CN213777898U - 空气源单筒直接式智能热水站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空气源单筒直接式智能热水站，其结构特征是热站本体水箱通过管道阀组分给水、回水两路，给水由热站本体水箱通过电子水处理仪、空气源热泵的集热循环泵出口压力传感器P4和空气源热泵的集热循环泵进入空气源热泵，回水由空气源热泵通过管道上室外温度传感器T3和集热回水温度传感器T2进入换热站本体水箱；由换热站本体水箱通过供水循环加压热水泵提供热水，可供学校、厂矿企业、宾馆、部队、房地产等单位使用。本实用新型自控能力强，智能化程度高，节能效果显著，结构紧凑，所占空间小，通过利用空气源热泵达到节能减排、防冻的目的。

Description

空气源单筒直接式智能热水站

技术领域

本实用新型涉及一种针对昼夜温差大、一年中低温天气长的北方地理特点，利用空气热能和清洁蒸汽相结合，互为补充产生生活热水的自动智能型热水站。

背景技术

目前，利用太阳能产生热水存在以下问题：

1、利用空气中的低温热能产生热水虽然已经技术成熟，但由于在北方地区春、冬季节气温普遍偏低，同时昼夜温差大，存在着低温环境下能效比低，不节能，且相关管路容易冻坏的情况；

2、北方地区水质偏硬，管路设备容易结垢，严重影响制热效益；

3、常用空气能热水系统智能化控制水平低，系统不全面，结构不紧凑。

发明内容

鉴于上述，本实用新型的目的是在于提供一种空气源单筒直接式智能热水站。这种智能型热水站能适应于北方地区环境特点，有效利用空气热能，采用清洁蒸汽做为补充生产生活热水，集防冻防垢于一体，结构紧凑、智能化控制水平高的整体式无人值守的智能热水站。

本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现：

一种空气源单筒直接式智能热水站由室外部分和室内机房两部分组成：室外部分含：第一空气源热泵1-1、第二空气源热泵1-2、回水总管温度传感器T2、室外温度传感器T3、相关阀门管路支架等；室内机房含：空气源热泵的集热循环泵2、换热站本体水箱3、供水循环加压热水泵4、消声浸没式加热器5、电子水处理仪6、智能控制柜7、气压罐8及相关蒸汽进管阀组、自来水补水阀组、回水阀组、防冻排空阀组等组成。结构特征在于系统分为四种连接方式：

集热系统的连接：换热站本体水箱3与空气源热泵的集热循环泵2的进水口通过相关阀门与管路连接，空气源热泵的集热循环泵2的出口总管及出口总管上压力传感器P4与电子水处理仪6的进水口连接，电子水处理仪6的出口总管一支与防冻排空电磁阀D4阀组连接，一支与第一空气源热泵1-1和第二空气源热泵1-2的进水口连接，第一空气源热泵1-1和第二空气源热泵1-2的出水口汇总后与换热站本体水箱3连接，当环境气温高于设定值时，系统自动状态下转为夏天工作模式，空气源热泵启动加热；当环境温度低于设定值时，系统自动通过防冻排空电磁阀D4进行排空防冻；室外温度传感器T3及空气源热泵回水温度传感器T2与智能控制柜7连接；

辅助加热系统的连接：清洁蒸汽进管通过减压阀组及温度传感器T4、压力传感器P3和电动温控阀D3阀组后进入换热站本体水箱3，与换热站本体水箱3中的浸没式消声加热器5相连接，换热站本体水箱3筒体内的温度传感器T1、蒸汽进管上的温度传感器T4、压力传感器P3及电动温控阀D3与智能控制柜7相连；

补水系统的连接：自来水通过补水电磁阀D2阀组进入换热站本体水箱3上部，换热站本体水箱3底部置有液位传感器P1；补水电磁阀D2、水箱底部液位传感器P1与智能控制柜7连接；

