空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统技术方案

本发明专利技术公开了一种空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统，包括蓄热水箱，所述蓄热水箱的出水管与供应出水管连通，所述出水管、供水管通过三通接头与旁通管连通，所述旁通管的另一端通过三通接头与供应回水管、蓄热回水管连通，所述蓄热回水管、蓄热水箱的回水管接入到冷凝器中，所述冷凝器另一侧与工质循环回路连通，所述工质循环回路外设置有热利用组件。本发明专利技术具有热能利用效率高、便于运行控制的优势，通过热泵将变压器散热到空气中的热量储存到蓄热水箱的同时降低了高压变压器表面温度，有利于延长变压器使用寿命，提高了能源利用效率的同时，解决了寒冷地区空气源热泵制热时，室外换热器翅片结霜严重使得室外机频繁启停的问题。

【技术实现步骤摘要】
空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统
本专利技术属于商用热水供应领域或者为寒冷地区空气源热泵热水采暖领域，具体涉及一种空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统。
技术介绍
随着我国清洁能源行业的快速发展，对各类清洁能源利用的需求越来越大，其中，空气源热泵热水系统是清洁能源利用重要方式之一。但是，由于空气源热泵冬季运行时受到地域气象条件的限制；同时高压变压器在运行过程中，铁心内会产生涡流从而导致发热等能量的损耗，这部分能量一般情况下散失到空气中无法回收利用。将高压变压器和空气源热泵蒸发器安装在同一个设备间内，二者在运行的过程中一方面改善空气源热泵的工作环境提高制热效率，另一方面也回收利用高压变压器不可避免的铁心涡流发热所导致的能量损失。空气源热泵结合高压变压器联合运行的热泵热水供应系统具有占地面积少，吸收空气中热能效率高、便于控制调节等优势。目前，空气源热泵结合高压变压器联合运行的热泵热水供应系统可用于酒店、洗浴中心等商用热水供应领域或者寒冷地区利用空气源热泵供暖的民用热水采暖

