CN215001878U - 一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，包括蓄水罐、加热制冷系统和室内暖通系统，蓄水罐与加热制冷系统之间设有加热供水管和加热回水管，蓄水罐与室内暖通系统之间设有暖通供水管和暖通回水管，暖通回水管和暖通供水管之间设有旁通管路，旁通管路上设有旁通调节阀，加热供水管和暖通供水管通过第一连通管连通，加热回水管和暖通回水管之间通过第二连通管连接，第一连通管和第二连通管的管壁上均设有若干与蓄水罐相通的通孔；除了能够解决因热泵机组供热量与供暖系统热负荷不匹配而引起的各种问题之外，还能够进行供冷和供热，且供出的冷量和热量能够满足用户的使用需求。

Description

一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置

技术领域

本实用新型涉及热泵供暖技术领域，特别是涉及一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置。

背景技术

现有的中小型空气源热泵供暖系统一般由热泵机组(使用定速涡旋式压缩机)、循环水泵、室内供暖系统和定压装置组成，利用循环水泵将热泵机组生产的热量输送到室内供暖系统中。由于热泵机组的供热量随室外气温的升高增大，热泵机组的供热量超出了室内供暖实际所需的热量，因此，需要热泵机组间歇运行以保证与供暖系统热负荷相匹配，而频繁启停不仅影响供暖的稳定性，而且对热泵机组使用寿命也造成了影响。同时现有系统也不能利用夜间谷电时段蓄热，无疑增加了热泵供暖运行费用。此外，热泵机组在融霜时，需要停止制热，无疑会影响供暖质量。为了解决因热泵机组供热量与供暖系统热负荷不匹配而引起的上述问题。专利号为“201520814631.7”，名称为“具有蓄热功能的水力分压装置”的实用新型专利中，在空气源热泵机组和室内供暖系统之间设置了具有稳压作用的蓄水罐体，并通过循环管路将三者连通，同时在室内供暖系统与蓄水罐体之间的循环管路上还设置有旁通管路；空气源热泵机组通过循环管路先将热量输送到蓄水罐中，然后在通过另一套循环管路将蓄水罐中的热量输送到室内供暖系统中，当室外气温升高时，空气源热泵机组供热量变大并超过实际供暖需求，而超出的这部分热量，能够被储存在蓄水罐中，这样就避免了空气源热泵机组的频繁启停，提高了供暖的稳定性和机组的使用寿命。当空气源热泵机组在融霜停止制热时，蓄水罐内的可以继续向室内供暖，保证室内供暖需求。同时热泵机组可以在夜间谷电时段也运行，将生产的热量储存到罐体中供峰电时段使用，提高供暖的经济性。

但上述装置中将空气源热泵机组向蓄水罐供热的管路和蓄水罐向室内供暖系统供热的管路均设置在蓄水罐上部，回水管均设置在蓄水罐下部，由于热水会上浮，冷水会下沉，因此这种设置在供暖时候正好能保证热水从上部的管路送出，保证热量，但当在系统中增加供冷系统供冷时，蓄水罐中的水还是从上部送到用户端进行供冷的时，由于热水会上升，冷水会下降，会导致供出的冷水冷量不足，因此上述装置不适用既供冷又供热。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述技术问题，提供一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，除了能够解决因热泵机组供热量与供暖系统热负荷不匹配而引起的热泵机组频繁启停造成的供暖稳定性不足和使用寿命降低，以及无法利用夜间谷电时段蓄热，增加了热泵供暖运行费用的问题之外；还能够同时进行供冷供热，且无论是制热和制冷都能够满足用户使用。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，包括蓄水罐、加热制冷系统和室内暖通系统，蓄水罐与加热制冷系统之间设有加热供水管和加热回水管，蓄水罐与室内暖通系统之间设有暖通供水管和暖通回水管，暖通回水管和暖通供水管之间设有旁通管路，旁通管路上设有旁通调节阀，加热供水管和暖通供水管通过第一连通管连通，加热回水管和暖通回水管之间通过第二连通管连接，第一连通管和第二连通管的管壁上均设有若干与蓄水罐相通的通孔。

