CN210717821U - 一种用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热处理系统技术领域，涉及一种用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统。该系统，包括储能水箱、定频循环泵、空气源热泵、水温控制器、水温传感器、变频循环泵，还包括设置于房间内的室温控制系统，室温控制系统包括散热器、室温传感器、室温控制器、电动阀。该系统，可实现水温和室温的单独控制，有效延长空气源热泵机组的使用寿命，并实现各房间按需分配热量，降低能源消耗和运行成本，使用安全性高。

Description

一种用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统

技术领域

本实用新型属于热处理系统技术领域，涉及一种用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统。

背景技术

随着经济的不断发展，人们对居住环境的要求也越来越高，尤其在日常生活中，使室内环境在寒冷的冬季能够维持在恒定舒适的温度，已成为人们的基本生活需求。在日常的采暖取暖过程中，空气源热泵是一种常用的供热方式。空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置，而空气作为热泵的低位热源，具有取之不尽、用之不竭的特性，因而，空气源热泵采暖系统的应用十分广泛。

现有的空气源热泵采暖系统在对室温控制的过程中，受到室内温度变化或者调节的影响较大，使其常处于随时开启或关闭的状态，同时，当不同空间对环境温度的需求有所差别时，现有的采暖系统也无法按需分配热量，造成了极大的资源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，减少室温对空气源热泵的影响，按需分配热量，降低能耗、节约能源。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下。

一种用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，包括储能水箱、定频循环泵、空气源热泵、水温控制器、水温传感器、变频循环泵，还包括设置于房间内的室温控制系统，室温控制系统包括散热器、室温传感器、室温控制器、电动阀；储能水箱的第一出水口通过定频循环泵与空气源热泵的进水口连接，空气源热泵的出水口通过管道与储能水箱的第一进水口连接，水温控制器与空气源热泵的控制器信号连接，水温传感器设置于空气源热泵的进水管路上、且与水温控制器信号连接；储能水箱的第二出水口通过变频循环泵与散热器的进水口连接，散热器的出水口与储能水箱的第二进水口连接，室温传感器与室温控制器信号连接，室温控制器与电动阀信号连接，电动阀设置于散热器的进水管路上，变频循环泵与电动阀信号连接。采用上述技术方案，可实现储能水箱与空气源热泵之间的水温，以及储能水箱与散热器之间的室温，二者的单独控制。

进一步的，室温控制系统的数量为至少2个、且分别设置于不同的房间内。通过将多个室温控制系统设置于不同的房间内，并利用电动阀的开度控制变频循环泵的频率，实现各个房间独立控制温度、按需分配热量。

进一步的，该控制系统，还包括补水管和补水阀，补水管与储能水箱连接，补水阀设置于补水管的管路上。通过设置补水装置，保证储能水箱内的水资源得以及时补充。

进一步的，该控制系统，还包括自动排气阀，自动排气阀设置于储能水箱的顶部。通过设置自动排气阀，实现储能水箱内气体的自动排出，减少安全隐患。

进一步的，该控制系统，还包括过滤器，过滤器设置于连接储能水箱与定频循环泵的管路上。通过设置过滤器，有效过滤进入空气源热泵水循环系统内的液体，避免杂质对空气源热泵传热效率的影响。

进一步的，该控制系统，还包括止回阀，止回阀设置于连接空气源热泵与定频循环泵的管路上。通过设置止回阀，防止流入空气源热泵的液体在管道内的逆流。

进一步的，储能水箱中灌装的传热工质为乙二醇水溶液；更进一步的，乙二醇水溶液的质量浓度为40％～60％。通过采用乙二醇水溶液为循环的传热工质并，有效避免管道及设备在寒冷条件下被冻坏。

本实用新型用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统的有益效果为，通过储能水箱将热能暂时储存，实现水温和室温的单独控制，使两个循环系统互不影响，即，空气源热泵的停启不受房间温度的影响，进而延长空气源热泵机组的使用寿命；将室温控制系统分别设置于不同房间，使各个房间的温度控制相对独立，进而实现按需分配热量，并有效降低能源消耗和运行成本；可更好的满足不同年龄段的用户以及不同功能性的房间对室内温度的不同需求，提高了各个房间的舒适性；另外，采用乙二醇水溶液为循环传热工质，避免了管道及设备被冻坏，提高了系统的使用安全性。

