相比，采用上述技术方案的本实用新型的优点在于：
(1)太阳能集热循环采用防冻液循环，不用伴热带或者开启防冻循环，节约能源，保证系统运行稳定，避免系统突然断电和冬季极寒天气时发生故障。
(2)系统将太阳能、空气源热泵、工业余热和水源热泵相结合用于冬季供暖和夏季制冷。系统供暖时优先使用太阳能供暖；当太阳能不足时，启动水源热泵与工业余热水池相结合供暖；当工业余热水温不能满足水源热泵使用要求时，启动空气源热泵辅助太阳能加热储热水箱，后经过水源热泵二次升温后用于供暖。
(3)夏季，水源热泵与工业余热水池相结合，将室内的热能经过冷却塔排放到空气中实现制冷，也可以采用空气源热泵实现制冷。
本实用新型将太阳能集热器和空气源热泵以及水源热泵的控制相结合，系统中采用电动阀门，可远程控制，操作简单方便，既解决了太阳能供暖不连续的问题，又可以节约能源，减少环境污染。
附图说明
图1为本实用新型的采暖系统运行原理图；
图2为本实用新型的空调系统运行原理图。
附图标记说明：1-太阳能集热器；2-空气源热泵；3-储热水箱；4-水源热泵；5-工业余热水池；6-风机盘管；7-太阳能板式换热器；8-用户侧板式换热器；9-集热循环泵；10-板换与水箱循环泵；11-水箱侧循环泵；12-用户侧循环泵；13-工业余热循环泵；14-空气源热泵循环泵；15-定压罐；16-补水泵；17、18、19-电动阀；20-冷却塔；21、22、23-阀门。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。
如图1所示，为本实用新型一种多能源复合采暖空调系统示意图，其包括一水源热泵4，所述水源热泵4的水源端上并联的连接有储热水箱3和工业余热水池5；所述储热水箱3还连接用户侧板式换热器8的一次端，所述用户侧板式换热器8的二次端与水源热泵4的用户端、风机盘管6连接形成循环，所述用户侧板式换热器8的二次端上还并联一电动阀18。
所述储热水箱3还连接太阳能集热器1。所述太阳能集热器1通过太阳能板式换热器7进行热交换加热储热水箱3，本实施案例中，太阳能集热器1内采用防冻液循环。
所述储热水箱3还连接多台空气源热泵2。当太阳能集热器1供热不足时，通过空气源热泵2为加热储热水箱3。
所述水源热泵4的水源端处输入端与储热水箱3具有的输出端之间设有一电动阀17。所述储热水箱3具有的输入端与用户侧板式换热器8的一次输出端之间设有一电动阀19。
所述太阳能板式换热器7与太阳能集热器1、储热水箱3之间均设有循环泵。所述水源热泵4与储热水箱3、工业余热水池5、风机盘管6之间均设有循环泵。在本实施案例中，即太阳能集热器1与太阳能板式换热器7之间的循环设有集热循环泵9；储热水箱3与太阳能板式换热器7之间的循环设有板换与水箱循环泵10；储热水箱3与用户侧板式换热器8之间的循环设有水箱侧循环泵11；风机盘管6与水源热泵4之间的循环设有用户侧循环泵12；
所述水源热泵4水源侧输出端与工业余热水池5具有的输入端管路设有一阀门22，所述管路上还并联一冷却塔20及其另一阀门21。
本系统中还包括一补水泵16用于补水，所述补水泵16与系统之间设有一定压罐15。
以下结合附图1对本实用新型的作进一步详细说明，本实用新型将太阳能、空气能、工业余热和水源热泵相结合，如图1所示，本实用新型包括太阳能集热器1、空气源热泵2、储热水箱3、水源热泵4、工业余热水池5、风机盘管6、太阳能板式换热器7、用户侧板式换热器8、集热循环泵9、板换与水箱循环泵10、水源侧循环泵11、用户侧循环泵12、工业余热循环泵13、空气源热泵循环泵14、定压罐15、补水泵16、电动阀17、18、19，该系统中太阳能集热器1和空气源热泵2都与储热水箱3连接进行热交换，水源热泵4内水源端连接储热水箱3和工业余热水池5。系统可以实现太阳能集热器1单独供暖，太阳能集热器1与空气源热泵2相结合供暖，工业余热水池5与水源热泵4相结合供暖，太阳能集热器1、空气源热泵2与水源热泵4相结合四种供暖方式。
由上述内容可知，本实用新型冬季供暖时，可以实现4种模式的供暖。太阳能集热器1供暖；太阳能集热器1与空气源热泵2相结合供暖；工业余热水池5与水源热泵4相结合供暖；太阳能集热器1、空气源热泵2与水源热泵4相结合供暖，具体实施过程如下：