优选的，第一连通管设置在蓄水罐上部，第二连通管设置在蓄水罐下部。

优选的，第一连通管和第二连通管贯穿蓄水罐。

优选的，通孔间距排列在第一连通管和第二连通管的下侧管壁上。

优选的，加热制冷系统包括可制冷和制热的空气源热泵机组。

优选的，加热回水管和暖通回水管上设有回路温度传感器。

优选的，蓄水罐上设有罐体温度传感器。

优选的，水力分压装置在室外设有室外温度传感器。

优选的，旁通调节阀连接有温控器，温控器与回路温度传感器、罐体温度传感器和室外温度传感器电连接。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、本实用新型中采用了既可以加热又可以制冷的加热制冷系统，从而能够既向室内提供热量，又提供冷量；同时在加热制冷系统与室内暖通系统之间设置了蓄水罐；蓄水罐上设有带有通孔的第一连通管和第二连通管，并通过通孔与第一连通管和第二连通管形成连通状态。然后通过第一连通管和第二连通管将加热制冷系统上的加热循环管路与室内暖通系统的供热循环管路连通，在平时的供暖和供冷时，加热制冷系统产生的热量和冷量直接通入室内暖通系统中；但当产生的热水和冷水超过室内暖通系统的需求时，打开旁通调节阀，热水和冷水能够通过第一连通管和旁通管路，将热量和冷量储存在蓄水罐中，然后通过第二连通管流回加热制冷系统和室内暖通系统中；同时当加热制冷系统产生的热水和冷水超出室内暖通系统需求过多，或室内暖通系统停止供热或供冷时，可以通过旁通管路暂时代替室内暖通系统形成循环，将热量和冷量储蓄在蓄水罐中。此外，当热制冷系统融霜时，蓄水罐也能够继续供暖，保证室内的正常热量需求。

2、本实用新型中将第一连通管设置在蓄水罐上部，第二连通管设置在蓄水罐下部的，符合冷水下降，热水上升的自然规律。当从系统内抽取热水时，热水从第一连通管的通孔流出，由于热水集中在蓄水罐的上部，能够保证供出的热水是罐体中温度较高的那部分水，从而满足供暖的需求。

3、本实用新型中加热制冷系统采用了可制冷和制热的空气源热泵机组，从而满足既满足供暖，也能满足供冷。

4、本实用新型中加热回水管和暖通回水管上设有回路温度传感器，蓄水罐上设有罐体温度传感器，旁通调节阀连接有温控器，温控器与回路温度传感器和罐体温度传感器电连接。当蓄水罐中的水温发生波动时，温控器将检测到的出水温度与设定值比较后，控制电动旁通调节阀的开启和关闭以恒定供暖回路的出水温度。本实用新型中的温控器带有室外气温补偿功能，供暖回路的出水温度值由其根据室外气温自动设定。

5、本实用新型解决了热泵机组供热量与供暖系统热负荷不匹配引起的问题；热泵机组间歇运行和融霜不影响二次回路的正常供热；热泵机组可以在夜间谷电时段运行，将生产的热量储存到罐体中供峰电时段使用，提高供暖的经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置原理示意图；

图2为蓄水罐体处于直接供冷、供热状态的原理图；

图3为蓄水罐体处于边蓄冷、热边供冷、热状态的原理图；

图4为蓄水罐体处于放冷、放热状态的原理图。

附图标记说明：1、蓄水罐；2、加热制冷系统；3、室内暖通系统；4、加热制冷循环泵；5、供暖循环泵；6、第一连通管；7、第二连通管；8、通孔；9、加热供水管；10、加热回水管；11、暖通供水管；12、暖通回水管；13、旁通管路；14、旁通调节阀；15、回路温度传感器；16、罐体温度传感器；17、室外温度传感器；18、温控器。

