CN215892515U - 太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其特征在于：室外热泵热风机通过热泵介质管路与所述室内热泵热风机连通，光热采暖机之间通过高温硅胶管连通，还能够通过金属连接管连通，所述光热采暖机通过光热采暖机介质管路与室内热泵热风机连通，所述光热采暖机内还能够设置换热盘管，所述换热盘管通过所述光热采暖机介质管路与所述室内热泵热风机连通，云控制器通过接收传感器的感应信号，并分别控制所述室外热泵热风机及所述室内热泵热风机等设备的启闭，本实用新型根据现场实际情况及需求对用户进行供热，当日照充足的条件下，启用光热采暖机供热，当光热采暖机无法满足供热要求时，由热泵热风机供热，避免浪费能源及使用成本。

Description

太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统。

背景技术

北方采暖季期间，经济、安全、可靠地保障每一用户的清洁供暖是政府的一项重要民生任务，同时也给企业展示供暖技术、设备提供了大平台。当下，遵循节能减排、保护环境的总纲领，清洁供暖已成为全社会都逐渐接受的方式与手段。然而，近年来各种煤改电的技术方案层出不穷、确各有优劣势，该技术主要包括热泵、电加热器、燃气和生物质能等，其中在京津地区主要以空气源热泵为主，除京津以外地区主要以燃气壁挂炉、直热式电加热器为主；由于煤改电项目属于政府性出资，用户受益，企业实施的项目，因此，结合政府与用户及企业三方面分析，政府控制基础的运行补贴成本，且逐步取消补贴，用户需求运行费用低，系统简单可靠，企业需要提供系统安全可靠、操作简易，且总投资成本能够满足政府资金要求，并具有市场价值的产品；针对三方的需求，亟待继续开发新型的采暖系统，该系统应满足政府投资补贴少、用户运行成本低、企业获益，达到三方共赢。

市场化二十多年来，太阳能光热热水行业已具有完全的竞争力，太阳能光热的运行成本最低，但完全采用太阳能光热供暖将导致初期投资过高，非采暖季节能源浪费严重；近来，针对政府财政资金有限，又需要煤改电户用供暖的地区，热泵热风机以其价格适中、运行稳定获得了相当多的一部分应用。然而目前热泵热风机多以小功率产品为主，对动辄大面积的供暖要求，还远未满足，且运行成本相较于太阳能光热依然较高，亦不能满足非采暖季用户的生活热水需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，能够实现清洁能源的梯级利用，降低采暖系统的运行成本，满足全天的采暖需求，且可提供全天的热水需求。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其特征在于：室外热泵热风机通过热泵介质管路与室内热泵热风机连通；

光热采暖机之间通过高温硅胶管连通，还能够通过金属连接管连通，所述光热采暖机通过光热采暖机介质管路与室内热泵热风机连通，所述光热采暖机内还能够设置换热盘管，所述换热盘管通过所述光热采暖机介质管路与所述室内热泵热风机连通，所述光热采暖机的出水端设置水箱水温水位传感器，所述光热采暖机介质管路的回水管上设置循环水泵，供管内循环，所述回水管的室内管路上设置室内管路传感器，所述回水管的室外管路上设置室外管路传感器，所述回水管上设置电磁阀，所述回水管通过所述电磁阀与外部管路连通，供补充管内热转换介质，所述回水管设置截止阀，供手动控制管路启闭，防止管路产生回流，所述光热采暖机介质管路的出水管上设置Y型过滤器；

所述室外热泵热风机、所述室内热泵热风机、所述电磁阀、所述循环水泵、所述水箱水温水位传感器、所述室内管路传感器及所述室外管路传感器分别与云控制器信号连接，所述云控制器通过接收所述水箱水温水位传感器、所述室内管路传感器及所述室外管路传感器的感应信号，并分别控制所述室外热泵热风机、所述室内热泵热风机、所述补水电磁阀及所述循环水泵启闭。

所述太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其中：所述光热采暖机包括储热水箱、组合支架及玻璃集热管，所述玻璃集热管的底端通过B型密封圈支撑固定于所述组合支架上，所述玻璃集热管的顶端插入所述储热水箱内，供加热。

所述太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其中：所述储热水箱为普通水箱或承压水箱，所述储热水箱上设置上排气管，供气体排出，所述储热水箱为所述承压水箱，其上设置安全泄压阀，供减压，所述储热水箱的侧壁上设置补液口。

所述太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其中：所述回水管上设置膨胀罐及安全阀，所述Y型过滤器的前端设置压力表，供观察管内压力。