模式1：太阳能集热器1供暖，白天太阳辐照量充足时，太阳能集热器1根据设定的温差循环自动启动，通过太阳能板式换热器7加热储热水箱3，将热量储存在储热水箱3中，用于供暖，此时电动阀19打开，电动阀17、18关闭，阀门23打开，水箱侧循环泵11和用户侧循环泵12运行将储热水箱3中的热水带到室内循环通过室内的风机盘管6供暖。
模式2：当太阳辐照量不足时，储热水箱3的温度达不到设定的供暖温度时空气源热泵2自动启动辅助加热，保证储热水箱3的温度能达到设定的供暖温度。储热水箱3温度达到设定的供暖温度后，电动阀19打开，电动阀17、18关闭，阀门23打开，水箱侧循环泵11和用户侧循环泵12启动运行将储热水箱3中的热水带到室内循环通过室内的风机盘管6供暖，实现太阳能集热器1和空气源热泵2相结合供暖模式启动。
模式3：当工业余热水池5温度达到水源热泵可使用温度时，启动水源热泵4与工业余热水池5相结合给室内供暖，此时电动阀18打开，17、19关闭，阀门22打开，阀门21、23关闭，用户侧循环泵12和工业余热循环泵13启动，水源热泵4的水源侧提取工业余热水池5中的热量，通过水源热泵4的用户侧将热量释放到末端循环水中，再通过风机盘管6释放到室内用于供暖。
模式4：太阳能集热器1、空气源热泵2与水源热泵4相结合供暖，当工业余热水池5的温度过低，并且太阳能辐照量不足时，启动空气源热泵2辅助太阳能集热器1加热储热水箱3，使其达到水源热泵4的用水温度，开启水源热泵4提取储热水箱3中的热量经过二次升温后用于供暖。此时，电动阀17、18打开，电动阀19关闭，阀门23关闭，储热水箱3的水通过水箱侧循环泵11进入水源热泵4的水源侧释放热量，末端循环水从水源热泵4的用户侧提取热量后再经过风机盘管6将热量释放到室内。
如图2所示，本实用新型夏季可以通过水源热泵4与工业余热5相结合制冷，也可通过空气源热泵实现制冷，具体实施过程如下：
模式1：水源热泵4与工业余热5相结合制冷，夏季制冷时阀门21打开，阀门22、23关闭，电动阀18打开，17、19关闭，工业余热水池5中的水由循环泵13进入水源热泵4的水源侧吸收热量，高温的循环回水经过冷却塔20降温后返回工业余热水池5；用户侧的循环水通过循环泵12与水源热泵4的用户端进行热交换释放热量，低温的水经过循环通过末端的风机盘管6将冷量释放到房间，实现制冷。
模式2：空气源热泵2制冷，当工业余热水池中的温度过高时，可以由空气源热泵2实现制冷，此时电动阀17、18关闭，19打开，阀门23打开，空气源热泵2将储热水箱3中水的热量释放到空气中，水箱中低温的水通过循环泵11、12和用户侧板式换热器8与系统的末端进行热交换，将末端的热量通过空气源热泵2释放到空气中，实现制冷。
以上的说明和实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种多能源复合采暖空调系统，其特征在于，包括一水源热泵，所述水源热泵的水源端上并联的连接有储热水箱和工业余热水池；所述储热水箱还连接用户侧板式换热器的一次端；所述用户侧板式换热器的二次端与水源热泵的用户端、风机盘管连接形成循环，所述用户侧板式换热器的二次端还并联一电动阀。
2.根据权利要求1所述的多能源复合采暖空调系统，其特征在于，所述储热水箱还连接太阳能集热器。
3.根据权利要求2所述的多能源复合采暖空调系统，其特征在于，所述太阳能集热器与储热水箱之间设有进行热交换的太阳能板式换热器。
4.根据权利要求1所述的多能源复合采暖空调系统，其特征在于，所述储热水箱连接多台空气源热泵。
5.根据权利要求1所述的多能源复合采暖空调系统，其特征在于，所述水源热泵的水源端的输入端与储热水箱具有的输出端之间设有一电动阀。
6.根据权利要求1所述的多能源复合采暖空调系统，其特征在于，所述储热水箱具有的输入端与用户侧板式换热器一次端的输出端之间也设有一电动阀。
7.根据权利要求1所述的多能源复合采暖空调系统，其特征在于，所述水源热泵与储热水箱、工业余热水池、风机盘管之间均设有循环泵。
8.根据权利要求1所述的多能源复合采暖空调系统，其特征在于，所述水源热泵的水源端处的输出端与工业余热水池具有的输入端管路设有一阀门，所述管路上还并联一冷却塔及其另一阀门。
9.根据权利要求1所述的多能源复合采暖空调系统，其特征在于，还包括一补水泵，所述补水泵与系统之间设有一定压罐。
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