CN205717464U - 一种电锅炉系统与热泵系统供能耦合系统 - Google Patents
一种电锅炉系统与热泵系统供能耦合系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种电锅炉系统与热泵系统供能耦合系统，它包括热泵机组、电锅炉系统、板式换热器系统、第一阀门、第二阀门、分水器系统、集水器系统；电锅炉系统为热泵系统的调峰设备，热泵系统与电锅炉系统分别于分水器连接，两套系统分别具备独立供热的能力，调高供暖的安全性。本实用新型的优点是：采用电锅炉系统与热泵系统供能耦合系统，使两种供能系统相互补充，提高项目的经济性，运行稳定可靠、安全性高。在冬天季放末端负荷变化较大的工况下，既满足末端热负荷需求的设计要求，同时使两套系统完美结合，可用于商场、酒店、医院、办公楼等建筑物的发电、制冷和供暖。夏季，在电锅炉系统不提供热负荷的工况，可提供生活热水负荷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电锅炉系统、热泵系统，尤指一种电锅炉系统与热泵系统在末端热负荷变化的工况下，通过切换系统的阀门进行负荷调节两种系统的耦合方式。
背景技术
热泵系统：热泵系统是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术的环保能源利用系统。热泵系统通常是转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方，还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环系统，实现节能减排的功能。
热泵属经济有效的节能技术。其地源热泵的COP值达到了4以上，也就是说消耗1KWh的能量，用户可得到4KWh以上的热量或冷量。
热泵环境效益显著。其装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。
热泵一机多用，应用范围广。热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖。
实用新型内容
本实用新型涉及一种电锅炉系统、热泵系统，尤指一种电锅炉系统与热泵系统在末端热负荷变化的工况下，通过切换系统的阀门进行负荷调节两种系统的耦合系统。由于热泵系统的投资较高，有效的利用电锅炉进行调峰，大大降低项目初投资，提高项目收益。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种电锅炉系统与热泵系统供能耦合系统，它包括热泵机组(S-1)、电锅炉系统(S-2)、板式换热器系统(S-3)、第一阀门(S-4)、第二阀门(S-7)、分水器系统(S-5)、集水器系统(S-6)；其特征在于，
热泵机组(S-1)的出水管(1)与第一阀门(S-4)的进水端(2)连接，该第一阀门(S-4)的第一出水端(3)通过管路(4)与分水器系统(S-5)第一进水端(5)连接；该第一阀门(S-4)的第二出水端(6)通过管路(7)与板式换热器系统(S-3)一侧的进水端(8)连接；该热泵机组(S-1)的回水管(9)与第二阀门(S-7)的出水端(10)连接，该第二阀门(S-7)的第一进水端(11)通过第一出水管路(12)与集水器系统(S-6)的第一出水端(13)连接，该第二阀门(S-7)的第二进水端(14)通过管路(15)与板式换热器系统(S-3)一侧的出水端(16)连接；
电锅炉系统(S-2)的出水管与分水器系统(S-5)的第二进水端(18)连接，该电锅炉系统(S-2)的进水管(19)与板式换热器系统(S-3)的另一侧的出水端(20)连接，该集水器系统(S-6)的第二出水管路(21)与板式换热器系统(S-3)的另一侧的进水端(22)连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用电锅炉系统与热泵系统供能耦合系统，使两种供能系统相互补充，提高项目的经济性，运行稳定可靠、安全性高。在冬天季放末端负荷变化较大的工况下，既满足末端热负荷需求的设计要求，同时使两套系统完美结合，可用于商场、酒店、医院、办公楼等建筑物的发电、制冷和供暖。夏季，在电锅炉系统不提供热负荷的工况，可提供生活热水负荷。
附图说明
图1是本实用新型的组成示意图。
具体实施方式
如图1所示：一种电锅炉系统与热泵系统供能耦合系统，它包括热泵机组S-1、电锅炉系统S-2、板式换热器系统S-3、第一阀门S-4、第二阀门S-7、分水器系统S-5、集水器系统S-6；
热泵机组S-1的出水管1与第一阀门S-4的进水端2连接，该第一阀门S-4的第一出水端3通过管路4与分水器系统S-5第一进水端5连接；该第一阀门S-4的第二出水端6通过管路7与板式换热器系统S-3一侧的进水端8连接；该热泵机组S-1的回水管9与第二阀门S-7的出水端10连接，该第二阀门S-7)的第一进水端11通过第一出水管路12与集水器系统S-6的第一出水端13连接，该第二阀门S-7的第二进水端14通过管路15与板式换热器系统S-3一侧的出水端16连接；
电锅炉系统S-2的出水管与分水器系统S-5的第二进水端18连接，该电锅炉系统S-2的进水管19与板式换热器系统S-3的另一侧的出水端20连接，该集水器系统S-6的第二出水管路21与板式换热器系统S-3的另一侧的进水端22连接。