所述太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其中：所述回水管及所述出水管上分别设置维修阀门及转换接头，所述回水管的室外管路上缠绕伴热带，供管路防冻。

所述太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其中：所述室内热泵热风机内上下分别设置散热结构，所述散热结构分别与所述光热采暖机及所述室外热泵热风机单独连通，并分别向室内供热。

所述太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其中：所述换热盘管的入口端上设置排气溢流口，供介质排出，防止管内压力超过阈值。

本实用新型的有益效果：根据现场实际情况及需求对用户进行供热，当日照充足的条件下，光热采暖机内热水温度达到供暖设定温度，启用光热采暖机供热，当光热采暖机无法满足供热要求时，由热泵热风机供热，实现环保能源的梯级利用，避免了能源的浪费及降低了运行及使用成本。

附图说明

图1为太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统的敞开式户用结构图。

图2为太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统的闭式户用结构图。

图3为太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统的换热盘管间接换热式户用结构图。

附图标记说明：1-光热采暖机；2-维修阀门；3-室外热泵热风机；4-Y型过滤器；5-室内热泵热风机；6-截止阀；7-电磁阀；8-循环水泵；9-云控制器；10- 水箱水温水位传感器；11-室内管路传感器；12-室外管路传感器；13-伴热带； 14-转换接头；15-储热水箱；16-组合支架；17-玻璃集热管；18-高温硅胶管；19- 上排气管；2-压力表；21-换热盘管；22-热泵介质管路；23-光热采暖及结构管路； 24-膨胀罐；25-安全阀；26-安全泄压阀；27排气溢流口；28-补液口。

具体实施方式

如图1至图3所示一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其特征在于：室外热泵热风机3通过热泵介质管路22与室内热泵热风机5连通。

光热采暖机1之间通过高温硅胶管18连通，还能够通过金属连接管连通，所述光热采暖机1通过光热采暖机介质管路23与室内热泵热风机5连通，所述光热采暖机1内还能够设置换热盘管21，所述换热盘管21通过所述光热采暖机介质管路23与所述室内热泵热风机5连通，所述换热盘管21的入口端上设置排气溢流口27，供介质排出，防止管内压力超过阈值。

所述光热采暖机1包括储热水箱15、组合支架16及玻璃集热管17，所述玻璃集热管17的底端通过B型密封圈支撑固定于所述组合支架16上，所述玻璃集热管17的顶端插入所述储热水箱15内，供加热，所述储热水箱15为普通水箱或承压水箱，所述储热水箱15上设置上排气管19，供气体排出，所述储热水箱15上设置排气溢流口27，供气体排出，所述储热水箱15为所述承压水箱，其上设置安全泄压阀26，供减压，所述储热水箱15的侧壁上设置补液口28，能够向所述储热水箱15内添加水。

所述光热采暖机1的出水端设置水箱水温水位传感器10，所述水箱水温水位传感器10感应所述储热水箱15内的水位和水温，并将感应信号传送到所述云控制器9。

所述光热采暖机介质管路23的回水管上设置循环水泵8，供管内循环，所述回水管的室内管路上设置室内管路传感器11，所述回水管的室外管路上设置室外管路传感器12，所述室内管路传感器11及所述室外管路传感器12感应所述回水管的水温，并将感应信号传送到所述云控制器9，所述回水管上设置电磁阀7，所述回水管通过所述电磁阀7与外部管路连通，供补充管内热转换介质，所述回水管设置截止阀6，供手动控制管路启闭，防止管路产生回流，所述回水管上设置膨胀罐24及安全阀25，当管内介质压力大时，管内介质流入所述膨胀罐24内，当管内介质压力变小时，所述膨胀罐24内的介质流入管内，补充管内介质的不足，所述膨胀罐24内压力超过压力阈值时，通过所述安全阀25排出气体，使所述膨胀罐24内压力始终在安全范围内，所述回水管及所述出水管上分别设置维修阀门2及转换接头14，便于维修，所述回水管的室外管路上缠绕伴热带13，供管路防冻。

所述光热采暖机介质管路23的出水管上设置Y型过滤器4，所述Y型过滤器4的前端设置压力表20，供观察管内压力。

所述室外热泵热风机3、所述室内热泵热风机5、所述电磁阀7、所述循环水泵8、所述水箱水温水位传感器10、所述室内管路传感器11及所述室外管路传感器12分别与云控制器9信号连接，所述云控制器9通过接收所述水箱水温水位传感器10、所述室内管路传感器11及所述室外管路传感器12的感应信号，并分别控制所述室外热泵热风机3、所述室内热泵热风机5、所述电磁阀7及所述循环水泵8启闭。

