CN213577684U - 一种多能互补的蓄能热泵能源中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多能互补的蓄能热泵能源中心，能源中心主要为空调用户提供夏季制冷的冷源和冬季供热的热源，同时为用户全年提供生活热水。能源中心采用多能互补形式，生活热水由高效地源热泵机组、太阳能集热器、燃气热水锅炉联合供给；制冷供热由高效地源热泵机组、燃气热水锅炉、空气源热泵、深层地热水联合供给，同时在夜间低谷电价时间段利用高效地源热泵机组进行蓄能，白天高峰电价时间段进行放能，满足此时间段夏季制冷需求。本发明所采用能源均为清洁能源，采用多能互补的形式，通过能源控制系统对各种能源进行主动式配比，保证各种能源形式的合理使用，达到最佳的节能效果，在低谷电价时间段进行蓄能，能降低初投资和节省运行费用。

Description

一种多能互补的蓄能热泵能源中心

技术领域

本发明涉及一种多能互补的蓄能热泵能源中心，属于制冷供热技术领域。

背景技术

目前，如医院、博物馆、图书馆、艺术馆、办公楼等大型公建项目基本上都设置集中式能源中心满足建筑群夏季制冷和冬季供暖需求，能源中心采用的形式一般包括：地埋管地源热泵空调系统、地表水水源热泵空调系统、空气源热泵空调系统、冷水机组＋城市集中供热等，一般采用单一的冷热源形式，以地埋管地源热泵空调系统做为能源中心的冷热源最为常见。能源中心采用单一的冷热源形式互补性较差，制冷供热能力有限，一般服务的建筑面积不超过20万平方米，不利于供热项目的大型化。

目前公建项目全年生活热水一般由燃气热水锅炉来满足，运行成本相对较高。

发明内容

本发明提供一种多能互补的蓄能热泵能源中心，能够解决以上所述问题，该能源中心采用多能互补形式，生活热水由高效地源热泵机组、太阳能集热器、燃气热水锅炉联合供给；制冷供热由高效地源热泵机组、燃气热水锅炉、空气源热泵、深层地热水联合供给，同时在低谷电价时间段进行蓄能，能降低初投资和节省运行费用。能源中心采用多能互补形式，服务的建筑面积一般可达到100万平方米以上，能进行区域制冷供热。

本发明提供如下技术方案：生活热水由高效地源热泵机组、太阳能集热器、燃气热水锅炉联合供给，生活热水优先由太阳能集热器制取，制取生活热水水温为50℃，阴雨天气太阳能集热器不能利用或生活热水水温达不到要求时，由高效地源热泵机组制取生活热水或补偿生活热水水温至50℃，燃气热水锅炉负责将生活热水水温由50℃提升至60℃，满足生活热水用户用热需求。

制冷供热由高效地源热泵机组、燃气热水锅炉、空气源热泵、深层地热水联合供给，夏季制冷由高效地源热泵机组和空气源热泵满足，夜间低谷电价时间段利用高效地源热泵机组进行蓄能，白天高峰电价时间段进行放能，满足高峰电价时间段制冷需求，白天非高峰电价时间段由高效地源热泵机组和空气源热泵满足制冷需求。冬季供热由高效地源热泵机组、燃气热水锅炉、空气源热泵、深层地热水满足，其中燃气热水锅炉作为备用热源；高效地源热泵机组切换至制热工况，对空调用户进行供热；深层地热水（温度一般为50℃以上）先通过直供的方式用于空调用户供热，回水温度为35℃，然后进入高效水源热泵机组1放热，作为高效水源热泵机组1的热源，对空调用户进行供热，回水温度变为25℃，然后进入高效水源热泵机组2进行放热，作为高效水源热泵机组2的热源，对空调用户进行供热，回水温度变为15℃，然后进入高效水源热泵机组3进行放热，作为作为高效水源热泵机组3的热源，对空调用户进行供热，回水温度变为5℃，回灌至深层地热井，通过高效水源热泵机组梯级提取深层地热水中的热量；空气源热泵空气源热泵在冬季室外气温-10℃以上时直接用于空调用户供热，在室外气温-10℃以下时作为高效地源热泵机组的热源，通过电动阀进行切换。

本发明所涉及的地源热泵机组和水源热泵机组均采用高效变频机组，相比定频机组能效比提升30%以上。

附图说明

图1为本发明一种多能互补的蓄能热泵能源中心结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种多能互补的蓄能热泵能源中心包括地埋管换热器、深层地热水、太阳能集热器、燃气热水锅炉、空气源热泵5种冷热源。地埋管换热器作为高效地源热泵机组的冷热源，对空调用户夏季制冷、冬季供热，同时可作为生活热水的补充热源，深层地热水用于对空调用户进行冬季供热，太阳能集热器用于优先制取生活热水，燃气热水锅炉用于生活热水温度的提升和冬季供热的备用热源，空气源热泵用于空调用户夏季制冷、冬季供热。