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。

本实施例提供一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，如图1所示，包括蓄水罐1、加热制冷系统2和室内暖通系统3；蓄水罐1上设有第一连通管6和第二连通管7，第一连通管6和第二连通管7的管壁上均设有若干与蓄水罐1相通的通孔8；第一连通管6一端与加热制冷系统2上的加热供水管9连通，另一端与室内暖通系统3上的暖通供水管11连通，同时暖通供水管11上设有供暖循环泵5；第二连通管7一端与加热制冷系统2上的加热回水管10连通，加热回水管10上设有加热制冷循环泵4，第二连通管7的另一端与室内暖通系统3上的暖通回水管12连通；暖通供水管11和暖通回水管12之间还有设有旁通管路13，旁通管路13上设有旁通调节阀14。加热制冷系统2和加热循环回路负责产生热量或冷量，蓄水罐1负责稳压和将多余的热量和冷量存储起来，暖通供水管11负责把加热制冷系统2产生或蓄水罐1存有的冷、热量输送到室内暖通系统3中去，加热循环回路和供暖循环回路彼此独立运行。加热循环回路可以由几个独立的回路组成，每个回路分别与不同的空气源热泵机组连接。供暖回路也可以由任意独立的末端用户组成，由于蓄水罐1的稳压能力，各室内暖通系统3的启停相互不会受到影响。

具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置在进行供暖或供冷时可分为三种工作状态。

一、加热制冷系统2直接将冷量或热量供给室内暖通系统3的状态：

如图2所示，当室内暖通系统3需求的冷、热量与加热制冷系统2提供的冷热量相同时，旁通调节阀14关闭，加热制冷系统2生产的冷、热水全部通过第一连通管6输送到室内暖通系统3中，然后再通过第二连通管7送回加热制冷系统2中，此时流量为G1，第一连通管6和第二连通管7的作用在于降低非必要时水罐内的混流效应造成的能量损失，由于加热循环回路与供暖循环回路流量相同，此时通过第一连通管6和第二连通管7上的通孔8而进入到蓄水罐1内的水量可忽略不计，因此，可认为是由加热制冷系统2直接将冷量或热量供给室内暖通系统3。

二、蓄水罐1处于边蓄热、蓄冷，边供热、供冷的状态：

如图3所示，当室内暖通系统3需求的冷、热量小于加热制冷系统2提供的冷热量相同时，旁通调节阀14开启，流量为G2的回水经过旁通调节阀14与从蓄水罐1中流出的流量为G3(G3＝G1－G2)的供水混合，使供水温度恒定到新的设定值。由于经过第一连通管6和第二连通管7流入和流出蓄水罐1的流量G3小于加热供水管9和加热回水管10内的流量G1，部分流量为G2的加热供水管9中的供水由第一连通管6与蓄水罐1连通的若干通孔8进入到蓄水罐1中，然后通过第二连通管7的若干通孔8流回到第二连通管7，这部分水量G2所携带的冷、热量就被储存在蓄水罐1中，此时蓄水罐1处于边蓄热、蓄冷，边供热、供冷的状态。

三、全部由蓄水罐1供热、供冷的状态：

如图4所示，当加热供水管9的出水温度达到室内暖通系统3所预先设定值时，加热制冷系统2停止运行，蓄水罐1储能完毕，室内暖通系统3所需的冷、热量将全部来自于蓄水罐1中储存的热量、冷量，此时蓄水罐1处于单一的放能状态。在夜间谷电时段可使供暖温度所设定的温度高于白天使用时所设定的温度，或供冷温度所设定的温度低于白天使用时所设定的温度，从而可利用夜间在蓄水罐1中储存下更多能量，以供室内暖通系统3使用。此方法可利用峰谷电价差提高整个暖通系统的全年经济性。

上述蓄水罐1中的三种状态会随着加热制冷系统2的工况和室内暖通系统3的负荷需求量交替变化，并实现自动切换，从而完成与加热制冷系统2配套全年给室内供冷、供热的任务。

进一步，本实施例中，如图1所示，第一连通管6设置在蓄水罐1上部，第二连通管7设置在蓄水罐1下部。更符合蓄水罐1中冷水集中在下部，热水集中在上部的自然规律，可利用这个自然规律，在供热的时候，蓄水罐1中集中在上部的热水能够从第一连通管6流入暖通供水管11，以供室内暖通系统3使用。

