余热回收式高温热泵与潜热储能水箱联合供热系统技术方案

技术编号:12091942 阅读:145 留言:0更新日期:2015-09-23 10:11
一种余热回收式高温热泵与潜热储能水箱联合供热系统,系统包括高温水源热泵机组、余热热源、潜热储能水箱、太阳能集热器、太阳能水箱;所述的余热热源通过一路管道直接连接到高温水源热泵机组,该管道上设有阀门A,通过另一管道经过太阳能水箱连接到高温水源热泵机组,该管道在太阳能水箱两侧设有阀门B,太阳能水箱与太阳能集热器通过循环泵进行制热循环;高温水源热泵机组的冷凝器侧连接潜热储能水箱,在冷凝器进出水管路上设有阀门C,在潜热储能水箱进出水口设有阀门D。本实用新型专利技术不仅充分利用了太阳能热量和其它余热资源,而且还能通过潜热储能技术将余热利用与用户之间的时间、强度匹配起来。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水源热泵系统,尤其涉及一种高温水源热泵系统。
技术介绍
许多能源利用系统中都存在着能量供应和需求不匹配的矛盾,造成能量利用不合理和大量浪费。我国工业余热资源利用率的提升空间很大。以冶金行业为例,2010年我国粗钢产量为6.27亿吨,产生烟气蕴涵能量相当于3000万吨标煤,钢铁渣产生量约为2.8亿吨,蕴涵的热能相当于1000万吨标煤。目前,国内钢铁企业烟气余热利用率约为30%,钢铁渣余热利用率几乎为零。如果能将烟气余热利用率提高至90%,钢铁熔渣余热利用率提高至60%,每年可以节省2160万吨标煤,减排C02约5000万吨,可发电33亿kWh。可见余热回收是我国能源战略的重大需求,具有不可估量的经济效益,对我国的经济发展、社会进步和国家能源安全具有重要意义。高温水源热泵热水机组可以以余热做为热源,持续提供热量的设备,广泛应用于各类食品加工、化工生产、医药、工矿企业等各种高温热水应用场合。上海韦尔特人工环境有限公司提供的高温水源热泵机组可以实现95°C的高温出水。然而,余热资源与用热往往存在着多种不匹配因素,使二者不能很好得以配合。专利技术人认为采用储热技术可缓解热能供求在时间上、强度上和空间上不匹配的矛盾,是热能系统优化运行的重要手段。储热主要包括显热储热、潜热储热和化学反应储热三种形式。化学反应储热由于系统复杂、技术难度大,可操作性不强,目前仍处于实验研宄阶段;显热储热技术虽然得到了广泛应用,但由于储热材料单位体积储热密度低导致储热材料用量大,使得大容量储热系统体积庞大,过程复杂,成本较高。潜热储热是利用储热材料相变过程释放或吸收的潜热进行热量的存储和释放。相比于显热储热技术,潜热储热具有单位体积储热密度大的优点,且在相变温度范围内具有较大能量的吸收和释放,存储和释放温度范围窄,有利于充热放热过程的温度稳定。潜热储热技术的基础是相变材料,目前关于石蜡、水合盐为主的低温储热材料(〈100°c )研宄已经比较广泛,在建筑、服装等领域也已得到应用。
技术实现思路
本技术为了解决余热利用与用户需求之间的时间、强度不匹配等因素,设计了一种余热回收式高温热泵与潜热储能水箱联合供热系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:系统包括高温水源热泵机组、余热热源、潜热储能水箱、太阳能集热器、太阳能水箱;所述的余热热源通过一路管道直接连接到高温水源热泵机组,该管道上设有阀门A,通过另一管道经过太阳能水箱连接到高温水源热泵机组,该管道在太阳能水箱两侧设有阀门B,太阳能水箱与太阳能集热器通过循环泵进行制热循环;高温水源热泵机组的冷凝器侧连接潜热储能水箱,在冷凝器进出水管路上设有阀门C,在潜热储能水箱进出水口设有阀门D。工作时,高温水源热泵机组蒸发器端吸收余热及太阳能热量(温度可高于30°C ),可以直接通过打开阀门C、关闭阀门D,给热用户提供95°C左右热水。当热用户不用热水时,打开阀门C、打开阀门D,高温水源热泵机组工作(可利用低谷电)将95°C左右热水直接排入潜热储能水箱进行蓄热。当热用户需要热水时,无需开启高温水源热泵机组。