CN207962806U - 一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统包括：太阳能系统、超低温空气源热泵、相变蓄热蓄冷装置、换热器、用户端；所述太阳能系统与相变蓄热蓄冷装置之间、超低温空气源热泵与相变蓄热蓄冷装置之间、相变蓄热蓄冷装置与换热器之间、换热器与用户端之间设有供水管线和回水管线，所述太阳能系统与相变蓄热蓄冷装置之间的供水管线上设有内循环泵Ⅰ，所述超低温空气源热泵与相变蓄热蓄冷装置之间的供水管线上设有内循环泵Ⅱ，所述相变蓄热蓄冷装置与换热器之间的供水管线上设有外循环泵Ⅰ，所述换热器与用户端之间的供水管线上设有外循环泵Ⅱ。本实用新型环保、高效、超低运行成本、节能。

Description

一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统

技术领域

本实用新型涉及供暖领域，特别提供一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统，主要用于小区、商场、写字间供暖领域。

背景技术

目前，供暖行业中使用太阳能或空气源热泵为供暖系统提供热能，采用相变蓄热为供暖系统蓄能。单一太阳能系统，运行费用低，但是造价高，局限性大(只有白天阳光充足的时候才能产生热能)；单一的空气源热泵，无论白天还是夜晚需不间断运行以达到为用户供暖的目的，运行费用高，耗能大，资源浪费严重。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统，将太阳能、超低温空气源热泵与相变蓄热三者相结合，夜晚利用谷电，超低温空气源热泵作为热源来完成相变蓄热系统的蓄热过程，白天利用太阳能为相变蓄热系统蓄热同时为用户供暖，超低温空气源热泵作为辅助热源。

本实用新型的技术方案是：一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统，包括：太阳能系统1、超低温空气源热泵2、相变蓄热蓄冷装置3、换热器4、用户端5；

所述太阳能系统1与相变蓄热蓄冷装置3之间、超低温空气源热泵2与相变蓄热蓄冷装置3之间、相变蓄热蓄冷装置3与换热器4之间、换热器4与用户端5之间设有供水管线和回水管线，所述太阳能系统1与相变蓄热蓄冷装置3之间的供水管线上设有内循环泵Ⅰ6，所述超低温空气源热泵2与相变蓄热蓄冷装置3之间的供水管线上设有内循环泵Ⅱ7，所述相变蓄热蓄冷装置3与换热器4之间的供水管线上设有外循环泵Ⅰ8，所述换热器4与用户端5之间的供水管线上设有外循环泵Ⅱ9。

优选的，所述太阳能系统1与相变蓄热蓄冷装置3之间、超低温空气源热泵2与相变蓄热蓄冷装置3之间、相变蓄热蓄冷装置3与换热器4之间、换热器4与用户端5之间的供水管线上均设有温度传感器10、压力传感器11和流量计12，所述太阳能系统1与相变蓄热蓄冷装置3之间的回水管线上设有温度传感器10，所述超低温空气源热泵2与相变蓄热蓄冷装置3之间、相变蓄热蓄冷装置3与换热器4之间、换热器4与用户端5之间的回水管线上均设有温度传感器10、压力传感器11。

优选的，所述相变蓄热蓄冷装置3为相变蓄热蓄冷罐或相变蓄热蓄冷井。

本实用新型具有以下有益的效果：

1、无污染：采用清洁环保能源电源方式供暖，有效解决了供暖中普遍采用的固体燃料燃烧所导致的空气污染、雾霾等问题。

2、低成本供暖：利用低谷电蓄能、白天供暖技术实现了低成本供暖，降低了供暖运行成本。

3、安全：相变材料相变温度低，水温在40～70℃下发生相变，避免高温带来的危险；太阳能系统内介质为防冻液或导热油，避免低温带来的危害。

4、高效：空气源热泵效率最高温度在40～70℃，与相变材料完美结合，利用率高，无浪费。

5、稳定：就单一系统空气源热泵系统和相变蓄热系统都是相对成熟的技术。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、太阳能系统；2、超低温空气源热泵；3、相变蓄热蓄冷装置；4、换热器；5、用户端；6、内循环泵Ⅰ；7、内循环泵Ⅱ；8、外循环泵Ⅰ；9、外循环泵Ⅱ；10、温度传感器；11、压力传感器；12、流量计。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1所示，一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统，包括：太阳能系统1、超低温空气源热泵2、相变蓄热蓄冷装置3、换热器4、用户端5；

太阳能系统1与相变蓄热蓄冷装置3之间、超低温空气源热泵2与相变蓄热蓄冷装置3之间、相变蓄热蓄冷装置3与换热器4之间、换热器4与用户端5之间设有供水管线和回水管线，太阳能系统1与相变蓄热蓄冷装置3之间的供水管线上设有内循环泵Ⅰ6，超低温空气源热泵2与相变蓄热蓄冷装置3之间的供水管线上设有内循环泵Ⅱ7，相变蓄热蓄冷装置3与换热器4之间的供水管线上设有外循环泵Ⅰ8，换热器4与用户端5之间的供水管线上设有外循环泵Ⅱ9。

