CN211976984U - 一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统，包括太阳能集热器、储热水箱、低温空气源热泵和供热循环管道等。太阳能集热器置于室外空旷地带或建筑屋面上，太阳能集热器通过管道与储热水箱相连，储热水箱通过水泵与板式换热器相连。室内供暖回水管与板换相连，且设置相应的电动阀门，与储热水箱热水循环泵联动运行。本实用新型能有效的利用太阳能和空气能，增加了单独利用太阳能的时间，充分利用了空气能，减少空气能的能耗。利用太阳能和空气能提高了太阳能的使用率，减少了化石能源的使用，降低系统的运行费用。

Description

一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统

技术领域

本实用新型公开了一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统。

背景技术

发明人发现在寒冷地区，冬季供暖时常常会出现建筑热负荷较大的现象，若完全依靠太阳能实现供暖，则需要足够大的集热面积，此种情况下会造成初投资大、静态回收期长及经济性不佳等问题。在实际工程中，施工安装面积是有限的，无法实现大面积安装，同时还需要有较大容量的蓄热体。此外，若考虑阴雨天气或夜间工况下，太阳能系统不能保障供暖需求。在寒冷的地区也会采用低温空气源热泵供热，空气源热泵在运行过程虽不存在热平衡的问题，但长时间运行也会增加系统的功耗。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统，该装置可以解决太阳能供热和低温空气源热泵各自利弊，将两者合理的结合，能在低能耗下有效提高制热能力和制热效率。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

本实用新型的实施例提供了一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；包括空气源热泵模块机和太阳能集热器；所述的空气源热泵模块机的出口与供暖供水管相连，所述的空气源热泵模块机的进口与供暖回水管相连；空气源热泵模块机、供暖供水管、供暖回水管形成第一循环回路；且供暖供水管、供暖回水管之间通过第一管道连通，在第一管道上安装第一电动阀；所述的太阳能集热器与蓄热水箱相连，形成第二循环回路；所述的蓄热水箱与第一除污器相连；所述的第二除污器通过的出口通过第二管道与供暖回水管相连通，入口通过第三管道也与供暖回水管相连通；在第二管道上安装第二电动阀；第三管道与第一管道也连通；在第三管道与供暖回水管相连通的节点一侧安装第三电动阀，另一侧安装第四电动阀。

作为进一步的技术方案，从用户端回来的水先经过第二除污器后，再经过第一循环泵加压后进入供暖回水管。

作为进一步的技术方案，在所述的第二除污器与第一循环泵相连的管道上连接有补水系统。

作为进一步的技术方案，所述的补水系统包括自来水补水软水器和补水箱，所述的自来水补水软水器与补水箱入口相连，补水箱出口与管道相连。

作为进一步的技术方案，所述的蓄热水箱上也连接有补水系统。

作为进一步的技术方案，所述的蓄热水箱与第一除污器通过管道相连，形成第三循环回路，在所述的第三循环回路上安装有控制阀，控制其是否形成回路，平时控制阀关闭，维修时开启。

作为进一步的技术方案，所述的第二管道和第三管道之间通过管道相连，形成第四循环回路，在所述的第四循环回路上安装有控制阀，控制其是否形成回路，平时控制阀关闭，维修时开启。

作为进一步的技术方案，所述的空气源热泵模块机包括多个，多个空气源热泵模块机相互并联在供暖供水管、供暖回水管上。

本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型实现了太阳能和空气能两种可再生能源的同时利用，使系统更加节能环保。

(2)本实用新型通过各个单一系统之间的集成，兼具太阳能和空气能综合利用能给力，同时又对单一系统进行互补，弥补各自系统的缺陷，极大地提高了系统的能源利用效率。

(3)在太阳能辐射强度较强时，充分利用太阳能集热器并提供热水，显著提高了太阳能的利用效率。

(4)在太阳能辐射强度较低时，以空气源热泵作为辅助装置提供热量，弥补了太阳能间歇性和不稳定性。

(5)本实用新型可以实现多种不同的运行模式，能够更好地满足用户对供热和生活热水的需求，而且是实现了系统全年运行，提高了设备的年利用率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型太阳能联合空气源供热模式的结构示意图；

图中：1为供暖系统热量表、2为供暖系统除污器、3为系统循环泵、4为自来水补水软水器、5为系统补水箱、6为系统补水泵、7为空气源热泵模块机、8 为太阳能集热器、9为太阳能热媒系统循环泵、10为蓄热水箱、11为太阳能热水系统循环泵、12为太阳能热水系统除污器、13为太阳能热水热量表、V1为第一电动阀、V2为第二电动阀、V3为第三电动阀、V4为第四电动阀。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统。

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，本实施提供的一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；包括多个空气源热泵模块机7和太阳能集热器8；

多个空气源热泵模块机7相互并联，均与供暖供水管、供暖回水管相连；多个空气源热泵模块机的出口与供暖供水管相连，所述的空气源热泵模块机的进口与供暖回水管相连；空气源热泵模块机、供暖供水管、供暖回水管以及用户端的管道共同形成第一循环回路；且供暖供水管、供暖回水管之间通过第一管道连通，在第一管道上安装第一电动阀V1；在图1中第一管道采用供暖回水管。

所述的太阳能集热器8与蓄热水箱10相连，形成第二循环回路；蓄热水箱10 的回水口设置太阳能热媒系统循环泵9；所述的蓄热水箱10上也连接有自来水补水软水器4。

太阳能热水系统除污器12总共是两个回水口，一个进水口和一个出水口；蓄热水箱10与太阳能热水系统除污器12的进水口以及其中一个回水口通过管道相连，形成第三循环回路，在所述的第三循环回路上安装有控制阀，控制其是否形成回路，平时控制阀关闭，维修时开启，本实施例中，控制阀采用蝶阀。