只需打开阀门D,通过供热水泵循环可将潜热储能水箱的潜能排放到循环水中进而为用户供热。本技术的益处与效果是,不仅充分利用了太阳能热量和其它余热资源,而且还能通过潜热储能技术将余热利用与用户之间的时间、强度匹配起来。【附图说明】图1为本技术的原理示意图。图1中:1.高温水源热泵机组,2.余热热源,3.潜热储能水箱,4.太阳能集热器,5.循环泵,6.太阳能水箱,7.阀门B,8.阀门A,9.阀门C,10.阀门D。【具体实施方式】以下结合附图与技术方案详细叙述本技术的【具体实施方式】:一种余热回收式高温热泵与潜热储能水箱联合供热系统,系统包括高温水源热泵机组1、余热热源2、潜热储能水箱3、太阳能集热器4、太阳能水箱6 ;所述的余热热源2通过一路管道直接连接到高温水源热泵机组1,该管道上设有阀门AS,通过另一管道经过太阳能水箱6连接到高温水源热泵机组1,该管道在太阳能水箱6两侧设有阀门B7,太阳能水箱6与太阳能集热器4通过循环泵5进行制热循环;高温水源热泵机组I的冷凝器侧连接潜热储能水箱3,在冷凝器进出水管路上设有阀门C9,在潜热储能水箱3进出水口设有阀门D10。本技术不局限于本实施例,任何在本技术披露的技术范围内的等同构思或者改变,均列为本技术的保护范围。【主权项】1.一种余热回收式高温热泵与潜热储能水箱联合供热系统,其特征在于:系统包括高温水源热泵机组(I)、余热热源(2)、潜热储能水箱(3)、太阳能集热器(4)、太阳能水箱(6); 所述的余热热源(2)通过一路管道直接连接到高温水源热泵机组(I),该管道上设有阀门A(8),通过另一管道经过太阳能水箱(6)连接到高温水源热泵机组(1),该管道在太阳能水箱(6)两侧设有阀门B(7),太阳能水箱(6)与太阳能集热器(4)通过循环泵(5)进行制热循环; 高温水源热泵机组(I)的冷凝器侧连接潜热储能水箱(3),在冷凝器进出水管路上设有阀门C(9),在潜热储能水箱(3)进出水口设有阀门D(1)。【专利摘要】一种余热回收式高温热泵与潜热储能水箱联合供热系统,系统包括高温水源热泵机组、余热热源、潜热储能水箱、太阳能集热器、太阳能水箱;所述的余热热源通过一路管道直接连接到高温水源热泵机组,该管道上设有阀门A,通过另一管道经过太阳能水箱连接到高温水源热泵机组,该管道在太阳能水箱两侧设有阀门B,太阳能水箱与太阳能集热器通过循环泵进行制热循环;高温水源热泵机组的冷凝器侧连接潜热储能水箱,在冷凝器进出水管路上设有阀门C,在潜热储能水箱进出水口设有阀门D。本技术不仅充分利用了太阳能热量和其它余热资源,而且还能通过潜热储能技术将余热利用与用户之间的时间、强度匹配起来。【IPC分类】F24D17-02【公开号】CN204460439【申请号】CN201520083437【专利技术人】张炜炜 【申请人】大连中盈能源管理有限公司【公开日】2015年7月8日【申请日】2015年2月5日本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种余热回收式高温热泵与潜热储能水箱联合供热系统,其特征在于:系统包括高温水源热泵机组(1)、余热热源(2)、潜热储能水箱(3)、太阳能集热器(4)、太阳能水箱(6);所述的余热热源(2)通过一路管道直接连接到高温水源热泵机组(1),该管道上设有阀门A(8),通过另一管道经过太阳能水箱(6)连接到高温水源热泵机组(1),该管道在太阳能水箱(6)两侧设有阀门B(7),太阳能水箱(6)与太阳能集热器(4)通过循环泵(5)进行制热循环;高温水源热泵机组(1)的冷凝器侧连接潜热储能水箱(3),在冷凝器进出水管路上设有阀门C(9),在潜热储能水箱(3)进出水口设有阀门D(10)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张炜炜
申请(专利权)人:大连中盈能源管理有限公司
类型:新型
国别省市:辽宁;21

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