附图说明

图1为本实用新型用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统的结构示意图。

附图中的编码分别为：储能水箱1、第一出水口1-11、第一进水口1-12、第二出水口1-21、第二进水口1-22、定频循环泵2、空气源热泵3、水温控制器4、水温传感器5、变频循环泵 6、散热器7、室温传感器8、室温控制器9、电动阀10、补水管11、补水阀12、自动排气阀13、过滤器14、止回阀15、压力表16、房间17。

具体实施方式

如图1所示，一种用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，包括储能水箱1、定频循环泵2、空气源热泵3、水温控制器4、水温传感器5、变频循环泵6、补水管11、补水阀12、自动排气阀13、过滤器14、止回阀15、压力表16，还包括设置于房间17内的室温控制系统，室温控制系统包括散热器7、室温传感器8、室温控制器9、电动阀10。

储能水箱1的第一出水口1-11通过管道依次与过滤器14、定频循环泵2、止回阀15、压力表16以及空气源热泵3的进水口连接，且相邻部件之间均设置有球阀；空气源热泵3的出水口通过管道与储能水箱1的第一进水口1-12连接，且连接管道上也设置有球阀；水温控制器4与空气源热泵3的控制器信号连接，用于将接受到的信号传递给空气源热泵3、并控制空气源热泵3的启停，水温传感器5设置于空气源热泵3的进水管路上、且与水温控制器4 信号连接，用于实时监测空气源热泵3进水管路的水温并将信号反馈给水温控制器4。

储能水箱1的第二出水口1-21通过变频循环泵6与散热器7的进水口连接，散热器7的出水口与储能水箱1的第二进水口1-22连接；室温传感器8与室温控制器9信号连接，用于将接收到的室温信息传递给室温控制器9；室温控制器9与电动阀10信号连接，电动阀10 设置于散热器7的进水管路上，使得室温控制器9通过控制电动阀10的开度从而控制进入散热器7的传热工质的流量；变频循环泵6与电动阀10信号连接，使得变频循环泵6可根据电动阀10的开度调整频率；室温控制系统的数量为3个、且分别设置于3个不同的房间17内，每个房间17内的散热器7的进水管路均连接于同一进水主管路，再由该进水主管路与变频循环泵6连接，变频循环泵6再与储能水箱1连接，同时，每个房间17内的散热器7的的出水管路也均连接于同一出水主管路，再由该出水主管路与储能水箱1的第二进水口1-22连接，实现变频循环泵6对各个房间17供热量的总控制；另外，相邻部件之间的连接管路也设置有球阀。

通过在管路上设置球阀，实现按需求单独关闭不同管路，方便对各个部件的维修和更换。

补水管11与储能水箱1连接，补水阀12设置于补水管11上，通过启动补水阀12给储能水箱1内补充所需水资源；自动排气阀13设置于储能水箱1的顶部，用于及时排出储能水箱1内多余的空气，避免由于空气压缩、箱内压力骤增而导致的安全事故；储能水箱1中灌装的传热工质为质量浓度为50％的乙二醇水溶液，其冰点为零下33.8℃，通过使其在整个系统内循环，可有效避免冬季严寒气候下水管及相关设备被冻坏的情况发生，提高了整套系统的使用安全性。

本实用新型用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统的工作原理为，该系统由两个相对独立的循环控制部分组成，一部分是水温控制，另一部分是室温控制。