太阳能系统1与相变蓄热蓄冷装置3之间、超低温空气源热泵2与相变蓄热蓄冷装置3之间、相变蓄热蓄冷装置3与换热器4之间、换热器4与用户端5之间的供水管线上均设有温度传感器10、压力传感器11和流量计12，太阳能系统1与相变蓄热蓄冷装置3之间的回水管线上设有温度传感器10，超低温空气源热泵2与相变蓄热蓄冷装置3之间、相变蓄热蓄冷装置3与换热器4之间、换热器4与用户端5之间的回水管线上均设有温度传感器10、压力传感器11。

其中：相变蓄热蓄冷装置3可以采用相变蓄热蓄冷罐或相变蓄热蓄冷井。

白天太阳能系统1作为主热源通过内循环泵Ⅰ6为相变蓄热蓄冷装置3提供热介质，相变蓄热蓄冷装置3内热介质通过外循环泵Ⅰ8与换热器4内冷介质进行换热。当遇极寒天气，太阳能无法满足用户用热或夜晚蓄热量无法满足用户用热时，启动超低温空气源热泵2，从而实现为用户供暖。

本实用新型的运行为全自动运行，可达到无人值守。我们设定用户端5进水温度T1，出水温度T2，相变蓄热蓄冷装置3内介质出口温度T3，进口温度T4，太阳能系统1介质出口温度T5，进口温度T6，超低温空气源热泵2介质出口温度T7，进口温度T8。

白天供暖运行，外循环泵Ⅱ9启动，当T1＜60℃或T2＜40℃时，外循环泵Ⅰ8启动，为用户提供热源。当T1＞80℃或T2＞60℃时，外循环泵Ⅰ8停止；当T3＜80℃或T4＜70℃时，内循环泵Ⅰ6启动；当T3＞90℃或T4＞80℃时，内循环泵Ⅰ6停止；如遇极寒天气或日照不足，T5＜80℃或T6＜70℃时，内循环泵Ⅱ7启动。

夜晚供暖运行，外循环泵Ⅱ9启动，当T1＜60℃或T2＜40℃时，外循环泵Ⅰ8启动，为用户提供热源。当T1＞80℃或T2＞60℃时，外循环泵Ⅰ8停止；当T3＜80℃或T4＜70℃时，内循环泵Ⅱ7启动。

本实用新型采用太阳能、超低温空气源热泵与相变蓄热材料相结合的供暖系统，运行费用可忽略不计，太阳能作为整套系统的主热源(实现超低运行成本)，超低温空气源热泵为辅热源，白天利用太阳能系统为相变蓄热蓄冷装置蓄热，同时为用户供热。如遇极寒天气，启动超低温空气源热泵；夜晚利用相变蓄热蓄冷装置为用户供热，当相变蓄热蓄冷装置温度无法满足用户要求，启动超低温空气源热泵。利用太阳能、超低温空气源热泵与相变蓄热材料相结合的供暖系统达到环保、高效、超低运行成本、节能的供暖目的。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统，其特征在于，包括：太阳能系统(1)、超低温空气源热泵(2)、相变蓄热蓄冷装置(3)、换热器(4)、用户端(5)；

所述太阳能系统(1)与相变蓄热蓄冷装置(3)之间、超低温空气源热泵(2)与相变蓄热蓄冷装置(3)之间、相变蓄热蓄冷装置(3)与换热器(4)之间、换热器(4)与用户端(5)之间设有供水管线和回水管线，所述太阳能系统(1)与相变蓄热蓄冷装置(3)之间的供水管线上设有内循环泵Ⅰ(6)，所述超低温空气源热泵(2)与相变蓄热蓄冷装置(3)之间的供水管线上设有内循环泵Ⅱ(7)，所述相变蓄热蓄冷装置(3)与换热器(4)之间的供水管线上设有外循环泵Ⅰ(8)，所述换热器(4)与用户端(5)之间的供水管线上设有外循环泵Ⅱ(9)。

2.按照权利要求1所述的一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统，其特征在于，所述太阳能系统(1)与相变蓄热蓄冷装置(3)之间、超低温空气源热泵(2)与相变蓄热蓄冷装置(3)之间、相变蓄热蓄冷装置(3)与换热器(4)之间、换热器(4)与用户端(5)之间的供水管线上均设有温度传感器(10)、压力传感器(11)和流量计(12)，所述太阳能系统(1)与相变蓄热蓄冷装置(3)之间的回水管线上设有温度传感器(10)，所述超低温空气源热泵(2)与相变蓄热蓄冷装置(3)之间、相变蓄热蓄冷装置(3)与换热器(4)之间、换热器(4)与用户端(5)之间的回水管线上均设有温度传感器(10)、压力传感器(11)。

3.按照权利要求1所述的一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统，其特征在于，所述相变蓄热蓄冷装置(3)为相变蓄热蓄冷罐或相变蓄热蓄冷井。