CN220397629U - 一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，包括燃气锅炉和热泵机组，所述热泵机组与燃气锅炉都与供热端相连接，所述热泵机组与供热端之间设置有末端循环泵，燃气锅炉与供热端之间设置有锅炉循环泵，所述热泵机组的输出端均匀设置有换热器，换热器连接热泵机组的管道设置有地源循环泵，所述末端循环泵与供热端之间设置有第一电动阀，锅炉循环泵与供热端之间设置有第二电动阀。本实用新型达到了空气源热泵与燃气锅炉互补作为生活水热源，充分发挥机组的性能，同时提高系统安全性和控制运行费用，降低工程投资同时节能降耗，是多能互补的一个突出特点。

Description

一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统

技术领域

本实用新型涉及多能耦合并联系统技术领域，具体为一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统。

背景技术

近年来，随着节能减能排政策不断提出，地源热泵技术应用也在不断增加扩大，地源热泵技术具有节能环保、无污染环境、利用可再生能源的优点，但也存在着占地面积大、初期投资高，安装难度高的缺点。

现阶段地源热泵供暖系统设计中，大部分用采用热泵单一热源设计，为了保证所有时段的供暖效果，热泵主机要满足最大负荷时段的供能要求，按最大负荷条件选型，从而形成地源井个数过多、机组容量大部分时间超出实际负荷需求、机组长期在非高效区运行的问题。事实上，地源热泵系统运行过程是随着室外气温变化以及室内热负荷的规律性改变，热负荷波动区间比较大，主机在最大负荷运行时间并不长，可以通过采用一种多能源互补系统，热泵主机选型规格满足基础负荷要求，调峰负荷采用燃气锅炉，此系统的优点是降低初投资、节省占地面积、热泵机组在高效区运行而节能，系统多能源形成备用互补可靠性高。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，为了充分发挥地源热泵的节能环环何特点，充分发挥机组性，兼顾工程投资与运行费用，本实用新型提出一种利用燃气锅炉作为建筑供暖调峰负荷，只在极寒天气出现时运行，或者当地源热泵出现故障时，作为备用热源运行，地源热泵主要在平时满足基础负荷运行。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：包括燃气锅炉和热泵机组，所述热泵机组与燃气锅炉都与供热端相连接，所述热泵机组与供热端之间设置有末端循环泵，燃气锅炉与供热端之间设置有锅炉循环泵，所述热泵机组的输出端均匀设置有换热器，换热器连接热泵机组的管道设置有地源循环泵，所述末端循环泵与供热端之间设置有第一电动阀，锅炉循环泵与供热端之间设置有第二电动阀。

所述换热器包括换热内管，所述换热内管的外部固定连接有外传导管，所述换热内管的两端均设置有循环通口，所述外传导管两端且靠近上方的位置均设置有疏通孔，所述疏通孔的外侧连通有换热通管，所述换热内管的侧壁均匀固定连接有换热调节机构，所述换热内管的内壁且与换热调节机构对应的位置转动连接有流速适应板件。

优选的，所述换热调节机构包括密封腔，所述密封腔的外部与换热内管固定连接，所述密封腔右侧延伸至换热内管的内部，所述密封腔内部的右侧滑动连接有推行板，所述推行板的右侧固定连接有接触锥板。

优选的，所述密封腔左侧位于换热内管外部的一端固定连通有波纹伸缩管，所述波纹伸缩管的左侧端面设置有移动滑槽。液压将波纹伸缩管向外延伸展开，增加波纹伸缩管在外传导管内部的接触面积，增加热交换效率，同时降低热源液的流速，避免热量过多的流失。

优选的，所述移动滑槽内部的两端滑动连接有调节转板，所述调节转板的外侧固定连接有充液囊，所述充液囊外侧的中间位置固定连接有鸭嘴阀。当压力达到鸭嘴阀释放临界点时向外喷出换热液，增加周围换热液的流动性，保证换热液能充分且均匀吸收热量。