供水与低温循环系统的连接：供水循环加压热水泵4通过相关阀组与换热站本体水箱3连接，出口连接到供水管路及气压罐8上，回水温控阀组D1进水口连接供水的回水管（外网进机房），出口连接换热站本体水箱3。供水循环加压热水泵4出口的压力传感器P2及回水温控阀D1、回水温度传感器T5与控制柜7相连。

本实用新型与现有技术列表相比具有的优点：

附图说明

图1是本实用新型系统结构示意图。

图中各元器件名称见表2。

表2各元器件名称。

具体实施方式

一种空气源单筒直接式智能热水站由室外部分和室内机房两部分组成：室外部分含：空气源热泵1-1、空气源热泵1-2、回水总管温度传感器T2、室外温度传感器T3、相关阀门管路支架等；室内机房含：空气源热泵的集热循环泵2、换热站本体水箱3、供水与循环热水泵4、消声浸没式加热器5、电子水处理仪6、智能控制柜7、气压罐8及相关蒸汽进管阀组、自来水补水阀组、回水阀组、防冻排空阀组等组成。空气源热泵1-1、空气源热泵1-2为提取空气中的热能用来生产热水的设备，一般不少于两台，每台不少于60%的负荷；空气源热泵的集热循环泵2的作用是将水箱内的冷水循环入空气源热泵中进行加热的，一般设两台，一用一备；热水站本体水箱3用来蓄存热水；供水与循环热水泵4起热水恒压供水与低温循环作用，一般设两台，一用一备；浸没式消声加热器5起蒸汽进水箱后起消声与均匀加热作用，根据水箱大小，可设2-4个；电子水处理仪6减弱集热系统结垢；智能控制柜7；气压罐8起调节供水压力，小流量不必频繁起泵的作用。其结构分四系统连接方式分述如下：

集热系统的连接：换热站本体水箱3与空气源热泵的集热循环泵2的进水口通过相关阀门与管路连接，空气源热泵的集热循环泵2的出口总管及出口总管上压力传感器P4与电子水处理仪6的进水口连接，电子水处理仪6的出口总管一支与防冻排空电磁阀D4阀组连接，一支与空气源热泵1-1、1-2的进水口连接，空气源热泵1-1、1-2的出水口汇总后与换热站本体水箱3连接，室外温度传感器T3及空气源热泵回水温度传感器T2与智能控制柜7连接；

辅助加热系统的连接：清洁蒸汽进管通过减压阀组及温度传感器T4、压力传感器P3和电动温控阀D3阀组后进入换热站本体水箱3，与换热站本体水箱3中的浸没式消声加热器5相连接，换热站本体水箱3筒体内的温度传感器T1、蒸汽进管上的温度传感器T4、压力传感器P3及电动温控阀D3与智能控制柜7相连；

补水系统的连接：自来水通过补水电磁阀D2阀组进入换热站本体水箱3上部，换热站本体水箱3底部置有液位传感器P1；补水电磁阀D2、水箱底部液位传感器P1与智能控制柜7连接；

供水与低温循环系统的连接：供水循环加压热水泵4通过相关阀组与换热站本体水箱3连接，出口连接到供水管路及气压罐8上，回水温控阀组D1进水口连接供水的回水管（外网进机房），出口连接换热站本体水箱3。供水循环加压热水泵4出口的压力传感器P2及回水温控阀D1、回水温度传感器T5与控制柜7相连。

系统在运行过程中：

当换热站本体水箱3水温低于设定的供水温度时，且水箱水位高于设定的最低水位时，当外界气温高于设定的温度时，空气源热泵的集热循环泵2将水箱内的冷水通过电子水处理仪6循环到空气源热泵1-1、1-2进行制热，将水箱水温提升到设定值时自动停止；空气源热泵1-1、1-2在空气源热泵的集热循环泵2启动后延时启动，在空气源热泵的集热循环泵2停止时停止；空气源热泵的集热循环泵2在空气源热泵1-1、1-2启动前启动，在空气源热泵1-1、1-2停止后停止；电子水处理仪6通过产生的高频电场，阻止水中的钙镁离子聚集，减弱在集热管路和设备中的结垢；同时当室外温度低于设定值时，空气源热泵的集热循环泵2停止，集热系统管路上的防冻电磁阀D4开启，排空室外管路中的水进入水箱进行防冻，当室外温度高于设定值时，防冻电磁阀D4关闭。

