热泵系统和供暖系统技术方案

本发明专利技术提供了一种热泵系统和供暖系统，热泵系统包括地源热泵，包括第一换热器和第二换热器，第二换热器为释放热量的换热器；储能部，包括用于存储热量的储能材料，储能部与第二换热器连接；供热部，包括用热单元和第三换热器，第三换热器与储能部连接。本发明专利技术的热泵系统通过地源热泵将电能转化为热能提供给用热单元，并且在热泵和用热单元之间还设置储能部，储能部能够在热泵工作时储存一部分热量，当热泵停机后，用热单元可以从储能部获得储存的热能，这样不仅能够提高热泵系统供热的可靠性，而且还能够灵活的指定生热、供热策略，起到节能的效果。

Heat pump system and heating system

The invention provides a heat pump system and heating system, heat pump system includes a heat pump, comprising a first heat exchanger and a second heat exchanger, the second heat exchanger is a heat exchanger for heat release; energy storage, including for storing heat storage material, the storage part and the second heat exchanger is connected; the heating Department, including the use of heat units and third heat exchangers, third heat exchangers connected with energy storage. The heat pump system of the invention through the ground source heat pump converts electrical energy to heat energy to the heat in the heat pump unit, and the unit is also arranged between the heat and energy storage, energy storage can store a part of the heat pump in the work, when the pump stops, heat unit can be obtained from the stored heat energy storage so, not only can improve the reliability of the heat pump heating system, but also can specify the heat, the flexible strategy to heating, energy-saving effect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热泵设备领域，具体而言，涉及一种热泵系统和供暖系统。
技术介绍
随着节能减排工作的推广，供热煤改电的工作也在加速进行。现有的电采暖设备均为实时供热系统，即需要24小时不间断供热，这样给电网增加了负担，并且很多情况下产生的热量没有被使用，导致白白浪费了电力，增加了能耗。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种热泵系统和供暖系统，以解决现有技术中的电采暖设备浪费电力、增加能耗的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种热泵系统，包括：地源热泵，包括第一换热器和第二换热器，第二换热器为释放热量的换热器；储能部，包括用于存储热量的储能材料，储能部与第二换热器连接；供热部，包括用热单元和第三换热器，第三换热器与储能部连接。进一步地，储能材料为相变储能材料。进一步地，相变储能材料包括以下任意一项或多项的组合：腊、热熔盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和碳酸盐。进一步地，相变储能材料的相变温度小于或等于100摄氏度。进一步地，第二换热器设置在储能材料内部。进一步地，第三换热器设置在储能材料内部。进一步地，第三换热器设置在储能材料内部，第二换热器的至少一部分设置在第三换热器的内部。进一步地，储能材料内设置有套管，第二换热器的至少一部分为套管的内层管，第三换热器的至少一部分为套管的外层管。进一步地，用热单元包括室内换热器、热水器和热风机中的任意一项或多项。进一步地，热泵系统还包括第四换热器、第一三通阀、第二三通阀和四通阀，第一三通阀连接第二换热器的入口端、第四换热器的出口端和地源热泵的冷媒管路；第二三通阀连接第二换热器的出口端、第四换热器的入口端和地源热泵的冷媒管路；四通阀分别连接地源热泵的压缩机的出口端、第一三通阀、压缩机的入口端和第一换热器，四通阀包括第一状态和第二状态；当四通阀处于第一状态时，压缩机的出口端和第一三通阀连通，且压缩机的入口端和第一换热器连通，第一三通阀连通压缩机的出口端和第二换热器的入口端，第二三通阀连通第一换热器和第二换热器的出口端，第一换热器为吸收热量的换热器，第二换热器为释放热量的换热器；当四通阀处于第二状态时，压缩机的出口端和第一换热器连通，且压缩机的入口端与第一三通阀连通，第一三通阀连通压缩机的入口端和第四换热器的出口端，第二三通阀连通第一换热器和第四换热器的入口端，第一换热器为释放热量的换热器，第四换热器为吸收热量的换热器。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种供暖系统，包括热源和室内换热器，供暖系统还包括上述的热泵系统，热泵系统的地源热泵和/或储能部为供暖系统的热源，室内换热器为热泵系统的供热部的用热单元。应用本专利技术的技术方案，热泵系统通过地源热泵将电能转化为热能提供给用热单元，并且在热泵和用热单元之间还设置储能部，储能部能够在热泵工作时储存一部分热量，当热泵停机后，用热单元可以从储能部获得储存的热能，这样不仅能够提高热泵系统供热的可靠性，而且还能够灵活的指定生热、供热策略，起到节能的效果。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的热泵系统的一种实施例的结构示意图；以及图2示出了根据本专利技术的热泵系统的另一种实施例的结构示意图。图中附图标记：100、地源热泵；110、第一换热器；120、第二换热器；130、压缩机；140、膨胀阀；150、气液分离器；160、四通阀；171、第一三通阀；172、第二三通阀；200、储能部；300、第三换热器；400、用热单元；410、室内换热器；420、热水器；421、花洒；422、第二阀门；430、泵体；440、双向电动阀；450、热风机；451、第一阀门。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。根据本专利技术的一个方面，提供了一种热泵系统，如图1和2所示，该供热系统包括地源热泵100，包括第一换热器110和第二换热器120，第二换热器120为释放热量的换热器；储能部200，包括用于存储热量的储能材料，储能部200与第二换热器120连接；供热部，包括用热单元400和第三换热器300，第三换热器300与储能部200连接。本专利技术的热泵系统通过地源热泵100将电能转化为热能提供给用热单元400，并且在热泵和用热单元400之间还设置储能部200，储能部200能够在热泵工作时储存一部分热量，当热泵停机后，用热单元400可以从储能部200获得储存的热能，这样不仅能够提高热泵系统供热的可靠性，而且还能够灵活的指定生热、供热策略，起到节能的效果。例如本专利技术的热泵系统用于居民供暖中，居民用电存在用电高峰期和低谷期，例如工作日日间为用电低谷期，而夜晚则为用电高峰期，由于本专利技术的热泵系统可以通过储能部200储存一部分热能，即可以在用电低谷期打开热泵，将电能转化为热能储存到储能部200中，用电高峰时期则关闭热泵，通过储能部200中储存的热量为居民供热，因此平衡了用电，实现了“削峰填谷”，减少了供电高峰期对电网的负担。此外，现在多数地区已经开始实行峰谷阶梯电价，即用电高峰时间段内的电价高于用电低谷时间段内的电价，因此通过热泵系统的上述操作，还能够为用户节省电费开支。地源热泵基于逆卡诺循环原理，是一种利用浅表地热资源也称地能，包括地下水、土壤或地表水等即可供热又可制冷的高效、节能、环保的空调系统。地源热泵通过少量的高品位能源如电能，实现由低温位热能向高温位热能转移。冬季把地能中的热量取出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。地源热泵的一个特点是一个年度形成一个冷热循环。用于住宅的地源热泵主要包括压缩机、与压缩机串联的气液分离器、以及依次串联的室内换热器、膨胀阀和室外换热器。制冷模式：地源热泵系统在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽-液转化的循环。通过蒸发器内冷媒的蒸发将由风机盘管循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至地水、地下水或土壤中，通过风机盘管，以13度以下的冷风的形式为房间供冷。制热模式：地源热泵系统在制热状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，并通过四通阀将冷媒流动方向换向。由室外地能换热系统吸收地下水或土壤中的热量，通过水源热泵机组系统内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝，由空气循环将冷媒所携带的热量吸收，在地下的热量不断转移至室内的过程中，以室内采暖空调末端系统向室内供暖。优选地，储能材料为相变储能材料。相变储能材料是一种相变温度在预定范围之内的材料，其通过相变从而储存热量，相变储能材料通过相变在温度不增加的情况下储存热量，因此热量散失的速度较慢，能够较好的储存热量，储热效率高。例如相变温度为65摄氏度的相变储能材料，当热泵将固体的相变储能材料加热到65摄氏度时，相变储能材料开始转化为液态，同时继续吸收热量，在相变过程中相变储能材料的温度不变，但能够吸收大量的热量，最终相变储能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵系统，其特征在于，包括：地源热泵(100)，包括第一换热器(110)和第二换热器(120)，所述第二换热器(120)为释放热量的换热器；储能部(200)，包括用于存储热量的储能材料，所述储能部(200)与所述第二换热器(120)连接；供热部，包括用热单元(400)和第三换热器(300)，所述第三换热器(300)与所述储能部(200)连接。