本实施例中，如图1所示，第一连通管6和第二连通管7贯穿蓄水罐1内部，第一连通管6和第二连通管7从蓄水罐1内部穿出，能够保证第一连通管6和第二连通管7中的水通过通孔8与蓄水罐1进行能量的交换。

本实施例中，如图1所示，通孔8间距排列在第一连通管6和第二连通管7的下侧管壁上，更有利于第一连通管6和第二连通管7中流过的水与蓄水罐1内部的水进行交换。

本实施例中，如图1所示，加热制冷系统2包括可制冷和制热的空气源热泵机组，通过可制冷和制热的空气源热泵机组即可产生热量，也可以产生冷量，从而能够既给用户供热，又可以供冷。

本实施例中，如图1所示，加热回水管10和暖通回水管12上设有回路温度传感器15，通过回路温度传感器15，能够随时监测加热回水管10和暖通回水管12中的水温，根据监测到的水温，进行温差的计算，然后及时作出调整，决定旁通调节阀14的开启与否，实现三种状态的切换。

进一步，本实施例中，如图1所示，在蓄水罐1上设有罐体温度传感器16，通过监测罐体内水温，可以决定是否蓄热或蓄冷，保证供热或供冷时的温度能够满足用户的需求。

本实施例中，如图1所示，水力分压装置的室外侧安装有室外温度传感器17，通过室外温度传感器17监测室外的温度，及时调整室内暖通系统3预定的温度值，以避免热量和冷量的过度提供，节省能源。

本实施例中，如图1所示，旁通调节阀14上设有温控器18，温控器18与回路温度传感器15、罐体温度传感器16和室外温度传感器17相连接。当蓄水罐1中的水温发生波动时，温控器18将检测到的出水温度与设定值进行，以控制旁通调节阀14的开启和关闭，从而可恒定供暖回路的出水温度。温控器18带有室外气温补偿功能，供暖回路的出水温度值根据室外气温自动设定。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，包括蓄水罐、加热制冷系统和室内暖通系统，所述蓄水罐与所述加热制冷系统之间设有加热供水管和加热回水管，所述蓄水罐与所述室内暖通系统之间设有暖通供水管和暖通回水管，所述暖通回水管和所述暖通供水管之间设有旁通管路，所述旁通管路上设有旁通调节阀，其特征在于，所述加热供水管和所述暖通供水管通过第一连通管连通，所述加热回水管和所述暖通回水管之间通过第二连通管连接，所述第一连通管和所述第二连通管的管壁上均设有若干与所述蓄水罐相通的通孔。

2.根据权利要求1所述的一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，其特征在于，所述第一连通管设置在所述蓄水罐上部，所述第二连通管设置在所述蓄水罐下部。

3.根据权利要求2所述的一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，其特征在于，所述第一连通管和所述第二连通管贯穿所述蓄水罐。

4.根据权利要求3所述的一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，其特征在于，所述通孔间距排列在所述第一连通管和所述第二连通管的下侧管壁上。

5.根据权利要求1所述的一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，其特征在于，所述加热制冷系统包括可制冷和制热的空气源热泵机组。

6.根据权利要求1所述的一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，其特征在于，所述加热回水管和所述暖通回水管上设有回路温度传感器。

7.根据权利要求6所述的一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，其特征在于，所述蓄水罐上设有罐体温度传感器。

8.根据权利要求7所述的一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，其特征在于，所述水力分压装置在室外侧设有室外温度传感器。

9.根据权利要求8所述的一种具有蓄热蓄冷功能的水力分压装置，其特征在于，所述旁通调节阀连接有温控器，所述温控器与所述回路温度传感器、所述罐体温度传感器和所述室外温度传感器电连接。

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