太阳能热水系统除污器12通过的出水口通过第二管道与供暖回水管相连通，另外一个回水口通过第三管道也与供暖回水管相连通(两者的与供暖回水管的连接节点不同)；在第二管道上安装第二电动阀V2；其中第三管道与第一管道也连通；在第三管道与供暖回水管相连通的节点一侧安装第三电动阀V3，另一侧安装第四电动阀V4。这里的第三管道、第二管道在实际使用时，作为供暖回水管使用。作为进一步的技术方案，所述的第二管道和第三管道之间通过管道相连，形成第四循环回路，在所述的第四循环回路上安装有控制阀，控制其是否形成回路，平时控制阀关闭，维修时开启。

作为进一步的技术方案，从用户端回来的水先经过供暖系统除污器2后，再经过系统循环泵3加压后进入供暖回水管，系统循环泵3可以设置多个，根据实际需要进行设置。在所述的供暖系统除污器2与系统循环泵3相连的管道上连接有补水系统。所述的补水系统包括自来水补水软水器4和系统补水箱5，所述的自来水补水软水器4与系统补水箱5入口相连，系统补水箱5出口与管道相连。

当然，在本实施例公开的系统中还安装有其他阀门，具体的参见附图1。

本实用新型的工作原理如下：

利用太阳能蓄热水箱，将太阳能得热量蓄到水箱中。当太阳能集热器出口温度达到设定温度60℃时，上水电磁阀启动，自来水将集热器中的高温水(设定温度60℃)顶入贮热水箱；当集热器出口温度T1达到设定温度45℃时，上水电磁阀关闭。如此往复循环，贮热水箱中的水位逐步上升，当贮热水箱水位道达100％时，上水电磁阀自锁停止运行。温差循环：即当集热器出口温度大于贮热水箱温度8℃时，集热循环泵启动，集热循环泵将贮热水箱底部低温热水输送到集热器，将集热器中的高温水顶入贮热水箱；当集热器出口温度T1不大于贮热水箱温度2℃时，集热循环泵关闭。防冻循环：当室外管道末端温度低于设定温度4℃时，集热循环泵启动，将贮热水箱中的高温水顶入集热系统，当室外管道末端温度高于设定温度8℃时，集热循环泵关闭。

当太阳能蓄热水箱温度为60℃时，联动关闭相应的空气源热泵循环管道，启动换热器管道电动阀，空调系统回水进入换热器，且回水管道设置混水泵，混水后管道设置温度计，设定温度为45℃，后进入空调末端。当蓄热水箱底部温度为45℃时，启动相应电磁阀，并关闭混水后进入供水管道电磁阀，相应进入空气源热泵室外机，启动空气源热泵系统，将水温提高到45℃提供末端热量。当太阳能底部温度为42℃时，关闭换热器处相应电磁阀，启动空气源热泵管路处阀门并启动室外机运行，利用空气源热泵系统进行供暖。

冬季供暖时，当储热水箱低温点T2达到55℃时，开启电动阀V1、电动阀V2，同时关闭电动阀V3、电动阀V4，将空调回水温度由40℃换为45℃后进入空调系统；当热水箱测温点T2到达45℃时，关闭电动阀V1、电动阀V2，同时开启电动阀V3、电动阀V4，启动空气源热泵运行供暖。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；其特征在于，包括空气源热泵模块机和太阳能集热器；

所述的空气源热泵模块机的出口与供暖供水管相连，所述的空气源热泵模块机的进口与供暖回水管相连；空气源热泵模块机、供暖供水管、供暖回水管形成第一循环回路；且供暖供水管、供暖回水管之间通过第一管道连通，在第一管道上安装第一电动阀；

所述的太阳能集热器与蓄热水箱相连，形成第二循环回路；所述的蓄热水箱与第一除污器相连；第二除污器通过的出口通过第二管道与供暖回水管相连通，入口通过第三管道也与供暖回水管相连通；在第二管道上安装第二电动阀；第三管道与第一管道也连通；在第三管道与供暖回水管相连通的节点一侧安装第三电动阀，另一侧安装第四电动阀。

2.如权利要求1所述的一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；其特征在于，从用户端回来的水先经过第二除污器后，再经过第一循环泵加压后进入供暖回水管。

3.如权利要求1所述的一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；其特征在于，在所述的第二除污器与第一循环泵相连的管道上连接有补水系统。

4.如权利要求3所述的一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；其特征在于，所述的补水系统包括自来水补水软水器和补水箱，所述的自来水补水软水器与补水箱入口相连，补水箱出口与管道相连。

5.如权利要求1所述的一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；其特征在于，所述的蓄热水箱上也连接有补水系统。

6.如权利要求1所述的一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；其特征在于，所述的蓄热水箱与第一除污器通过管道相连，形成第三循环回路，在所述的第三循环回路上安装有控制阀，控制其是否形成回路。

7.如权利要求1所述的一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；其特征在于，所述的第二管道和第三管道之间通过管道相连，形成第四循环回路，在所述的第四循环回路上安装有控制阀，控制其是否形成回路。

8.如权利要求1所述的一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；其特征在于，所述的空气源热泵模块机包括多个，多个空气源热泵模块机相互并联在供暖供水管、供暖回水管上。

9.如权利要求1所述的一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；其特征在于，在太阳能集热器出口、蓄热水箱底部均设置有温度表、在蓄热水箱安装有水位计。

10.如权利要求1所述的一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统；其特征在于，在供暖供水管、供暖回水管多处安装有温度表、压力表和阀门。

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