空气源热泵的集热循环泵2：

①通过换热站本体水箱3底部液位传感器P1传出的水位参数，当实际水位高于设定的最低水位参数时(高于集热水泵的取水口一定值)，空气源热泵的集热循环泵2处于可启动状态；

②通过换热站本体水箱3内水温传感器T1传出的水温参数，当实际水温低于设定的最低水温参数时(低于供水温度一定值)，空气源热泵的集热循环泵2处于可启动状态；

③通过室外温传感器T3传出的环境温度参数，当环境温度高于设定的参数时(空气源热泵启动时能具有较高的能效比时的环境温度值)，空气源热泵的集热循环泵2在具有上述两支处于可启动状态工况下启动，当换热站本体水箱3内的温度传感器T1测得温度达到供水温度设定值时，空气源热泵1-1、1-2停止制热工作，空气源热泵的集热循环泵2停止；

防冻电磁阀D4:

①当室外温传感器T3传出的环境温度参数低于设定的防冻温度参数时，防冻电磁阀D4开启，排空集热管路中的水进入换热站本体水箱3，防止室外集热管路阀门及空气源热泵冻坏，同时与空气源热泵的集热循环泵2联动，空气源热泵的集热循环泵2必须停止和不得启动；

②当室外温传感器T3传出的环境温度参数高于设定的防冻温度参数时，防冻电磁阀D4关闭。

空气源热泵1-1、1-2：

①空气源热泵1-1、1-2在空气源热泵的集热循环泵2启动后延时启动；

②空气源热泵1-1、1-2在空气源热泵的集热循环泵2停止时停止；

2辅助加热系统：

系统组成：

清洁蒸汽进管通过减压阀组及电动温控阀D3阀组后进入换热站本体水箱3，与水箱的浸没式消声加热器5相连接，水箱内的温度传感器T1及蒸汽进管上的温度传感器T4、压力传感器P3及电动温控阀D3与控制柜7相连；

运行原理与控制说明：

自动状态下，当换热站本体水箱3内水温T1低于设定温度值，且室外温度T3低于空气源热泵1-1、1-2启动的温度值时，蒸汽进管上的电动温控阀D3打开，蒸汽进入换热站本体水箱3内，换热站本体水箱3内的浸没式消声加热器5直接加热换热站本体水箱3内的冷水到设定值时自动停止；

手动状态下，通过智能控制柜7上的彩色触摸屏，手动点开控制蒸汽进管上的电动温控阀D3按键，直接打开电动温控阀D3，蒸汽进入换热站本体水箱3内，换热站本体水箱3内的浸没式消声加热器5直接加热换热站本体水箱3内的冷水，水温达到设定值时，手动停止；

浸没式消声加热器5的特点介绍：

①是将清洁蒸汽直接喷射入冷水中产生热水的一种加热装置；

②结构特点是浸没于水中，通过改变蒸汽的流向，将直接喷射的总蒸汽管改为众多支斜向喷射的支细管；

③优点：直接混合，热损失少；噪音低；加热均匀无死角；

3补水系统：

3.1系统组成：

自来水通过补水电磁阀D2阀组进入换热站本体水箱3上部，补水电磁阀D2、水箱底部液位传感器P1与控制柜7连接；

3.2运行原理与控制说明：

当水箱底部液位传感器P1测得水位低于设定参数时，补水电磁阀D2开启，向换热站本体水箱3进行补水；

当水箱底部液位传感器P1测得水位高于设定参数时，补水电磁阀D2关闭，停止向换热站本体水箱3进行补水；

4供水与低温循环系统：

4.1系统组成：

供水循环加压热水泵4通过相关阀组与换热站本体水箱3连接，出口连接到供水管路及气压罐8上，回水温控阀组D1进水口连接供水的回水管（外网进机房），出口连接换热站本体水箱3，供水循环加压热水泵4出口的压力传感器P2及回水温控电动阀D1、回水温度传感器T5与智能控制柜7相连；

