CN208091014U - 一种相变储热式多能耦合智能供热供冷系统 - Google Patents

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虎建琴
童仁杰
吴亚萍
哈秀琴
李屈环
徐志新
王春江
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Abstract

本申请公开一种相变储热式多能耦合智能供热供冷系统,包括空气源热泵、水源热泵、太阳能集热器、谷电加热器、相变储能装置以及用热用冷末端;所述相变储能装置包括储热罐和储冷罐;所述空气源热泵、所述水源热泵、所述太阳能集热器以及所述谷电加热器的接入端与接出端同时与所述储冷罐和储热罐的接入口和接出口连接,以使空气源热泵、水源热泵、太阳能集热器、谷电加热器同时向储热罐和储冷罐供给热量和冷量,储热罐和储冷罐将热量和冷量储存,并形成循环管路。储热罐和储冷罐再将热量和冷量分配给用热用冷末端,实现相变储热式多能耦合供热供冷。本申请系统多能耦合,优劣互补,供热供冷效果稳定,应用广泛。

Description

一种相变储热式多能耦合智能供热供冷系统
技术领域
[0001]本申请涉及供热供冷技术领域,尤其涉及一种相变储热式多能耦合智能供热供冷 系统。
背景技术
[0002]空气源热泵以极少的电能,吸收空气中大量的低温热能,通过压缩机的压缩变为 高温热能,传输至水箱,加热热水,所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强,源 源不断的供应热水。作为热水系统它具有无以比拟的优点。但空气源热泵的一个主要缺点 是供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而降低,所以它的使用受到环境温度的限 制,一般适用于最低温度在-10 °c以上的地区。
[0003]地球表面浅层水源(一般在1000米以内),如地下水、地表的河流、湖泊和海洋,吸 收了太阳进入地球的相当的辐射能量,并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵技术的 工作原理就是,通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。水体分 别作为冬季热栗供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量〃取〃出来,释 放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷 的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖。与任何 事物一样,水源热栗也不是十全十美的,更不是万能的,其应用也会受到制约。例如,可利用 的水源条件限制。水源热泵理论上可以利用一切的水资源,其实在实际工程中,不同的水资 源利用的成本差异是相当大的。所以在不同的地区是否有合适的水源成为水源热泵应用的 一个关键。水源热栗利用方式中,闭式系统一般成本较高。而开式系统,能否寻找到合适的 水源就成为使用水源热栗的限制条件。对开式系统,水源要求必须满足一定的温度、水量和 清洁度。
[0004] 电热锅炉是一种将电能转化为热能,把水加热至有压力的热水或蒸汽(饱和蒸汽) 的一种热力设备。它无需炉膛、烟道和烟囱,也无需储存燃料的场地,极大地减少了常规燃 煤锅炉带来的污染。电热锅炉具有无污染,无噪声,占地面积小,安装使用方便,全自动,安 全可靠,热效率高达98%以上等特点,是一种绿色环保产品。然而,通过电热锅炉对居民用 户进行供热,会产生高额的用电成本和设备成本。
[0005] 现有技术中,不乏基于热泵技术,或者电热技术,或者太阳能的供热供冷系统,然 而,由于上述各种各样的应用限制,此类供热供冷系统仍然存在诸多缺陷。 实用新型内容
[0006] 本申请提供一种相变储热式多能耦合智能供热供冷系统,以解决现有技术中基于 单一热源的供热供冷系统在应用和供热效果受到限制的技术问题。
[0007] 本申请实施例提供一种相变储热式多能耦合智能供热供冷系统,包括:空气源热 泵、水源热泵、太阳能集热器、谷电加热器、相变储能装置以及用热用冷末端;
