CN206338854U - 一种双热泵储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双热泵储能系统，属于热泵系统及储能技术领域，主要解决现有热泵系统能源利用率低的问题，包括水源热泵管路、空气源热泵管路、定压补水管路、智能储热模块管路，管件及泵阀。其中定压补水管路同时实现对空气源热泵和水源热泵的补水定压，智能储热模块管路直接水源热泵管路连接，可同时实现对智能储热模块的蓄能和取能。本实用新型有效地解决了现有技术中热泵系统单一，能量损失大的问题，实现了热泵和储热设备能源的梯级利用，降低不可逆损失。

Description

一种双热泵储能系统

技术领域

本实用新型属于热泵系统及储能技术领域，特别是涉及一种双热泵储能系统。

背景技术

目前，能源短缺和人们日益增长的需求矛盾严重影响国家经济的可持续发展。煤、石油天然气等常规能源枯竭，附属的环境污染使人们不断寻求清洁能源和可再生资源。其中热泵技术由于其高效、可再生的特点得到大力推广，但是应用形式比较的单一，缺乏热泵联合的系统构成。储能技术由于具备合理分配资源的能力且无环境污染，得到了广泛关注，但是智能储热模块的能源供给存在稳定性不强，保证性差等问题。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供的一种空气源热泵、水源热泵、储能技术相结合的双热泵储能系统，系统简洁高效，能够实现能量梯级利用，最大限度实现节能，控制简单，功能完备。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现。

一种双热泵储能系统，包括水源热泵管路、空气源热泵管路、定压补水管路、智能储热模块管路，管件及泵阀。水源热泵管路包含水源热泵机组、智能储热模块、用户端，管件及泵阀；空气源热泵管路包含空气源热泵机组、混水水箱、管件及泵阀；定压补水管路包含软水装置、定压补水装置、管件及泵阀；其中定压补水管路同时实现对空气源热泵和水源热泵的补水定压，智能储热模块管路直接水源热泵管路连接，可同时实现对智能储热模块的蓄能和取能。

所述的定压补水管路同时实现对空气源热泵和水源热泵的补水定压，智能储热模块管路直接水源热泵管路，可同时实现对智能储热模块的蓄能和取能。

所述的空气源热泵管路采用热泵机组与混水水箱组合的方式，其中混水水箱出口接下一个管路的水源热泵机组，所提供的热水作为水源热泵机组的热源。

所述的水源热泵管路水源热泵机组同智能储热模块相连，采用三个电动两通阀进行调节控制，可实现水源热泵单独循环、蓄热循环、取热循环三种工况的自由切换。

所述的智能储热模块采用相变储能材料和管式换热器类型。

所述的空气源热泵作为系统的一次热源，水源热泵循环作为二次热源，智能储热模块作为能量电池供给用户端用热。

本实用新型具有显著的优点和积极的效果。

1、双热泵能量梯级利用，节能性：本实用新型提供的系统具有两套热泵循环回路，一套定压补水回路，定压补水回路可同时为两套热泵循环回路定压；其中空气源热泵管路的输出端混水水箱作为水源热泵管路的输入端，减少水源热泵应用的限制条件，实现了空气源热泵和水源热泵的联合组配，能量达到梯级利用，提高整体系统能源利用率。

2、结构精简，成本低廉：空气源热泵循环和水源热泵循环共用一套定压补水装置，简化了结构，降低整体系统成本。

3、易控制，储热模块智能化：水源热泵与智能储热模块连接，采用电动两通阀控制，能够实现无人值守，节省人力物力。智能储热模块含有独立芯片，AD转换和数据存储单元，可远程监控，实时调节。

4、良好的扩展性：智能储热模块可以根据用户需求进行更换和增添，不影响系统的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型一种双热泵储能系统示意图。

图2是水源热泵管路示意图。

其中，1、空气源热泵机组，2、软水装置，3、定压补水装置，4、混水水箱，5、水源热泵机组，6、智能储热模块，7、用户端，8、循环水泵，9、温度计，10、电动两通阀a，11、电动两通阀b，12、电动两通阀c，13、闸阀，14、过滤器，15、软连接，16、压力表，17、止回阀，18、截止阀，19、流量计。