技术实现思路
本专利技术为解决现有高压变压器发热导致的能量损失大以及寒冷地区空气源热泵冬季工作环境恶劣，热效率较低，运行不稳定等问题而提出，其目的是提供一种空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统。本专利技术的技术方案是：一种空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统，包括蓄热水箱，所述蓄热水箱的出水管与供应出水管连通，所述出水管、供水管通过三通接头与旁通管连通，所述旁通管的另一端通过三通接头与供应回水管、蓄热回水管连通，所述蓄热回水管、蓄热水箱的回水管接入到冷凝器中，所述冷凝器另一侧与工质循环回路连通，所述工质循环回路外设置有热利用组件。所述冷凝器的工质进入口处设置有工质进入管，所述冷凝器的工质回流口处设置有工质回流管，所述工质进入管、工质回流管均与蒸发器连通。所述热利用组件包括设置在蒸发器外侧并发出热量的高压变压器，所述高压变压器外侧设置有将热量吹向蒸发器的风机。所述蓄热回水管中设置有水循环用的循环泵，所述蓄热水箱的进水口及出水口、循环泵的进水口及出水口处均设置有Ⅰ号截止阀。所述旁通管中设置有Ⅱ号截止阀，所述供应出水管、供应回水管中均设置有Ⅲ号截止阀。所述工质进入管中设置有变频压缩机，所述工质回流管中设置有节流阀。所述变频压缩机、蓄热水箱均与温控装置电路连通。所述供应出水管与用户供热水管连通，所述供应回水管与自来水管连通。所述供应出水管与用户采暖供水管连通，所述供应回水管与用户采暖回水管连通。本专利技术的有益效果如下：本专利技术具有热能利用效率高、运行成本低、有利于延长变压器使用寿命、便于运行控制的优势，利用高压变压器铁心发热的缺陷来加热热泵蒸发器周围空气使其温度升高，在夜间低谷电阶段高频运转变频压缩机将工质从热源侧吸收的热量储存到蓄热水箱直到水箱中的热水达到设定温度降频或停止压缩机运转，白天用热阶段可低频运转压缩机以保证蓄热水箱中的热水温度，降低设备运行时的耗电量，通过热泵将变压器散热到空气中的热量储存到蓄热水箱的同时降低了高压变压器表面温度，提高了能源利用效率的同时改善了空气源热泵冬季运行环境并且提高了热泵制热效率，同样解决了寒冷地区空气源热泵制热时，室外换热器翅片结霜严重使得室外机频繁启停所导致热泵运行不稳定的缺陷。本专利技术具有安装简便、能源利用效率高、节能环保、运行成本低的技术优点。附图说明图1是本专利技术的连接示意图；图2是本专利技术应用状态实施例一的示意图；图3是本专利技术应用状态实施例二的示意图；其中：1风机2高压变压器3蒸发器4变频压缩机5节流阀6冷凝器7蓄热水箱8循环泵9Ⅰ号截止阀10Ⅱ号截止阀11Ⅲ号截止阀12温控装置。具体实施方式以下，参照附图和实施例对本专利技术进行详细说明：如图1~3所示，一种空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统，包括蓄热水箱7，所述蓄热水箱7的出水管与供应出水管连通，所述出水管、供水管通过三通接头与旁通管连通，所述旁通管的另一端通过三通接头与供应回水管、蓄热回水管连通，所述蓄热回水管、蓄热水箱7的回水管接入到冷凝器6中，所述冷凝器6另一侧与工质循环回路连通，所述工质循环回路外设置有热利用组件。所述冷凝器6的工质进入口处设置有工质进入管，所述冷凝器6的工质回流口处设置有工质回流管，所述工质进入管、工质回流管均与蒸发器3连通。所述热利用组件包括设置在蒸发器3外侧并发出热量的高压变压器2，所述高压变压器2外侧设置有将热量吹向蒸发器3的风机1。所述蓄热回水管中设置有水循环用的循环泵8，所述蓄热水箱7的进水口及出水口、循环泵8的进水口及出水口处均设置有Ⅰ号截止阀9。所述旁通管中设置有Ⅱ号截止阀10，所述供应出水管、供应回水管中均设置有Ⅲ号截止阀11。所述工质进入管中设置有变频压缩机4，所述工质回流管中设置有节流阀5。所述变频压缩机4、蓄热水箱7均与温控装置12电路连通。所述供应出水管与用户供热水管连通，所述供应回水管与自来水管连通。所述供应出水管与用户采暖供水管连通，所述供应回水管与用户采暖回水管连通。所述旁通管设置在蓄热水箱7的出水管、蓄热回水管之间能够实现蓄热水箱7蓄热的自循环。所述风机1、高压变压器2、蒸发器3集中设置在一个箱体中。所述风机1是提高高压变压器2表面强制对流换热的装置，所述高压变压器2为热源装置。所述蒸发器3是空气-工质换热装置。所述变频压缩机4是将工质由低温低压压缩到高温高压的动力循环装置。所述冷凝器6为工质-水换热装置。所述节流阀5为工质节流降压的装置。所述循环泵8为用户侧热水循环动力装置。所述Ⅰ号截止阀9、Ⅱ号截止阀10、Ⅲ号截止阀11根据需要进行启闭，所述蓄热水箱7是热水蓄热装置。所述高压变压器2其铁心总有涡流产热和散热，可作为热源为空气源热泵提供能量，而热泵则通过吸收高压变压器2加热空气中的热量向用户侧提供热水满足用户的需求。可回收利用高压变压器2铁心散发出的废热，用于加热空气源热泵的蒸发器3周围空气温度，从而改善空气源热泵冬季工作环境并且提高热泵制热效率，同时对能源的合理化利用进行了优化。所述风机1常开使得高压变压器2与空气进行强制对流换热，所述变频压缩机4根据蓄热水箱7内热水温度的要求通过温控装置12进行调频。夜间低谷电时段，所述变频压缩机4利用低谷电高频运转通过工质将热源侧吸收的热量由冷凝器6加热水储存在蓄热水箱内，待蓄热水箱7内热水温度达到设定状态，通过温控装置12控制变频压缩机4降频运转来维持蓄热水箱7内水温以节约用电量。白天用电高峰时段，通过温控装置12检测蓄热水箱7内水温来控制变频压缩机4运转频率来维持蓄热水箱7内热水温度，循环泵8将蓄热水箱7内热水送至用户侧，Ⅰ号截止阀9、Ⅱ号截止阀10、Ⅲ号截止阀11根据用户对热水的需求量进行启闭调整。如图2所示，Ⅱ号截止阀10、Ⅲ号截止阀11依据用户侧需求进行启闭，若该系统用于酒店、洗浴中心等商用热水供应领域，夜间停业时段，在将所述蓄热水箱7注满水后可关闭Ⅲ号截止阀11，开启Ⅱ号截止阀10对蓄热水箱7进行蓄热水，当蓄热水箱7内热水达到设定温度，可通过温控装置12控制变频压缩机4运行频率降低来维持蓄热水箱内水温，白天用水阶段所述变频压缩机4低频运转，关闭Ⅱ号截止阀10开启Ⅲ号截止阀11为用户提供热水，到了夜间再次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统，包括蓄热水箱（7），其特征在于：所述蓄热水箱（7）的出水管与供应出水管连通，所述出水管、供水管通过三通接头与旁通管连通，所述旁通管的另一端通过三通接头与供应回水管、蓄热回水管连通，所述蓄热回水管、蓄热水箱（7）的回水管接入到冷凝器（6）中，所述冷凝器（6）另一侧与工质循环回路连通，所述工质循环回路外设置有热利用组件。

【技术特征摘要】
1.空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统，包括蓄热水箱（7），其特征在于：所述蓄热水箱（7）的出水管与供应出水管连通，所述出水管、供水管通过三通接头与旁通管连通，所述旁通管的另一端通过三通接头与供应回水管、蓄热回水管连通，所述蓄热回水管、蓄热水箱（7）的回水管接入到冷凝器（6）中，所述冷凝器（6）另一侧与工质循环回路连通，所述工质循环回路外设置有热利用组件。2.根据权利要求1所述的空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统，其特征在于：所述冷凝器（6）的工质进入口处设置有工质进入管，所述冷凝器（6）的工质回流口处设置有工质回流管，所述工质进入管、工质回流管均与蒸发器（3）连通。3.根据权利要求2所述的空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统，其特征在于：所述热利用组件包括设置在蒸发器（3）外侧并发出热量的高压变压器（2），所述高压变压器（2）外侧设置有将热量吹向蒸发器（3）的风机（1）。4.根据权利要求3所述的空气源热泵结合高压变压器的热泵热水供应系统，其特征在于：所述蓄热回水...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐峰，陈鑫，米德超，张晓巩，张子琛，李凡，
申请(专利权)人：河北建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：河北,13