[0008] 所述相变储能装置包括储热罐和储冷罐;所述储热罐和所述储冷罐均设有对应供 妗侧的接入口和接出口,以及对应需求侧的流出口和回流口; f〇〇〇9]所述空气源热泵、所述水源热栗、所述太卩日能集热器以及所述谷电加热器的接出 端均与所述储热罐的供给侧接入口和所述储冷罐的供给侧接入口相连;
[0010] 所述空气源热栗、所述水源热泵、所述太阳能集热器以及所述谷电加热器的接入 端均与所述储热罐的供给侧接出口和所述储冷罐的供给侧接出口相连;
[0011] 所述空气源热泵、所述水源热泵、所述太阳能集热器以及所述谷电加热器的接出 端管路上均设有储能循环栗;
[0012] 所述用热用冷末端包括用热末端和用冷末端;
[0013] 所述用热末端的接入口与所述储热罐的需求侧流出口相连,所述用热末端的接出 口与所述储热罐的需求侧回流口相连,形成供热循环管路;
[0014] 所述用冷末端的接入口与所述储冷罐的需求侧流出口相连,所述用冷末端的接触 口语所述储冷罐的需求侧回流口相连,形成供冷循环管路;
[0015] 所述供热循环管路上设有供热循环泵和供热截止阀;
[0016] 所述供冷循环管路上设有供冷循环栗和供冷截止阀。
[0017] 进一步,所述空气源热泵、所述水源热栗、所述太阳能集热器以及所述谷电加热器 的接出端与所述储热罐的供给侧接入口的连接管路上设有储热截止阀;
[0018] 所述空气源热栗、所述水源热泵、所述太阳能集热器以及所述谷电加热器的接出 端与所述储冷罐的供给侧接入口的连接管路上设有储冷截止阀。
[0019] 进一步,所述储热罐包括保温罐体、容纳在所述保温罐体内的相变材料和导热管; 所述导热管用于流通传热介质。
[0020] 进一步,所述用热末端为低温热水地板散热末端;所述低温热水地板散热末端的 接入口通过分水器与所述储热罐的需求侧流出口相连;所述低温热水地板散热末端的接出 口通过集水器与所述储热罐的需求侧回流口相连;所述供热循环栗设于所述集水器与所迷 储热罐之间的连接管路上,所述供热截止阀设于所述分水器与所述储热罐之间的连接管路 上。
[0021] 进一步,所述用冷末端为风机盘管末端;所述风机盘管末端的接入口与所述储冷 罐的需求侧流出口相连;所述风机盘管末端的接出口与所述储冷罐的需求侧回流口相连; 所述供冷循环泵设于所述风机盘管末端的接出口与所述储冷罐的需求侧回流口的连接管 路上;所述供冷截止阀设于所述风机盘管末端的接入口与所述储冷罐的需求侧流出口的连 接管路上。
[0022] 进一步,所述太阳能集热器为真空管集热器、热管真空管集热器和平板集热器中 的一种或几种的组合。
[0023] 进一步,所述传热介质为水。
[0024]由以上技术方案可知,本申请提供的相变储热式多能耦合智能供热供冷系统,包 括空气源热栗、水源热栗、太阳能集热器、谷电加热器、相变储能装置以及用热用冷末端;所 述相变储能装置包括储热罐和储冷罐;所述空气源热泵、所述水源热泵、所述太阳能集热器 以及所述谷电加热器的接入端与接出端同时与所述储冷罐和储热罐的接入口和接出口连 接,以使空气源热栗、水源热泵、太阳能集热器、谷电加热器同时向储热罐和储冷罐供给热 量和冷量,储热罐和储冷罐将热量和冷量储存,并形成循环管路。储热罐和储冷罐再将热量 和冷量分配给用热用冷末端,实现相变储热式多能耦合供热供冷。本申请系统多能耦合,优 劣互补,供热供冷效果稳定,应用广泛。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简 单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下, 还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本申请根据一示例性实施例示出的一种相变储热式多能耦合智能供热供冷 系统的结构示意图;
[0027]图2为本申请图1所示系统中储热罐的结构示意图;
[0028] 图3为本申请根据一示例性实施例示出的另一种相变储热式多能耦合智能供热供 冷系统的结构示意图。
具体实施方式
[0029] 参见图1,为本申请根据一示例性实施例示出的一种相变储热式多能稱合智能供 热供冷系统结构示意图。该系统包括:空气源热栗1、水源热栗2、太阳能集热器3、谷电加热 器4、相变储能装置以及用热用冷末端;
[0030] 所述相变储能装置包括储热罐51和储冷罐52;所述储热罐51和所述储冷罐52均设 有对应供给侧的接入口和接出口,以及对应需求侧的流出口和回流口;