【技术特征摘要】
1.一种热泵系统，其特征在于，包括：地源热泵(100)，包括第一换热器(110)和第二换热器(120)，所述第二换热器(120)为释放热量的换热器；储能部(200)，包括用于存储热量的储能材料，所述储能部(200)与所述第二换热器(120)连接；供热部，包括用热单元(400)和第三换热器(300)，所述第三换热器(300)与所述储能部(200)连接。2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述储能材料为相变储能材料。3.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，所述相变储能材料包括以下任意一项或多项的组合：腊、热熔盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和碳酸盐。4.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，所述相变储能材料的相变温度小于或等于100摄氏度。5.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第二换热器(120)设置在所述储能材料内部。6.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第三换热器(300)设置在所述储能材料内部。7.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第三换热器(300)设置在所述储能材料内部，所述第二换热器(120)的至少一部分设置在所述第三换热器(300)的内部。8.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，所述储能材料内设置有套管，所述第二换热器(120)的至少一部分为所述套管的内层管，所述第三换热器(300)的至少一部分为所述套管的外层管。9.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述用热单元(400)包括室内换热器(410)、热水器(420)和热风机(450)中的任意一项或多项。10.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括第四换热器、第一三通阀(171)、第二三通阀(172)和四通阀(160)，所述第一三通阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：程序，孙建，王兴越，张禄，王海云，马振华，李艳鸣，李连香，张伟华，金峰，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，国家电网公司，北京华商三优新能源科技有限公司，北京潞电电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11