CN207610261U - 利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统，该系统包括换热器、终端散热装置、空气源热泵、电辅加热装置和相变蓄热装置，电辅加热装置一端通过管路与相变蓄热装置相连接，其另一端通过管路与空气源热泵相连接；相变蓄热装置的另一端通过管路与换热器相连接，且在该管路上安装电动调节阀；空气源热泵的另一端通过管路与换热器相连接，且在该管路上安装一次侧循环泵；终端散热装置与换热器通过管路连接，且在其一侧的连接管路上安装二次侧循环泵。该供热系统保证了空气源热泵的COP值校，让热泵在最有利条件下工作，达到最佳工况；蓄热装置只需要储存峰电时间段的热量，对低谷电时间段储热的需求降低，对电力的需求随之降低。

Description

利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统

技术领域

本实用新型属于供热技术领域，涉及一种高效储热供热系统，具体涉及一种利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统。

背景技术

根据国家清洁取暖的政策，多种利用电能发热供热的技术形式被发明。其中空气源热泵和储热技术是采纳最多的技术形式。但是考虑到电能的利用率、供热效率及电力移峰填谷等方面，以上两种技术都有各自的短板。

空气源热泵的热量来源是我们都必须要的空气，而作为一种节能产品，其能源消耗与能效比COP值有密切相关。由于目前市场上，大部分的空气源热泵设计正常工作温度在0～40℃，故在环境温度比较高的南方空气能热水器往往有上佳的表现。而冬季夜间气温普遍在-10℃以下的北方城市，空气源热泵很难达到设计的预想效果。

低谷电储热技术在电力移峰填谷方面有优势，但是该技术发热用电全部在夜间进行，电装机容量要求较高，远大于白天使用的电负荷，而这部分电容量在白天难以有效利用，造成设备的浪费。

因此，有必要提供一种高效储热供热系统，该系统能够将空气源热泵和低谷储热两种技术的优势相结合，实现热量的充分利用。

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利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统，该系统包括换热器、终端散热装置、空气源热泵、电辅加热装置和相变蓄热装置，所述电辅加热装置一端通过管路与相变蓄热装置相连接，其另一端通过管路与空气源热泵相连接；所述相变蓄热装置的另一端通过管路与换热器相连接，且在该管路上安装电动调节阀；所述空气源热泵的另一端通过管路与换热器相连接，且在该管路上安装一次侧循环泵；所述一次侧循环泵旁设置支路，该支路与所述电动调节阀相连通；所述终端散热装置与换热器通过管路连接，且在其一侧的连接管路上安装二次侧循环泵。

进一步的，上述利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统中，所述电辅加热装置为电锅炉或者电加热器。

进一步的，上述利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统中，所述相变蓄热装置为无机盐相变储热装置。

进一步的，上述利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统中，该系统还包括控制装置，所述控制装置分别与电动调节阀、一次侧循环泵和二次侧循环泵电性连接。

进一步的，上述利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统中，所述控制装置由工控机、可编程逻辑控制器和数据采集模块组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的低谷电储热供热系统，夜间供热时利用低谷电发热，将热量储存于储热装置，在平电时段启动空气源热泵，为终端供热，如果室外温度过低，可启动储热装置进行热量补充。在峰电时段转由储热系统供热，空气源热泵处于备用状态。同时，相变蓄热装置介质采用无机盐，储热的密度大，不易燃易爆，而且为常压工作，安全性更高。另外，在出现极端情况下，空气源热泵和储热装置可以互为备用。

该供热系统在平电时间段白天室外温度较高时，保证了空气源热泵的COP值校，让热泵在最有利条件下工作，达到最佳工况；储热装置只需要储存峰电时间段的热量，对低谷电时间段储热的需求降低，对电力的需求随之降低，并且节省了储热装置的数量。