4.2运行原理与控制说明：

变频恒压供水：

①当换热站本体水箱3内液位传感器P1测得水位低于设定的供水泵起泵参数时，供水循环加压热水泵4不可启动；高于供水泵起泵参数时，供水循环加压热水泵4处于可启动状态；

②当供水循环加压热水泵4处于可启动状态时，在智能控制柜7上设定供水压力值，当供水循环加压热水泵4的出水口总管上的压力传感器P2测得压力低于设定值时，供水循环加压热水泵4启动；当压力传感器P2测得压力高于设定值时，供水循环加压热水泵4停止；

回水温度控制：

①当回水管上的温度传感器T5测得温度低于最低回水温度时，回水温控阀D1开启向换热站本体水箱3泄水，同时联动使供水管中压力下降，压力传感器P2测得压力低于设定值时，供水循环加压热水泵4启动，将换热站本体水箱3内的热水打入供水及回水管路中取代原有冷水，回水管中的冷水回流到换热站本体水箱3二次加热；

②当置换后温度传感器T5测得回水管中的热水水温高于设定值时，回水温控阀D1关闭，同时联动使供水管中压力上升，压力传感器P2测得压力高于设定值时，供水循环加压热水泵4停止。

Claims (1)

1.一种空气源单筒直接式智能热水站，由室外部分和室内机房两部分组成：室外部分含：第一空气源热泵（1-1）、第二空气源热泵（1-2）、回水总管温度传感器T2、室外温度传感器T3、相关阀门管路支架等；室内机房含：空气源热泵的集热循环泵（2）、换热站本体水箱（3）、供水循环加压热水泵（4）、消声浸没式加热器（5）、电子水处理仪（6）、智能控制柜（7）、气压罐（8）及相关蒸汽进管阀组、自来水补水阀组、回水阀组、防冻排空阀组等组成，结构特征在于系统分为四种连接方式：

集热系统的连接：换热站本体水箱（3）与空气源热泵的集热循环泵（2）的进水口通过相关阀门与管路连接，空气源热泵的集热循环泵（2）的出口总管及出口总管上压力传感器P4与电子水处理仪（6）的进水口连接，电子水处理仪（6）的出口总管一支与防冻排空电磁阀D4阀组连接，一支与第一空气源热泵（1-1）和第二空气源热泵（1-2）的进水口连接，第一空气源热泵（1-1）和第二空气源热泵（1-2）的出水口汇总后与换热站本体水箱（3）连接，室外温度传感器T3及空气源热泵回水温度传感器T2与智能控制柜（7）连接；

辅助加热系统的连接：清洁蒸汽进管通过减压阀组及温度传感器T4、压力传感器P3和电动温控阀D3阀组后进入换热站本体水箱（3），与换热站本体水箱（3）中的浸没式消声加热器（5）相连接，换热站本体水箱（3）筒体内的温度传感器T1、蒸汽进管上的温度传感器T4、压力传感器P3及电动温控阀D3与智能控制柜（7）相连；

补水系统的连接：自来水通过补水电磁阀D2阀组进入换热站本体水箱（3）上部，换热站本体水箱（3）底部置有液位传感器P1；补水电磁阀D2、水箱底部液位传感器P1与智能控制柜（7）连接；

供水与低温循环系统的连接：供水循环加压热水泵（4）通过相关阀组与换热站本体水箱（3）连接，出口连接到供水管路及气压罐（8）上，回水温控阀组D1进水口连接外网进机房供水的回水管，出口连接换热站本体水箱（3），供水循环加压热水泵（4）出口的压力传感器P2及回水温控阀D1、回水温度传感器T5与控制柜（7）相连。

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