具体实施方式

实施例1

为了更清楚的说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述，如图1、图2所示，一种双热泵储能系统，包括水源热泵管路、空气源热泵管路、定压补水管路、智能储热模块管路，管件及泵阀。水源热泵管路包含水源热泵机组（5）、智能储热模块（6）、用户端（7），管件及泵阀；空气源热泵管路包含空气源热泵机组（1）、混水水箱（4）、管件及泵阀；定压补水管路包含软水装置（2）、定压补水装置（3）、管件及泵阀；其中定压补水管路同时实现对空气源热泵和水源热泵的补水定压，智能储热模块管路直接水源热泵管路连接，可同时实现对智能储热模块（6）的蓄能和取能。

本实用新型的工作过程：

正常供热：空气源热泵机组工作，根据内部压缩机、蒸发器、冷凝器、热媒工质组成的循环将空气中的热量在冷凝器中传输给循环水，经空气源热泵管路的循环泵（8）驱动进入混水水箱（4）；之后混水水箱（4）中循环水温度达到要求后经进入到水源热泵机组（5），开始水源热泵循环，水源热泵机组利用废热、余热，进一步提升入水的温度，达到设计温度后进入智能储热模块（6），智能储热模块（6）将热量存储于内部，待需要用热时，经智能储热模块（6）)出水供给用户端用热。

单独蓄热阶段，电动两通阀b（11）、电动两通阀c（12）关闭，电动两通阀a（10）开启，水源热泵机组（5）与智能储热模块（6）构成闭路循环，不断将循环水中热量存储于智能储热模块（6）的材料中，直至智能储热模块（6）储满能量。

单独取热阶段，电动两通阀a（10）关闭，电动两通阀b（11）、电动两通阀c（12）开启，循环水泵（8）、智能储热模块（6）、用户端（7）构成闭路循环。循环水在循环水泵（8）的驱动下流经智能储热模块（6），取用满容智能储热模块（6）的热量，在设计工况下供给用户端（7）用热。

边蓄热边取热阶段：电动两通阀a（10）半开，电动两通阀b（11）关闭、电动两通阀c（12）开启，水源热泵机组（5）、智能储热模块（6）、用户端（7）构成闭路循环。由于用户端需求和蓄热时间冲突时，采用边蓄热边供热调节，蓄热和取热同时进行。

智能调控：智能储热模块（5）、循环管路泵阀可设置数据采集和自动控制系统，实现远程监控和实时调节。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双热泵储能系统，包括水源热泵管路、空气源热泵管路、定压补水管路、智能储热模块管路，管件及泵阀；空气源热泵管路与水源热泵管路、定压补水管路相连，水源热泵管路同智能储热模块管路、定压补水管路相连；智能储热模块管路同时连接用户。

2.根据权利要求1所述的一种双热泵储能系统，其特征在于，所述的定压补水管路同时实现对空气源热泵管路和水源热泵管路的补水定压，智能储热模块管路直接水源热泵管路连接，可同时实现对智能储热模块的蓄能和取能。

3.根据权利要求1所述的一种双热泵储能系统，其特征在于，所述的空气源热泵管路采用空气源热泵机组（1）与混水水箱（4）组合的方式，其中混水水箱（4）出口连接下一个管路的水源热泵机组（5），所提供的热水作为水源热泵机组（5）的热源。

4.根据权利要求1所述的一种双热泵储能系统，其特征在于，所述的水源热泵管路中水源热泵机组（5）同智能储热模块（6）相连，采用三个电动两通阀（10~12）进行调节控制，可实现单独蓄热循环、单独取热循环、边蓄热边取热循环三种工况的自由切换。

5.根据权利要求1所述的一种双热泵储能系统，其特征在于，所述的智能储热模块（6）采用相变储能材料和管式换热器类型。

6.根据权利要求1所述的一种双热泵储能系统，其特征在于，所述的空气源热泵循环作为系统的一次热源，水源热泵循环作为二次热源，智能储热模块作为能量电池供给用户端用热。

7.根据权利要求1所述的一种双热泵储能系统，其特征在于，所述的水源热泵管路与智能储热模块（6）连接，采用电动两通阀控制，能够实现无人值守。