CN211204428U - 一种直热闭式承压空气能中央热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种直热闭式承压空气能中央热水系统，涉及热能综合利用领域，旨在解决现有开式空气能热水系统存在能源损耗比较大的问题，其技术方案要点是：包括空气能热泵机组、加热水箱和储热单元组，加热水箱与储热单元组之间相通有连接管道，连接管道上安装有两个第一阀门，连接管道位于两个第一阀门之间连通有供水管道，加热水箱与空气能热泵机组之间相通有热水管，空气能热泵机组与储热单元组之间相通有循环水管，热水管和循环水管上均安装有第二阀门，循环水管上设有控制组件，储热单元组还连通有回水管道。本实用新型采用闭式承压运行方式，能耗比传统开式系统大大减少，能起到降低能耗和绿色环保的作用。

Description

一种直热闭式承压空气能中央热水系统

技术领域

本实用新型涉及热能综合利用领域，更具体地说，它涉及一种直热闭式承压空气能中央热水系统。

背景技术

随着人类社会的不断进步，对能源的需求量不断增加，传统的不可再生能源如煤炭等的不断消耗以及其使用产生的环境污染问题不断加剧，开发具有节能环保功能的新能源材料和器件是社会发展的必然趋势。

热水能耗是建筑物中排在供暖、空调和照明之后的第四大能耗，热泵作为一种制热装置，它用消耗少量电能或燃烧能为代价，将大量无直接利用价值的低温热能转换为有用的高温热能，实现制热功能，可以用于热水器，现有的热泵系统采用太阳能、电能或空气源作为能量源给热泵系统供热，但光能热泵的太阳能即热效果比较差，相对于太阳能热水器，空气源热泵热水器的优点在于在环境温度较高的情况下能够连续运行，不受外界太阳辐射强度的影响，因此用户用水的可靠性大大增强，但是目前行业多采用开式空气能热水系统，与传统能源设备相比为节能设备，但与闭式承压系统相比能耗仍较大。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在为了解决上述的问题而提供一种直热闭式承压空气能中央热水系统。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种直热闭式承压空气能中央热水系统，包括空气能热泵机组、加热水箱和储热单元组，所述加热水箱与储热单元组之间相通有连接管道，所述连接管道上安装有两个第一阀门，所述连接管道位于两个第一阀门之间连通有供水管道，所述加热水箱与空气能热泵机组之间相通有热水管，所述空气能热泵机组与储热单元组之间相通有循环水管，所述热水管和循环水管上均安装有第二阀门，所述循环水管上设有控制组件，所述储热单元组还连通有回水管道，所述回水管道连通有热水回水管和冷水进水管。

通过采用上述技术方案，空气能加热选用直热式的，且系统中热水出水为加热水箱和储热单元组共同流出，利用循环水泵将储热单元组内最低温的水不断抽入到空气能热泵机组，确保优先加热的水为系统中最冷端的水，提高加热效率，进而降低能耗，空气能热泵机组经热量吸收后直接流出的高温热水，并注入加热水箱，然后不断将加热水箱内的热水按序输送到储热单元组中进行储存，周而复始，使得将整个系统中的水加热至设定温度。

本实用新型进一步设置为：通过采用上述技术方案，所述热水回水管和冷水进水管均安装有第三阀门、第一止回阀和压力表，所述热水回水管上还安装有回水泵。

本实用新型进一步设置为：所述储热单元组包括若干个串联的储热水箱，位于所述储热单元组两端的储热水箱分别与加热水箱和回水管道相连通。

通过采用上述技术方案，通过设置由多个储热水箱组成的储热单元组，即将一个大容量的水箱分成若干分布式布置的储热水箱，使得每平米建筑承重负荷变小，进而能大大减轻建筑荷载，无需对建筑承重结构进行大的改造，从而节省成本。

本实用新型进一步设置为：所述控制组件包括安装在循环水管上的第二止回阀、循环水泵和两个第四阀门，所述第二止回阀和循环水泵位于两个第四阀门之间。

本实用新型进一步设置为：所述加热水箱内设有辅助加热装置。

通过采用上述技术方案，通过设置辅助加热装置，当冬季气温超低时，即空气能能效下降导致制热速度不足供应热水或用水端瞬间用水过大的情况，能启动辅助加热装置对较低温水进行加热，保证水温恒定。

本实用新型进一步设置为：所述储热水箱内设有温度传感器。

通过采用上述技术方案，通过设置温度传感器，能提前预警水温不足，快速启动辅助加热装置进行加热。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

空气能加热选用直热式的，且系统中热水出水为加热水箱和储热单元组共同流出，利用循环水泵将储热单元组内最低温的水不断抽入到空气能热泵机组，确保优先加热的水为系统中最冷端的水，提高加热效率，进而降低能耗，空气能热泵机组经热量吸收后直接流出的高温热水，并注入加热水箱，然后不断将加热水箱内的热水按序输送到储热单元组中进行储存，周而复始，使得将整个系统中的水加热至设定温度。