优选的，所述接触锥板的外侧表面均匀设置有增阻凹槽，所述接触锥板的外表面与流速适应板件表面接触设置。

优选的，所述流速适应板件包括适应贴板，所述适应贴板与换热内管内部转动连接，所述适应贴板的内部设置有防堵滤槽。

优选的，所述适应贴板的左侧贯穿且滑动连接有接触压头，所述接触压头的外表面与接触锥板对应接触设置。

优选的，所述接触压头的右侧均匀固定连接有引导铲板，所述引导铲板的顶部表面均固定连接有清理铲刀，所述清理铲刀的顶部与防堵滤槽对应设置。清理铲刀逐渐对过滤的杂质切割破碎，将大颗粒杂质破碎，降低杂质在循环过程中对设备堵塞的影响。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统。具备以下

有益效果：

(1)、该学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，采用多种能源联合工作的模式，既能保证了供暖的效果，也节省了初投资与运行费用，使初投资与运行节能达到最佳收益比；空气源热泵制冷作为建筑空调负荷峰值，大型电制冷机组满足基础负荷；空气源热泵同时作为生活热水热源，与燃气锅炉共同工作。多能互补模式，减小了电制冷主机的规格从而降低工程造价，并且机组处于高效区工作而减少电源消耗；空气源热泵与燃气锅炉互补作为生活水热源，充分发挥机组的性能，同时提高系统安全性和控制运行费用。降低工程投资同时节能降耗，是多能互补的一个突出特点。

(2)、该学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，热源液从循环通口的输入端进入，换热液从换热通管进入循环流动，换热内管将热量交换传导，当换热内管内部热源液的流速过大时，带动流速适应板件向输出端方向转动，从而接触压头的端头表面与接触锥板外侧表面接触挤压，从而密封腔内部的压力逐渐增大，液压将波纹伸缩管向外延伸展开，增加波纹伸缩管在外传导管内部的接触面积，增加热交换效率，同时降低热源液的流速，避免热量过多的流失。

(3)、该学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，波纹伸缩管向外延伸时，充液囊逐渐与外传导管的内壁接触挤压，随着挤压力逐渐增大，充液囊内部的换热液里也逐渐增加，当压力达到鸭嘴阀释放临界点时向外喷出换热液，增加周围换热液的流动性，保证换热液能充分且均匀吸收热量。

(4)、该学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，流速适应板件与接触锥板表面接触滑动时，增阻凹槽的落差会发生抖动，抖动可将波纹伸缩管向外均匀延伸，避免调节转板与移动滑槽之间阻力过大造成停滞状态，保证结构能正常运行。

(5)、该学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，热源液在传输过程中，防堵滤槽可将其内部的大颗粒杂质过滤收集，避免杂质堆积在其他位置造成堵塞，方便工人疏通工作，延长换热管的使用寿命；适应贴板在翻转过程中，接触压头受挤压力带动引导铲板向适应贴板内部移动，清理铲刀逐渐与防堵滤槽配合接触，此时清理铲刀逐渐对过滤的杂质切割破碎，将大颗粒杂质破碎，降低杂质在循环过程中对设备堵塞的影响。

附图说明

图1为本实用新型供热系统结构示意图；

图2为本实用新型换热器的结构示意图；

图3为本实用新型换热内管的内部剖视图；

图4为本实用新型换热调节机构的结构示意图；

图5为本实用新型流速适应板件的结构示意图。

图中：1热泵机组、2燃气锅炉、3末端循环泵、4换热器、41换热内管、42外传导管、43循环通口、44换热通管、45疏通孔、46换热调节机构、461密封腔、462推行板、463接触锥板、464波纹伸缩管、465移动滑槽、466鸭嘴阀、467调节转板、468充液囊、469增阻凹槽、47流速适应板件、471适应贴板、472防堵滤槽、473接触压头、474引导铲板、475清理铲刀、5地源循环泵、6锅炉循环泵、7第一电动阀、8第二电动阀。