附图说明

图1是本实用新型所述利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统的蓄热运行模式的结构示意图；

图2是本实用新型所述利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统的蓄热释放模式的结构示意图；

附图标记：1-换热器，2-终端散热装置，3-空气源热泵，4-电辅加热装置，5-相变蓄热装置，6-电动调节阀，7-一次侧循环泵，8-二次侧循环泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1和图2所示的利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统，该系统包括换热器1、终端散热装置2、空气源热泵3、电辅加热装置4和相变蓄热装置5，所述电辅加热装置4一端通过管路与相变蓄热装置5相连接，其另一端通过管路与空气源热泵3相连接；所述相变蓄热装置5的另一端通过管路与换热器1相连接，且在该管路上安装电动调节阀6；所述空气源热泵3的另一端通过管路与换热器1相连接，且在该管路上安装一次侧循环泵7；所述一次侧循环泵7旁设置支路，该支路与所述电动调节阀6相连通；所述终端散热装置2与换热器1通过管路连接，且在其一侧的连接管路上安装二次侧循环泵8。所述电辅加热装置4为电锅炉或者电加热器，所述相变蓄热装置5中的储热介质为无机盐。

进一步地，系统还包括控制装置，所述控制装置分别与电动调节阀6、一次侧循环泵7和二次侧循环泵8电性连接；所述控制装置由工控机、可编程逻辑控制器(PLC)和数据采集模块组成。该控制装置的控制原理与现有技术相同，各管路上设置温度补偿装置，通过温度补偿装置测定各个端口的温度数值，并将温度值传输至数据采集模块，经PLC运算后，由控制装置发出指令，对水泵以及阀门进行控制和调节。

上述利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统的工作原理如下：

蓄热运行模式：手动开启或者由控制装置自动开启一次侧循环泵7和二次侧循环泵8，开启空气源热泵3，空气源热泵3向相变蓄热装置5蓄热，同时向终端散热装置2供热。由终端散热装置2的终端回水温度联动控制电动调节阀6，即控制一次侧循环水7进入换热器1流量，保证终端的循环水温度。

蓄热释放运行模式：手动开启或者由控制装置自动开启一次侧循环泵7和二次侧循环泵8，关闭空气源热泵3，由相变蓄热装置5向系统输送热量，由终端散热装置2回水温度控制一次侧循环水泵7转速，即控制一次侧水流量，保证终端循环水温度。

夜间供热时利用低谷电发热，将热量储存于储热装置，在平电时段启动空气源热泵，为终端供热，如果室外温度过低，可启动储热装置进行热量补充。在峰电时段转由储热系统供热，空气源热泵处于备用状态。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，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 (5)

1.利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统，其特征在于，该系统包括换热器(1)、终端散热装置(2)、空气源热泵(3)、电辅加热装置(4)和相变蓄热装置(5)，所述电辅加热装置(4)一端通过管路与相变蓄热装置(5)相连接，其另一端通过管路与空气源热泵(3)相连接；所述相变蓄热装置(5)的另一端通过管路与换热器(1)相连接，且在该管路上安装电动调节阀(6)；所述空气源热泵(3)的另一端通过管路与换热器(1)相连接，且在该管路上安装一次侧循环泵(7)；所述一次侧循环泵(7)旁设置支路，该支路与所述电动调节阀(6)相连通所述终端散热装置(2)与换热器(1)通过管路连接，且在其一侧的连接管路上安装二次侧循环泵(8)。

2.根据权利要求1所述的利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统，其特征在于，所述电辅加热装置(4)为电锅炉或者电加热器。

3.根据权利要求1所述的利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统，其特征在于，所述相变蓄热装置(5)中的储热介质为无机盐。

4.根据权利要求1～3任一项所述的利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统，其特征在于，该系统还包括控制装置，所述控制装置分别与电动调节阀(6)、一次侧循环泵(7)和二次侧循环泵(8)电性连接。

5.根据权利要求4所述的利用空气源热泵辅助的低谷电储热供热系统，其特征在于，所述控制装置由工控机、可编程逻辑控制器和数据采集模块组成。