[0031] 所述空气源热栗1、所述水源热泵2、所述太阳能集热器3以及所述谷电加热器4的 接出端均与所述储热罐51的供给侧接入口和所述储冷罐52的供给侧接入口相连;
[0032] 所述空气源热栗1、所述水源热泵2、所述太阳能集热器3以及所述谷电加热器4的 接入端均与所述储热罐51的供给侧接出口和所述储冷罐52的供给侧接出口相连;
[0033] 所述空气源热泵1、所述水源热泵2、所述太阳能集热器3以及所述谷电加热器4的 接出端管路上均设有储能循环栗71、72、73及74;
[0034] 所述用热用冷末端包括用热末端61和用冷末端62;
[0035]所述用热末端61的接入口与所述储热罐51的需求侧流出口相连,所述用热末端61 的接出口与所述储热罐51的需求侧回流口相连,形成供热循环管路;
[0036]所述用冷末端62的接入口与所述储冷罐52的需求侧流出口相连,所述用冷末端62 的接出口与所述储冷罐52的需求侧回流口相连,形成供冷循环管路;
[0037]所述供热循环管路上设有供热循环泵81和供热截止阀82;
[0038]所述供冷循环管路上设有供冷循环栗91和供冷截止阀92。
[0039]进一步地,所述空气源热栗1、所述水源热泵2、所述太阳能集热器3以及所述谷电 加热器4的接出端与所述储热罐51的供给侧接入口的连接管路上设有储热截止阀;
[0040]所述空气源热栗1、所述水源热栗2、所述太阳能集热器3以及所述谷电加热器4的 接出端与所述储冷罐52的供给侧接入口的连接管路上设有储冷截止阔。
[0041 ]进一步地,参阅图2,所述储热罐51包括保温罐体511、容纳在所述保温罐体内的相 变材料512和导热管;所述导热管用于流通传热介质。
[0042]进一步地,参阅图3,所述用热末端61为低温热水地板散热末端;所述低温热水地 板散热末端的接入口通过分水器63与所述储热罐51的需求侧流出口相连;所述低温热水地 板散^末端的接出口通过集水器64与所述储热罐51的需求侧回流口相连;所述供热循环栗 81设于所述集水器64与所述储热罐51之间的连接管路上,所述供热截止阀82设于所述分水 器63与所述储热罐51之间的连接管路上。
[0043] 进一步地,所述用冷末端62为风机盘管末端;所述风机盘管末端的接入口与所述 储冷罐52的需求侧流出口相连;所述风机盘管末端的接出口与所述储冷罐52的需求侧回流 口相连;所述供冷循环泵91设于所述风机盘管末端的接出口与所述储冷罐52的需求侧回流 口的连接管路上;所述供冷截止阀92设于所述风机盘管末端的接入口与所述储冷罐52的需 求侧流出口的连接管路上。
[0044] 进一步地,所述太阳能集热器3为真空管集热器、热管真空管集热器和平板集热器 中的一种或几种的组合。
[0045] 进一步地,所述传热介质为水。
[0046] 本申请实施例提供的相变储热式多能耦合智能供热供冷系统,包括空气源热泵、 水源热泵、太阳能集热器、谷电加热器、相变储能装置以及用热用冷末端;所述相变储能装 置包括储热罐和储冷罐;所述空气源热栗、所述水源热泵、所述太阳能集热器以及所述谷电 加热器的接入端与接出端同时与所述储冷罐和储热罐的接入口和接出口连接,以使空气源 热泵、水源热泵、太阳能集热器、谷电加热器同时向储热罐和储冷罐供给热量和冷量,储热 罐和储冷罐将热量和冷量储存,并形成循环管路。储热罐和储冷罐再将热量和冷量分配给 用热用冷末端,实现相变储热式多能耦合供热供冷。本申请系统多能耦合,优劣互补,供热 供冷效果稳定,应用广泛。
[0047]本领域的技术人员可以清楚地了解到本实用新型实施例中的技术可借助软件加 必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本实用新型实施例中的技术方案本 质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产 品可以存储在存储介质中,如R0M/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设 备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例或者实施例 的某些部分所述的方法。