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。

如图1所示，本实用新型提供的学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，包括热泵机组1、燃气锅炉2和换热器4，所述热泵机组1与燃气锅炉2都与供热端相连接，所述热泵机组1与供热端之间设置有末端循环泵3，燃气锅炉2与供热端之间设置有锅炉循环泵6，所述热泵机组1的输出端均匀设置有换热器4，换热器4连接热泵机组1的管道设置有地源循环泵5。进一步的，所述末端循环泵3与供热端之间设置有第一电动阀7，锅炉循环泵6与供热端之间设置有第二电动阀8。

如图2和图3所示，换热器4包括换热内管41，换热内管41的外部固定连接有外传导管42，换热内管41的两端均设置有循环通口43，外传导管42两端且靠近上方的位置均设置有疏通孔45，疏通孔45的外侧连通有换热通管44，换热内管41的侧壁均匀固定连接有换热调节机构46，换热内管41的内壁且与换热调节机构46对应的位置转动连接有流速适应板件47。

如图4所示，换热调节机构46包括密封腔461，密封腔461的外部与换热内管41固定连接，密封腔461右侧延伸至换热内管41的内部，密封腔461内部的右侧滑动连接有推行板462，推行板462的右侧固定连接有接触锥板463。

密封腔461左侧位于换热内管41外部的一端固定连通有波纹伸缩管464，波纹伸缩管464的左侧端面设置有移动滑槽465。液压将波纹伸缩管464向外延伸展开，增加波纹伸缩管464在外传导管42内部的接触面积，增加热交换效率，同时降低热源液的流速，避免热量过多的流失。

移动滑槽465内部的两端滑动连接有调节转板467，调节转板467的外侧固定连接有充液囊468，充液囊468外侧的中间位置固定连接有鸭嘴阀466。当压力达到鸭嘴阀466释放临界点时向外喷出换热液，增加周围换热液的流动性，保证换热液能充分且均匀吸收热量。

接触锥板463的外侧表面均匀设置有增阻凹槽469，接触锥板463的外表面与流速适应板件47表面接触设置。

流速适应板件47包括适应贴板471，适应贴板471与换热内管41内部转动连接，适应贴板471的内部设置有防堵滤槽472。

如图5所示，适应贴板471的左侧贯穿且滑动连接有接触压头473，接触压头473的外表面与接触锥板463对应接触设置。

接触压头473的右侧均匀固定连接有引导铲板474，引导铲板474的顶部表面均固定连接有清理铲刀475，清理铲刀475的顶部与防堵滤槽472对应设置。清理铲刀475逐渐对过滤的杂质切割破碎，将大颗粒杂质破碎，降低杂质在循环过程中对设备堵塞的影响。

使用时，低负荷地源热泵对供热端单独供热时，热泵机组1启动，地源循环泵5启动，末端循环泵3启动，打开电动阀7，燃气锅炉2关闭，锅炉循环泵6关闭，第二电动阀8关闭；

峰值负荷供热时，地源热泵与锅炉对供热端联合供热，热泵机组1启动，地源循环泵5启动，末端循环泵3启动，打开电动阀7，燃气锅炉2开启，锅炉循环泵6开启，第二电动阀开启；

地源热泵故障时供热，热泵机组1关闭，地源循环泵5关闭，末端循环泵3启动，打开第一电动阀7，燃气锅炉2开启，锅炉循环泵6开启，第二电动阀8开启；上述系统通过温度控制系统自动运行切换，实现多能互补功能。

