CN213841073U - 一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统，其特征在于：机组外壳通过隔板分割成空气源侧密闭空腔和地源侧密闭空腔，空气源侧密闭空腔内固定有翅片换热器，相变储能水箱内固定有多组的石蜡封装管，压缩机的出口通过制冷剂管道与四通阀的第一进口相连接，四通阀的第一出口通过制冷剂管道与用户侧冷凝器的制冷剂进口相连接，用户侧冷凝器的制冷剂出口通过制冷剂管道与分液器的进口相连接，分液器的出口通过制冷剂管道分别与空气源侧蒸发器、地源侧蒸发器的制冷剂进口相连接，分液器后部的制冷剂管道上安装有节流阀，储液器的出口通过制冷剂管道与压缩机的进口相连接。本实用新型具有稳定好、效率高、连续性好的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于双源热泵技术领域，具体涉及一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统。
背景技术
为了不断改善人类居住环境，提高可再生能源利用率，中国乃至世界各地都越来越重视可再生能源技术的研究。热泵作为其中一种节能技术受到了世界各国的普遍重视，其中空气源和土壤源的应用最为广泛，因为这俩种热泵使用方便，无污染产生，是我国未来发展的必然趋势。但是由于气候条件的限制，空气源、土壤源热泵在严寒、寒冷地区的推广受到很大的限制，
目前传统的双源热泵系统，在采暖模式下，采用空气源热泵采暖则受昼夜温差的影响，出现热泵白天供热过剩而晚上在外界温度降低情况下则供热不足的现象，不能充分发挥超低温空气能热泵采暖的优势作用，如果环境温度过低时，采暖负荷高，使用空气能不经济，此时需要启动土壤源为热源。而相变储能技术可解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾，提高空气源侧的入口空气温度，从而间接提高了双源热泵的运行效率。最后将储能与智能控制系统有机结合起来，才能够更好的解决能源供给的稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统。
一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统，包括机组外壳、相变储能水箱，其特征在于：所述机组外壳通过隔板分割成空气源侧密闭空腔和地源侧密闭空腔，所述空气源侧密闭空腔内固定有翅片换热器，所述地源侧密闭空腔内设有地源侧蒸发器、用户侧冷凝器、节流阀、压缩机、储液器、分液器、四通阀、相变储能水箱、水泵，所述相变储能水箱内固定有多组的石蜡封装管，所述石蜡封装管内封装有石蜡，所述压缩机的出口通过制冷剂管道与四通阀的第一进口相连接，所述四通阀的第一出口通过制冷剂管道与用户侧冷凝器的制冷剂进口相连接，所述用户侧冷凝器的制冷剂出口通过制冷剂管道与分液器的进口相连接，所述分液器的出口通过制冷剂管道分别与空气源侧蒸发器、地源侧蒸发器的制冷剂进口相连接，所述分液器后部的制冷剂管道上安装有节流阀，所述空气源侧蒸发器、地源侧蒸发器的制冷剂出口均与四通阀的第二进口相连接，所述四通阀的第二出口经制冷剂管道与储液器的进口相连接，所述储液器的出口通过制冷剂管道与压缩机的进口相连接。
优选地，所述空气源侧密闭空腔的上下部分别设有进风口、出风口。
优选地，所述地源侧蒸发器上分别设有地源侧供水口、地源侧回水口。
优选地，所述空气源侧密闭空腔内的上部还设有毛细管网，所述毛细管网的出口通过水箱管路与相变储能水箱相连接，所述毛细管网的进口通过水箱管路与水泵的进口相连接，所述水泵的出口通过水箱管路与相变储能水箱相连接。
优选地，所述相变储能水箱与用户侧冷凝器的出水口相连接，所述相变储能水箱上设有用户侧供水口，所述用户侧冷凝器的进水口与用户侧回水口相连接。
优选地，所述空气源侧蒸发器的进气口与出风口相连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