水温控制的工作过程为，当空气源热泵3进水管路上设置的水温传感器5检测到实际水温<设定温度－启动温差时，便将信号传递给水温控制器4，水温控制器4接收到信号后，再传递给空气源热泵3的控制器，从而启动空气源热泵3，通过定频循环泵2提供的动力，使储能水箱1内的传热工质(50％乙二醇水溶液)从储能水箱1的第一出水口1-11进入空气源热泵3，经过空气源热泵3的加热，使工质从低温状态变成高温状态，再通过第一进水口1-12 进入并储存在储能水箱1中，储能水箱1内的工质再循环进入到空气源热泵3并不断被加热，直至达到设定温度时，空气源热泵3停机；该水温控制部分，通过传热工质在储能水箱1与空气源热泵3之间的不断循环及被加热，使其达到所需温度，并储存在储能水箱1中随时待用。

室温控制的工作过程为，当设置于房间17内的室温传感器8检测到室内温度<设定温度时，便将信号传递给室温控制器9，室温控制器9再将信号传递给电动阀10使其打开，此时储能水箱1内的传热工质在变频循环泵6的作用下从其第二出水口1-21进入到散热器7内，将热量通过散热器7传递到房间17内，使房间17达到所需温度，经过散热器7的工质再由第二进水口1-22进入储能水箱1内；该室温控制，使得传热工质在散热器7与储能水箱1之间往复循环进而给房间17提供热量，调节房间17的温度使其维持在一个稳定的值，进而提升了房间17的居住舒适性；另外，在室温控制的过程中，电动阀10的开度根据室内设定温度与实际温度的温差确定，即，开度与温差成正相关，变频循环泵6的频率根据3个房间17 的电动阀10的开度之和确定，当3个房间的开度之和越大时，变频循环泵6的频率越高，当 3个房间的开度之和越小时，变频循环泵6的频率越低。

Claims (9)

1.一种用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，其特征在于，包括储能水箱(1)、定频循环泵(2)、空气源热泵(3)、水温控制器(4)、水温传感器(5)、变频循环泵(6)，还包括设置于房间(17)内的室温控制系统，所述室温控制系统包括散热器(7)、室温传感器(8)、室温控制器(9)、电动阀(10)；

所述储能水箱(1)的第一出水口(1-11)通过定频循环泵(2)与空气源热泵(3)的进水口连接，所述空气源热泵(3)的出水口通过管道与储能水箱(1)的第一进水口(1-12)连接，所述水温控制器(4)与空气源热泵(3)的控制器信号连接，所述水温传感器(5)设置于空气源热泵(3)的进水管路上、且与水温控制器(4)信号连接；

所述储能水箱(1)的第二出水口(1-21)通过变频循环泵(6)与散热器(7)的进水口连接，所述散热器(7)的出水口与储能水箱(1)的第二进水口(1-22)连接，所述室温传感器(8)与室温控制器(9)信号连接，所述室温控制器(9)与电动阀(10)信号连接，所述电动阀(10)设置于散热器(7)的进水管路上，所述变频循环泵(6)与电动阀(10)信号连接。

2.如权利要求1所述的用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，其特征在于，所述室温控制系统的数量为至少2个、且分别设置于不同的房间(17)内。

3.如权利要求1所述的用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，其特征在于，还包括补水管(11)和补水阀(12)，所述补水管(11)与储能水箱(1)连接，所述补水阀(12)设置于补水管(11)的管路上。

4.如权利要求1所述的用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，其特征在于，还包括自动排气阀(13)，所述自动排气阀(13)设置于储能水箱(1)的顶部。

5.如权利要求1所述的用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，其特征在于，还包括过滤器(14)，所述过滤器(14)设置于连接储能水箱(1)与定频循环泵(2)的管路上。

6.如权利要求1所述的用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，其特征在于，还包括止回阀(15)，所述止回阀(15)设置于连接空气源热泵(3)与定频循环泵(2)的管路上。

7.如权利要求6所述的用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，其特征在于，还包括压力表(16)，所述压力表(16)设置于连接空气源热泵(3)与止回阀(15)的管路上。

8.如权利要求1所述的用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，其特征在于，所述储能水箱(1)中灌装的传热工质为乙二醇水溶液。

9.如权利要求8所述的用于空气源热泵采暖的水温室温单独控制系统，其特征在于，所述乙二醇水溶液的质量浓度为40％～60％。

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