附图说明

图1为本实用新型一种直热闭式承压空气能中央热水系统的结构示意图。

附图标记：1、空气能热泵机组；2、加热水箱；3、热水管；4、储热水箱；5、连接管道；6、第一阀门；7、供水管道；8、循环水管；9、第二阀门；10、控制组件；11、第二止回阀；12、循环水泵；13、第四阀门；14、回水管道；15、热水回水管；16、冷水进水管；17、第三阀门；18、第一止回阀；19、压力表；20、回水泵。

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。

请参阅图1所示，一种直热闭式承压空气能中央热水系统，包括空气能热泵机组1、加热水箱2和储热单元组，加热水箱2与空气能热泵机组1之间相通有热水管3，储热单元组包括2-6个串联的储热水箱4，可按串联路径依次命名为储热水箱A、储热水箱B、储热水箱C、储热水箱D、储热水箱E、储热水箱F，储热水箱A与加热水箱2之间相通有连接管道5，连接管道5上安装有两个第一阀门6，连接管道5位于两个第一阀门6之间连通有供水管道7，供水管道7用于提供热水，储热水箱F与空气能热泵机组1之间相通有循环水管8。

热水管3和循环水管8上均安装有第二阀门9，循环水管8上设有控制组件10，控制组件10包括安装在循环水管8上的第二止回阀11、循环水泵12和两个第四阀门13，第二止回阀11和循环水泵12位于两个第四阀门13之间，储热水箱F还连通有回水管道14，回水管道14连通有热水回水管15和冷水进水管16，热水回水管15和冷水进水管16均安装有第三阀门17、第一止回阀18和压力表19，热水回水管15上还安装有回水泵20。

加热水箱2内设有辅助加热装置，辅助加热装置可为电加热盘管，储热水箱B内设有温度传感器，温度传感器与辅助加热装置相耦接。

制热设备为直热式的空气能热泵机组1，利用空气能对加热水箱2进行加热，每个储热单元组可设2-6个储热水箱4，分别可为储热水箱A、储热水箱B、储热水箱C、储热水箱D、储热水箱E、储热水箱F，当单组储热单元组的容量不够时可同步增加进行串并联，直至满足设计用水要求，在使用时，空气能加热选用直热式的，且系统中热水出水为加热水箱2和储热水箱A共同流出，温度最低的为储热水箱F，而储热水箱A、储热水箱B、储热水箱C、储热水箱D、储热水箱E、储热水箱F的温度由高到低阶梯式储存，冷水和回水进入储热水箱F，用水端用水时，自来水流入储热水箱F，并将热水依次经储热水箱F、储热水箱E、储热水箱D、储热水箱C、储热水箱B、储热水箱A由低到高阶梯式压出供应用水端，而且可利用循环水泵12将储热水箱F内系统最低温的水不断抽入到空气能热泵机组1，确保优先加热的水为系统中最冷端的水，提高加热效率，进而降低能耗，空气能热泵机组1经热量吸收后直接流出的高温热水，并注入加热水箱2，然后不断将加热水箱2内的热水按顺序依次输送到储热水箱A、储热水箱B、储热水箱C、储热水箱D、储热水箱E、储热水箱F中进行储存，周而复始，使得将整个系统中的水加热至设定温度。

当冬季气温超低时，即空气能能效下降导致制热速度不足供应热水或用水端瞬间用水过大的情况，能启动辅助加热装置对加热水箱2的较低温水进行加热，保证水温恒定，并且在储热水箱B设置温度传感器，能提前预警水温不足，快速启动辅助加热装置进行加热。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种直热闭式承压空气能中央热水系统，其特征在于：包括空气能热泵机组(1)、加热水箱(2)和储热单元组，所述加热水箱(2)与储热单元组之间相通有连接管道(5)，所述连接管道(5)上安装有两个第一阀门(6)，所述连接管道(5)位于两个第一阀门(6)之间连通有供水管道(7)，所述加热水箱(2)与空气能热泵机组(1)之间相通有热水管(3)，所述空气能热泵机组(1)与储热单元组之间相通有循环水管(8)，所述热水管(3)和循环水管(8)上均安装有第二阀门(9)，所述循环水管(8)上设有控制组件(10)，所述储热单元组还连通有回水管道(14)，所述回水管道(14)连通有热水回水管(15)和冷水进水管(16)。

2.根据权利要求1所述的一种直热闭式承压空气能中央热水系统，其特征在于：所述热水回水管(15)和冷水进水管(16)均安装有第三阀门(17)、第一止回阀(18)和压力表(19)，所述热水回水管(15)上还安装有回水泵(20)。

3.根据权利要求1所述的一种直热闭式承压空气能中央热水系统，其特征在于：所述储热单元组包括若干个串联的储热水箱(4)，位于所述储热单元组两端的储热水箱(4)分别与加热水箱(2)和回水管道(14)相连通。

4.根据权利要求1所述的一种直热闭式承压空气能中央热水系统，其特征在于：所述控制组件(10)包括安装在循环水管(8)上的第二止回阀(11)、循环水泵(12)和两个第四阀门(13)，所述第二止回阀(11)和循环水泵(12)位于两个第四阀门(13)之间。

5.根据权利要求1所述的一种直热闭式承压空气能中央热水系统，其特征在于：所述加热水箱(2)内设有辅助加热装置。

6.根据权利要求3所述的一种直热闭式承压空气能中央热水系统，其特征在于：所述储热水箱(4)内设有温度传感器。

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