1、本实用新型采用双源热泵，结合了相变储能技术与自动控制技术，能够任何时刻高效运行，提供稳定的热量。能够更便捷的处理突发天气状况，使空气源侧蒸发器能够在空气温度较低时也能发挥出机组的高性能。
2、利用相变储能技术将热量储存起来，可以满足不同天气情况下，实现稳定、高效、连续的提供热量。
3、相变储能水箱的作用是将相变储能水箱中储存的热量直接供给用户侧改为提高空气源侧蒸发器的空气温度，从而提高空气源热泵的应用范围及机组性能。
4、空气源侧密闭空腔内单独放置翅片换热器，为空气源侧蒸发器供热，从而提高供热稳定性。
附图说明
图1为本实用新型一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统的系统运行流程图；
图2为本实用新型的机组外形示意图；
图3为本实用新型第一视角三维轴测示意图；
图4为本实用新型第二视角三维轴测示意图；
图5为本实用新型的相变储能水箱示意图；
图中，1、机组外壳，2、翅片换热器，3、地源侧蒸发器，4、用户侧冷凝器，5、节流阀，6、压缩机，7、储液器，8、分液器，9、四通阀，10、相变储能水箱，11、石蜡封装管，12、水泵，13、进风口，14、出风口，15、毛细管网，16、制冷剂管道，17、水箱管路，18、地源侧供水口，19、地源侧回水口，20、用户侧供水口，21、用户侧回水口，22、空气源侧蒸发器。
具体实施方式
参见图1至图5，一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统，包括机组外壳1、相变储能水箱10，其特征在于：所述机组外壳1通过隔板分割成空气源侧密闭空腔和地源侧密闭空腔，所述空气源侧密闭空腔内固定有翅片换热器2，所述地源侧密闭空腔内设有地源侧蒸发器3、用户侧冷凝器4、节流阀5、压缩机6、储液器7、分液器8、四通阀9、相变储能水箱10、水泵12，所述相变储能水箱10内固定有多组的石蜡封装管11，所述石蜡封装管11内封装有石蜡，所述压缩机6的出口通过制冷剂管道16与四通阀9的第一进口相连接，所述四通阀9的第一出口通过制冷剂管道16与用户侧冷凝器4的制冷剂进口相连接，所述用户侧冷凝器4的制冷剂出口通过制冷剂管道16与分液器8的进口相连接，所述分液器8的出口通过制冷剂管道16分别与空气源侧蒸发器22、地源侧蒸发器3的制冷剂进口相连接，所述分液器8后部的制冷剂管道16上安装有节流阀5，所述空气源侧蒸发器22、地源侧蒸发器3的制冷剂出口均与四通阀9的第二进口相连接，所述四通阀9的第二出口经制冷剂管道16与储液器7的进口相连接，所述储液器7的出口通过制冷剂管道16与压缩机6的进口相连接。
所述空气源侧密闭空腔的上下部分别设有进风口13、出风口14。
所述地源侧蒸发器3上分别设有地源侧供水口18、地源侧回水口19。
所述空气源侧密闭空腔内的上部还设有毛细管网15，所述毛细管网15的出口通过水箱管路17与相变储能水箱10相连接，所述毛细管网15的进口通过水箱管路17与水泵12的进口相连接，所述水泵12的出口通过水箱管路17与相变储能水箱10相连接。
所述相变储能水箱10与用户侧冷凝器4的出水口相连接，所述相变储能水箱10上设有用户侧供水口20，所述用户侧冷凝器4的进水口与用户侧回水口21相连接。
所述空气源侧蒸发器22的进气口与出风口14相连接。
本实用新型的工作原理是：
相变储能水箱10蓄能工况，在任何一个天气状况下，优先采用空气源侧蒸发器22进行吸热，当空气源侧蒸发器22难以满足供热负荷需求时，关闭空气源侧蒸发器22，开启地源侧蒸发器3进行供热。载热剂R410a通过空气源侧蒸发器22或地源侧蒸发器3蒸发吸热由低温低压的液态制热剂变为高温低压的气液共存制热剂，流入四通阀9后通过储液器7将高温低压的气液共存制热剂气液分离，经压缩机6将高温低压的气态制热剂压缩为高温高压的气态制热剂，经四通阀9流入用户侧冷凝器4，将热量提供给用户侧，由高压低温制热剂流经分液器8、节流阀5形成低温低压的制热剂,再次进入空气源侧蒸发器22或地源侧蒸发器3后形成一个完整的制热剂循环。当用户所需负荷较小时，热泵机组产出过多热量，即可通过相变储能水箱10来蓄存多余热量，用户供水串联进入相变储能水箱10，与相变储能水箱10中的水进行换热，将相变储能水箱10中水加热，从而使石蜡发生相变，吸收大量热量。