本发明是一种多能互补的蓄能热泵能源中心，生活热水由高效地源热泵机组、太阳能集热器、燃气热水锅炉联合供给，生活热水优先由太阳能集热器制取，循环水泵8开启，通过太阳能集热器循环加热生活热水蓄热水箱中的热水，热水水温为50℃；阴雨天气太阳能集热器不能利用或生活热水水温达不到要求时，循环水泵1、循环水泵6、循环水泵7开启，高效地源热泵机组通过板式换热器间接加热蓄热水箱中的热水；蓄热水箱中的热水温度达到50℃后，循环水泵9、循环水泵10开启，电动阀17打开，燃气热水锅炉通过板式换热器间接加热蓄热水箱中的热水，热水水温由50℃升至60℃。生活热水加热完毕后，循环水泵11开启，对生活热水用户进行热水供应。

制冷供热由高效地源热泵机组、燃气热水锅炉、空气源热泵、深层地热水联合供给，夏季制冷时，循环水泵1、循环水泵2开启，高效地源热泵机组对空调用户进行制冷，循环水泵16开启、电动阀19打开，空气源热泵对空调用户进行制冷，夜间低谷电价时间段循环水泵3、循环水泵4开启，高效地源热泵机组通过板式换热器间接对蓄能罐进行蓄能，白天高峰电价时间段，循环水泵1、循环水泵2、高效地源热泵机组关闭，循环水泵5开启，蓄能罐进行放能，满足空调用户制冷需求。冬季供热时，循环水泵1、循环水泵2开启，高效地源热泵机组对空调用户进行供热；循环水泵12、循环水泵13、循环水泵14、循环水泵15开启，深层地热水（温度一般为50℃以上）先通过直供的方式用于空调用户供热，回水温度为35℃，进入高效水源热泵机组1放热，作为高效水源热泵机组1的热源，对空调用户进行供热，回水温度变为25℃，然后进入高效水源热泵机组2进行放热，作为高效水源热泵机组2的热源，对空调用户进行供热，回水温度变为15℃，然后进入高效水源热泵机组3进行放热，作为作为高效水源热泵机组3的热源，对空调用户进行供热，回水温度变为5℃，回灌至深层地热井，通过高效水源热泵机组梯级提取深层地热水中的热量；冬季室外气温-10℃以上时循环水泵16开启、电动阀19打开，空气源热泵直接对空调用户进行供热，室外气温-10℃以下时电动阀20打开、电动阀19关闭，空气源热泵作为高效地源热泵机组的热源；当冬季供热热源不够时，循环水泵9、循环水泵10、电动阀18开启，燃气热水锅炉用于对空调用户冬季供热补充。

本发明所采用能源均为清洁能源，节能环保，采用多能互补的形式，通过能源控制系统对各种能源进行主动式配比，保证各种能源形式的合理使用，达到最佳的节能效果，在低谷电价时间段进行蓄能，能降低初投资和节省运行费用，供热服务的建筑面积一般可达到100万平方米以上，远大于单一的冷热源形式。

本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种多能互补的蓄能热泵能源中心，所述能源中心由燃气热水锅炉、太阳能集热器、地埋管换热器、高效地源热泵机组、空气源热泵、深层地热水、高效水源热泵机组、板式换热器、生活热水蓄热水箱、蓄能罐、循环水泵、电动阀、能源控制系统组成，其特征是燃气热水锅炉通过管道与生活热水蓄热水箱及空调用户进行连接，中间设置板式换热器、循环水泵和电动阀，太阳能集热器通过管道与生活热水蓄热水箱进行连接，中间设置循环水泵，地埋管换热器通过管道与高效地源热泵机组进行连接，中间设置循环水泵，高效地源热泵机组通过管道与空调用户进行连接，中间设置循环水泵，高效地源热泵机组通过管道与生活热水蓄热水箱进行连接，中间设置板式换热器和循环水泵，高效地源热泵机组通过管道与蓄能罐进行连接，中间设置板式换热器和循环水泵，蓄能罐通过管道与空调用户进行连接，中间设置循环水泵，空气源热泵通过管道与空调用户进行连接，中间设置循环水泵和电动阀，空气源热泵通过管道与高效地源热泵机组进行连接，中间设置循环水泵和电动阀，深层地热水通过管道与空调用户和高效水源热泵机组进行连接，中间设置循环水泵，高效水源热泵机组通过管道与空调用户进行连接，中间设置循环水泵，生活热水蓄热水箱通过管道与生活热水用户进行连接，中间设置循环水泵。

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