本实用新型为保证提供热工况的效率，减少初投资、且完成热泵系统与电锅炉统的耦合，具体实施方式如下：
热泵机组S-1以发电能作为驱动能源。热泵机组S-1以土壤为冷热源，利用地下的低品位能源。同时土壤自身具有冷热平衡的能力，合理的规划热泵冬季、夏季运行时间，最大程度的使冬夏季吸、放热平衡。热泵机组利用可再生能源既节能、环保，同时提高了项目的经济性。
热泵机组S-1产生、热水(50摄氏度)，热水通过管道进入用户侧提供末端热负荷需求。
热泵机组S-1分别通过第一阀门S-4与板式换热器系统S-3连接，电锅炉机组S-2系统与集水器系统S-6连接，供水与分水器系统S-5连接。
本实用新型在部分制热工况下的工作方式：
冬季运行工况通过调节第一阀门S-4，使热泵机组S-1通过从室外地埋管侧提取低品位热量、发热量。通过热泵机组S-1内的压缩机对地埋侧的热量进行做功，将低品位能源转换为供用户使用的高品位冷、热源。热泵机组S-1与板式换热器系统S-3连接阀门关闭。末端负荷由地源热泵提供50/45摄氏度出水，通过集分水器提供末端热负荷。
本实用新型在满制热工况下的工作方式
满负荷运行工况，由于地源热泵S-1不能满足提供全部热负荷能源供应。通过开启地源热泵S-1与板式换热器系统S-3之间的联通阀门S-4，电锅炉提供55摄氏度热水提供末端热负荷，板式换热器系统S-3将末端回水45摄氏度加热至50摄氏度。
在有热需求较低的工况下：开启热泵系统S-1，在末端热需求较高的情况下电锅炉系统S-2加热地源热泵系统进水。电锅炉系统为调峰设备。
电锅炉系统为热泵系统的调峰设备，在热负荷较高的工况下电源热泵系统加热电锅炉回水。
电锅炉与热泵系统分别通过阀门与板式换热器系统S-3进行连接，当负荷较低的工况下关闭板式换热器系统S-3的侧阀门，利用地源热泵系统供暖。当负荷较高的工况下开启板式换热器系统S-3的侧阀门，地源热泵加热电锅炉回水。
热泵系统与电锅炉系统分别于分水器连接，两套系统分别具备独立供热的能力，调高供暖的安全性。
本实用新型还包括下列优点：
1.本实用新型采用两种供能系统为电锅炉系统、热泵系统。电锅炉利用室外作为媒介，高效、清洁。热泵系统、电锅炉系统是利用可再生能源的供能方式。两种系统都为节能、环保的的供能系统。
2.热泵系统中的室外地埋管系统投资成本较高，该实用新型可最大限度的利用该部分能源，减小室外地埋管的衰减，最大限度的利用地下可再生能源，使投资性价比增高。
3.由于热泵系统利用可再生能源，该实用新型可使热泵系统最大限度的提供用户负荷需求，减少运行费用的同时减少了污染气体排放，节能环保。
4.两种节能、环保的供能系统相互补充，使各自的优势得到了最大的发挥。项目的经济性达到最佳。
5.地源热泵供热效率较高初投资较高，电锅炉系统初投资较低。由于末端热负荷波动较大，大部分时间段末端负荷较低。地源热泵提供末端基础热负荷，是地源热泵系统利用率提高，电锅炉投资较低作为系统的调峰设备。减少项目的初投资，提高项目的经济性。
Claims (1)
1.一种电锅炉系统与热泵系统供能耦合系统，它包括热泵机组(S-1)、电锅炉系统(S-2)、板式换热器系统(S-3)、第一阀门(S-4)、第二阀门(S-7)、分水器系统(S-5)、集水器系统(S-6)；其特征在于，
热泵机组(S-1)的出水管(1)与第一阀门(S-4)的进水端(2)连接，该第一阀门(S-4)的第一出水端(3)通过管路(4)与分水器系统(S-5)第一进水端(5)连接；该第一阀门(S-4)的第二出水端(6)通过管路(7)与板式换热器系统(S-3)一侧的进水端(8)连接；该热泵机组(S-1)的回水管(9)与第二阀门(S-7)的出水端(10)连接，该第二阀门(S-7)的第一进水端(11)通过第一出水管路(12)与集水器系统(S-6)的第一出水端(13)连接，该第二阀门(S-7)的第二进水端(14)通过管路(15)与板式换热器系统(S-3)一侧的出水端(16)连接；
电锅炉系统(S-2)的出水管与分水器系统(S-5)的第二进水端(18)连接，该电锅炉系统(S-2)的进水管(19)与板式换热器系统(S-3)的另一侧的出水端(20)连接，该集水器系统(S-6)的第二出水管路(21)与板式换热器系统(S-3)的另一侧的进水端(22)连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106940033A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-11 | 哈尔滨工业大学 | 基于弃风电能的多设备联合高低温独立蓄热供热系统 |
| CN110530073A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-03 | 国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司 | 冷热一体供能装置 |
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2016
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