相变储能水箱10放热工况，当环境温度偏低时，在相变储能水箱10储存一定的热量后，开启水泵12，将相变储能水箱10中的水流经毛细管网15，与进风口13进入的空气进行热量交换，从而提高空气源侧蒸发器22的入口温度，以提高热泵cop值。
由于天气具有不稳定性，因此在双源热泵机组中加入相变储能水箱10，将多余热量储存起来，当环境空气温度低于一定值时供空气源蒸发器22侧使用，从而更好的提高双源热泵运行过程中的稳定性。
本实用新型技术方案在上面结合附图对实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统，包括机组外壳(1)、相变储能水箱(10)，其特征在于：所述机组外壳(1)通过隔板分割成空气源侧密闭空腔和地源侧密闭空腔，所述空气源侧密闭空腔内固定有翅片换热器(2)，所述地源侧密闭空腔内设有地源侧蒸发器(3)、用户侧冷凝器(4)、节流阀(5)、压缩机(6)、储液器(7)、分液器(8)、四通阀(9)、相变储能水箱(10)、水泵(12)，所述相变储能水箱(10)内固定有多组的石蜡封装管(11)，所述石蜡封装管(11)内封装有石蜡，所述压缩机(6)的出口通过制冷剂管道(16)与四通阀(9)的第一进口相连接，所述四通阀(9)的第一出口通过制冷剂管道(16)与用户侧冷凝器(4)的制冷剂进口相连接，所述用户侧冷凝器(4)的制冷剂出口通过制冷剂管道(16)与分液器(8)的进口相连接，所述分液器(8)的出口通过制冷剂管道(16)分别与空气源侧蒸发器(22)、地源侧蒸发器(3)的制冷剂进口相连接，所述分液器(8)后部的制冷剂管道(16)上安装有节流阀(5)，所述空气源侧蒸发器(22)、地源侧蒸发器(3)的制冷剂出口均与四通阀(9)的第二进口相连接，所述四通阀(9)的第二出口经制冷剂管道(16)与储液器(7)的进口相连接，所述储液器(7)的出口通过制冷剂管道(16)与压缩机(6)的进口相连接。
2.如权利要求1所述的一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统，其特征在于：所述空气源侧密闭空腔的上下部分别设有进风口(13)、出风口(14)。
3.如权利要求1所述的一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统，其特征在于：所述地源侧蒸发器(3)上分别设有地源侧供水口(18)、地源侧回水口(19)。
4.如权利要求1所述的一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统，其特征在于：所述空气源侧密闭空腔内的上部还设有毛细管网(15)，所述毛细管网(15)的出口通过水箱管路(17)与相变储能水箱(10)相连接，所述毛细管网(15)的进口通过水箱管路(17)与水泵(12)的进口相连接，所述水泵(12)的出口通过水箱管路(17)与相变储能水箱(10)相连接。
5.如权利要求1所述的一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统，其特征在于：所述相变储能水箱(10)与用户侧冷凝器(4)的出水口相连接，所述相变储能水箱(10)上设有用户侧供水口(20)，所述用户侧冷凝器(4)的进水口与用户侧回水口(21)相连接。
6.如权利要求1所述的一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统，其特征在于：所述空气源侧蒸发器(22)的进气口与出风口(14)相连接。
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