所述室内热泵热风机5内上下分别设置散热结构，所述散热结构分别与所述光热采暖机1及所述室外热泵热风机3单独连通，并分别向室内供热。

实施例分为敞开式户用、闭式户用及换热盘管间接换热式户用，具体描述如下：

1-敞开式户用的实施例为所述光热采暖机1之间通过所述高温硅胶管18连通，所述光热采暖机1通过所述光热采暖机介质管路23与所述室内热泵热风机 5连通，所述玻璃集热管17将太阳能提供给所述储热水箱15内的水，提供加热，所述光热采暖机1的出水端设置所述水箱水温水位传感器10，所述水箱水温水位传感器10感应所述储热水箱内15的水位和水温，并将感应信号传送到所述云控制器9，所述储热水箱内15的水位和水温达到供暖要求时，所述云控制器 9启动所述循环水泵8，所述储热水箱15内的高温水流入所述室内热泵热风机5 中，供室内散热，当所述水箱水温水位传感器10感应到所述储热水箱15内温度达不到供热要求时，将感应信号传送到所述云控制器9，所述云控制器9关闭所述循环水泵8，同时，启动所述室外热泵热风机3，所述室外热泵热风机3向所述室内热泵热风机5提供室内供暖，所述室内管路传感器11及所述室外管路传感器12感应所述回水管的水温，并将感应信号传送到所述云控制器9，所述云控制器9能够实时感应所述回水管的温度，所述云控制器9通过所述水箱水温水位传感器10感应所述储热水箱内15的水位下降时，开启所述电磁阀7，用外部管路连通，补充管内热转换介质，供所述储热水箱内15的水位达到要求时，关闭所述电磁阀7。

2-闭式户用的实施例为所述光热采暖机1之间通过所述金属连接管连通，所述储热水箱内15是承压水箱，所述光热采暖机介质管路23内呈高温高压，所述水箱水温水位传感器10感应到所述储热水箱内15的水位和水温达到供暖要求时，所述云控制器9启动所述循环水泵8，所述储热水箱15内的高温高压水流入所述室内热泵热风机5中，供室内散热，当所述水箱水温水位传感器10感应到所述储热水箱15内温度达不到供热要求时，将感应信号传送到所述云控制器9，所述云控制器9关闭所述循环水泵8，同时，启动所述室外热泵热风机3，所述室外热泵热风机3向所述室内热泵热风机5提供室内供暖，所述出水管上设置所述压力表20，供观察管内压力，当管内压力超过安全阈值时，通过设置于所述储热水箱内15上的所述安全泄压阀26，进行减压，供管内压力达到安全阈值范围内，所述回水管上设置所述膨胀罐24及所述安全阀25，当管内介质压力大时，管内介质流入所述膨胀罐24内，当管内介质压力变小时，所述膨胀罐24内的介质流入管内，补充管内介质的不足，所述膨胀罐24内压力超过压力阈值时，通过所述安全阀25排出气体，使所述膨胀罐24内压力始终在安全范围内，当所述水箱水温水位传感器10感应到所述储热水箱15内温度达不到供热要求时，将感应信号传送到所述云控制器9，所述云控制器9关闭所述循环水泵 8，同时，启动所述室外热泵热风机3，所述室外热泵热风机3向所述室内热泵热风机5提供室内供暖，当所述水箱水温水位传感器10感应到所述储热水箱15 内温度低于设定的防冻温度时，再次启动所述循环水泵8，进行防冻循环，所述云控制器9通过所述水箱水温水位传感器10感应所述储热水箱内15的水位下降时，开启所述电磁阀7，用外部管路连通，补充管内热转换介质，供所述储热水箱内15的水位达到要求时，关闭所述电磁阀7。