[0048]本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于实施例而 5,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较间单,相关之处参见方法实施例中的说 明即可。
[0049]以上所述的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。

Claims (7)

1. 一种相变储热式多能稱合智能供热供冷系统,其特征在于,包括:空气源热泵(1)、水 源热泵⑵、太阳能集热器⑶、谷电加热器(4)、相变储能装置以及用热用冷末端; 所述相变储能装置包括储热罐(51)和储冷罐(52);所述储热罐(51)和所述储冷罐(52) 均设有对应供给侧的接入口和接出口,以及对应需求侧的流出口和回流口; 所述空气源热栗(1)、所述水源热泵(¾、所述太阳能集热器(3)以及所述谷电加热器 (4)的接出端均与所述储热罐(51)的供给侧接入口和所述储冷罐(52)的供给侧接入口相 连; ’所述空气源热泵(1)、所述水源热泵(2)、所述太阳能集热器(3)以及所述谷电加热器 (4)的接入端均与所述储热罐(51)的供给侧接出口和所述储冷罐(52)的供给侧接出口相 连; ’所述空气源热栗(1)、所述水源热泵(2)、所述太阳能集热器(3)以及所述谷电加热器 (4)的接出端管路上均设有储能循环泵; 所述用热用冷末端包括用热末端(61)和用冷末端(62); 所述用热末端(61)的接入口与所述储热罐(51)的需求侧流出口相连,所述用热末端 (61) 的接出口与所述储热罐(51)的需求侧回流口相连,形成供热循环管路; 所述用冷末端(62)的接入口与所述储冷罐(52)的需求侧流出口相连,所述用冷末端 (62) 的接出口与所述储冷罐(52)的需求侧回流口相连,形成供冷循环管路; 所述供热循环管路上设有供热循环栗和供热截止阀; 所述供冷循环管路上设有供冷循环栗和供冷截止阀。
2. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述空气源热栗(1)、所述水源热泵(2)、所 述太阳能集热器(3)以及所述谷电加热器(4)的接出端与所述储热罐(51)的供给侧接入口 的连接管路上设有储热截止阀; 所述空气源热泵(1)、所述水源热泵(2)、所述太阳能集热器(3)以及所述谷电加热器 ⑷的接出端与所述储冷罐(52)的供给侧接入口的连接管路上设有储冷截止阀。
3. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述储热罐(51)包括保温罐体(51丨)、容纳 在所述保温罐体内的相变材料(512)和导热管;所述导热管用于流通传热介质。
4. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述用热末端(61)为低温热水地板散热末 端;所述低温热水地板散热末端的接入口通过分水器(63)与所述储热罐(51)的需求侧流出 口相连;所述低温热水地板散热末端的接出口通过集水器(64)与所述储热罐(51)的需求侧 回流口相连;所述供热循环栗设于所述集水器(64)与所述储热罐(51)之间的连接管路上, 所述供热截止阀设于所述分水器(63)与所述储热罐(51)之间的连接管路上。
5. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述用冷末端(62)为风机盘管末端;所述 风机盘管末端的接入口与所述储冷罐(52)的需求侧流出口相连;所述风机盘管末端的接出 口与所述储冷罐(52)的需求侧回流口相连;所述供冷循环栗设于所述风机盘管末端的接出 口与所述储冷罐(52)的需求侧回流口的连接管路上;所述供冷截止阀设于所述风机盘管末 端的接入口与所述储冷罐(52)的需求侧流出口的连接管路上。
6. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述太阳能集热器(3)为真空管集热器、热 管真空管集热器和平板集热器中的一种或几种的组合。
7. 根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述传热介质为水。
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