热源液从循环通口43的输入端进入，换热液从换热通管44进入循环流动，换热内管41将热量交换传导，当换热内管41内部热源液的流速过大时，带动流速适应板件47向输出端方向转动，从而接触压头473的端头表面与接触锥板463外侧表面接触挤压，从而密封腔461内部的压力逐渐增大，液压将波纹伸缩管464向外延伸展开，增加波纹伸缩管464在外传导管42内部的接触面积，增加热交换效率，同时降低热源液的流速，避免热量过多的流失；波纹伸缩管464向外延伸时，充液囊468逐渐与外传导管42的内壁接触挤压，随着挤压力逐渐增大，充液囊468内部的换热液里也逐渐增加，当压力达到鸭嘴阀466释放临界点时向外喷出换热液，增加周围换热液的流动性，保证换热液能充分且均匀吸收热量；流速适应板件47与接触锥板463表面接触滑动时，增阻凹槽469的落差会发生抖动，抖动可将波纹伸缩管464向外均匀延伸，避免调节转板467与移动滑槽465之间阻力过大造成停滞状态，保证结构能正常运行；热源液在传输过程中，防堵滤槽472可将其内部的大颗粒杂质过滤收集，避免杂质堆积在其他位置造成堵塞，方便工人疏通工作，延长换热管的使用寿命；适应贴板471在翻转过程中，接触压头473受挤压力带动引导铲板474相适应贴板471内部移动，清理铲刀475逐渐与防堵滤槽472配合接触，此时清理铲刀475逐渐对过滤的杂质切割破碎，将大颗粒杂质破碎，降低杂质在循环过程中对设备堵塞的影响。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，包括燃气锅炉(2)和热泵机组(1)，其特征在于：所述热泵机组(1)与燃气锅炉(2)都与供热端相连接，所述热泵机组(1)与供热端之间设置有末端循环泵(3)，燃气锅炉(2)与供热端之间设置有锅炉循环泵(6)，所述热泵机组(1)的输出端均匀设置有换热器(4)，换热器(4)连接热泵机组(1)的管道设置有地源循环泵(5)，所述末端循环泵(3)与供热端之间设置有第一电动阀(7)，锅炉循环泵(6)与供热端之间设置有第二电动阀(8)。

2.根据权利要求1所述的一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，其特征在于：所述换热器(4)包括换热内管(41)，所述换热内管(41)的外部固定连接有外传导管(42)，所述换热内管(41)的两端均设置有循环通口(43)，所述外传导管(42)两端且靠近上方的位置均设置有疏通孔(45)，所述疏通孔(45)的外侧连通有换热通管(44)，所述换热内管(41)的侧壁均匀固定连接有换热调节机构(46)，所述换热内管(41)的内壁且与换热调节机构(46)对应的位置转动连接有流速适应板件(47)。

3.根据权利要求2所述的一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，其特征在于：所述换热调节机构(46)包括密封腔(461)，所述密封腔(461)的外部与换热内管(41)固定连接，所述密封腔(461)右侧延伸至换热内管(41)的内部，所述密封腔(461)内部的右侧滑动连接有推行板(462)，所述推行板(462)的右侧固定连接有接触锥板(463)。

4.根据权利要求3所述的一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，其特征在于：所述密封腔(461)左侧位于换热内管(41)外部的一端固定连通有波纹伸缩管(464)，所述波纹伸缩管(464)的左侧端面设置有移动滑槽(465)。

5.根据权利要求4所述的一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，其特征在于：所述移动滑槽(465)内部的两端滑动连接有调节转板(467)，所述调节转板(467)的外侧固定连接有充液囊(468)，所述充液囊(468)外侧的中间位置固定连接有鸭嘴阀(466)。

6.根据权利要求3所述的一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，其特征在于：所述接触锥板(463)的外侧表面均匀设置有增阻凹槽(469)，所述接触锥板(463)的外表面与流速适应板件(47)表面接触设置。

7.根据权利要求2所述的一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，其特征在于：所述流速适应板件(47)包括适应贴板(471)，所述适应贴板(471)与换热内管(41)内部转动连接，所述适应贴板(471)的内部设置有防堵滤槽(472)。

8.根据权利要求7所述的一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，其特征在于：所述适应贴板(471)的左侧贯穿且滑动连接有接触压头(473)，所述接触压头(473)的外表面与接触锥板(463)对应接触设置。

9.根据权利要求8所述的一种学校用地源热泵联合锅炉的供热系统，其特征在于：所述接触压头(473)的右侧均匀固定连接有引导铲板(474)，所述引导铲板(474)的顶部表面均固定连接有清理铲刀(475)，所述清理铲刀(475)的顶部与防堵滤槽(472)对应设置。