3-换热盘管间接换热式户用实施例为所述光热采暖机1之间通过所述金属连接管连通，所述储热水箱内15是承压水箱，所述储热水箱内15内设置所述换热盘管21，所述换热盘管21通过所述光热采暖机介质管路23与所述室内热泵热风机5连通，所述玻璃集热管17将太阳能提供给所述储热水箱内15内，所述储热水箱内15内将吸收的热量传递给所述换热盘管21内的介质，所述水箱水温水位传感器10感应到所述储热水箱内15的水位和水温达到供暖要求时，所述云控制器9启动所述循环水泵8，所述换热盘管21内的高温高压介质流入所述室内热泵热风机5中，供室内散热，当所述水箱水温水位传感器10感应到所述储热水箱15内温度达不到供热要求时，将感应信号传送到所述云控制器9，所述云控制器9关闭所述循环水泵8，同时，启动所述室外热泵热风机3，所述室外热泵热风机3向所述室内热泵热风机5提供室内供暖，所述出水管上设置所述压力表20，供观察管内压力，当管内压力超过安全阈值时，所述云控制器 9开启所述电磁阀7，进行管内减压，供管内压力达到安全阈值范围内，当管内压力变低时，通过所述电磁阀7向管内输送换热介质，供管内压力达到安全阈值范围内，所述回水管上设置所述膨胀罐24及所述安全阀25，所述膨胀罐24 补充管内介质的不足，所述安全阀25保证所述膨胀罐24内的压力处于安全阈值范围内，通过设置于所述储热水箱内15上的所述排气溢流口27，供气体排出，进行减压，所述储热水箱15的侧壁上设置所述补液口28，能够向所述储热水箱 15内添加水。

上述三种实施例中，所述回水管上都设置所述截止阀6，当所述循环水泵8 关闭时，手动关闭管路，防止管内产生回流，所述出水管上设置所述Y型过滤器4，供过滤管内杂质。

本实用新型的优点：

根据现场实际情况及需求对用户进行供热，当日照充足的条件下，光热采暖机内热水温度达到供暖设定温度，启用光热采暖机供热，当光热采暖机无法满足供热要求时，由热泵热风机供热，实现环保能源的梯级利用，避免了能源的浪费及降低了运行及使用成本。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其特征在于：室外热泵热风机(3)通过热泵介质管路(22)与室内热泵热风机(5)连通；

光热采暖机(1)之间通过高温硅胶管(18)连通，还能够通过金属连接管连通，所述光热采暖机(1)通过光热采暖机介质管路(23)与室内热泵热风机(5)连通，所述光热采暖机(1)内还能够设置换热盘管(21)，所述换热盘管(21)通过所述光热采暖机介质管路(23)与所述室内热泵热风机(5)连通，所述光热采暖机(1)的出水端设置水箱水温水位传感器(10)，所述光热采暖机介质管路(23)的回水管上设置循环水泵(8)，供管内循环，所述回水管的室内管路上设置室内管路传感器(11)，所述回水管的室外管路上设置室外管路传感器(12)，所述回水管上设置电磁阀(7)，所述回水管通过所述电磁阀(7)与外部管路连通，供补充管内热转换介质，所述回水管设置截止阀(6)，供手动控制管路启闭，防止管路产生回流，所述光热采暖机介质管路(23)的出水管上设置Y型过滤器(4)；

所述室外热泵热风机(3)、所述室内热泵热风机(5)、所述电磁阀(7)、所述循环水泵(8)、所述水箱水温水位传感器(10)、所述室内管路传感器(11)及所述室外管路传感器(12)分别与云控制器(9)信号连接，所述云控制器(9)通过接收所述水箱水温水位传感器(10)、所述室内管路传感器(11)及所述室外管路传感器(12)的感应信号，并分别控制所述室外热泵热风机(3)、所述室内热泵热风机(5)、所述电磁阀(7)及所述循环水泵(8)启闭。

2.如权利要求1所述一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其特征在于：所述光热采暖机(1)包括储热水箱(15)、组合支架(16)及玻璃集热管(17)，所述玻璃集热管(17)的底端通过B型密封圈支撑固定于所述组合支架(16)上，所述玻璃集热管(17)的顶端插入所述储热水箱(15)内，供加热。

3.如权利要求2所述一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其特征在于：所述储热水箱(15)为普通水箱或承压水箱，所述储热水箱(15)上设置上排气管(19)，供气体排出，所述储热水箱(15)为所述承压水箱，其上设置安全泄压阀(26)，供减压，所述储热水箱(15)的侧壁上设置补液口(28)。

4.如权利要求1所述一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其特征在于：所述回水管上设置膨胀罐(24)及安全阀(25)，所述Y型过滤器(4)的前端设置压力表(20)，供观察管内压力。

5.如权利要求1所述一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其特征在于：所述回水管及所述出水管上分别设置维修阀门(2)及转换接头(14)，所述回水管的室外管路上缠绕伴热带(13)，供管路防冻。

6.如权利要求1所述一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其特征在于：所述室内热泵热风机(5)内上下分别设置散热结构，所述散热结构分别与所述光热采暖机(1)及所述室外热泵热风机(3)单独连通，并分别向室内供热。

7.如权利要求1所述一种太阳能与热泵热风机耦合户用采暖系统，其特征在于：所述换热盘管(21)的入口端上设置排气溢流口(27)，供介质排出，防止管内压力超过阈值。

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