【技术实现步骤摘要】
采用电动热泵实现太阳能跨季节蓄热放热的供热供冷系统
本专利技术属于太阳能利用和集中供热供冷
,特别涉及太阳能跨季节蓄热与水源电动热泵系统联用的集中供热供冷系统及运行方法。
技术介绍
我国北方地区早期冬季的采暖主要依靠燃煤,平均每平方米每年要消耗20kgce,这种供热采暖方式不仅消耗了大量的能源,还直接或间接地排放了大量废气、粉尘、固体小颗粒等大气污染物,加剧了雾霾对人们生活的影响;针对解决能源消耗和环境问题下,所以近几年我国强制对北方地区采暖方式进行整改,目前主要采用电锅炉等形式将电能直接转变为热量使用,但由于电能品位高,转换能到的热量品位较低,存在很大的不可逆损失,导致供热能源成本较高;而环保节能型的常规太阳能跨季节蓄热供热系统中,蓄能罐的回水温度偏高使蓄能罐的放热能力较弱,蓄能罐的体积很大,增加了投资成本;在此背景之下,本专利提出了一种采用电动热泵实现太阳能跨季节大温差蓄热放热的集中供热供冷系统,用于满足用户冬天供热和夏天供冷的需求,提升太阳能的年利用率和增加热网集中供热能力,同时通过水源电动热泵回收供热回水余热,降低蓄能罐回水到20℃左右,大大增大蓄能罐的蓄热放热能力,减小蓄能罐体积,降低集中供热和供冷的能源和投资成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种太阳能跨季节蓄热与两级水源电动热泵联用,实现太阳能大温差蓄热放热,同时满足用户供热和供冷需求的系统及其运行方法,适用于太阳能充足且需要解决能源结构实现大规模集中供热供冷地区,用于提升太阳能年利用小时数,增加热网的集中供热能力,同时减小蓄能罐体积,降低集中供热和供冷的能源和投资成本。为了实现 ...
【技术保护点】
采用电动热泵实现太阳能跨季节大温差蓄热放热的集中供热供冷系统,其特征在于系统包括太阳能集热器4、跨季节蓄能罐1、生活热水水箱5、水水换热器16、低压级电动热泵33、高压级电动热泵34和用户25;其中低压级电动热泵33由压缩机18、冷凝器17、节流阀19和蒸发器20组成,高压级电动热泵34由压缩机22、冷凝器21、节流阀24和蒸发器23组成;蓄能罐1第一组进出口通过阀门3、阀门5和循环泵2与太阳能集热器管路连接;蓄能罐1第二组进出口通过阀门15、阀门28和循环泵14与水水换热器16和供热管网相连接;同时蓄能罐1通过循环泵6和阀门7和管路组成的循环管线与生活热水水箱10连接;生活热水水箱10的进出口通过循环泵8和阀门9与水水换热器16连接;补水通过补水泵13与生活热水水箱10底部连接;供热水通过给水泵11和阀门12与用户25连接;集中供冷时,低压级电动热泵冷凝器17通过阀门5和阀门30接入太阳能蓄热管路,低压级电动热泵蒸发器20通过阀门29、阀门27和循环泵32与用户25连接;集中供热时,低压级电动热泵冷凝器17通过阀门15与水水换热器16、高压级电动热泵冷凝器21和用户连接25,低压级电 ...
【技术特征摘要】
1.采用电动热泵实现太阳能跨季节大温差蓄热放热的集中供热供冷系统,其特征在于系统包括太阳能集热器4、跨季节蓄能罐1、生活热水水箱5、水水换热器16、低压级电动热泵33、高压级电动热泵34和用户25;其中低压级电动热泵33由压缩机18、冷凝器17、节流阀19和蒸发器20组成,高压级电动热泵34由压缩机22、冷凝器21、节流阀24和蒸发器23组成;蓄能罐1第一组进出口通过阀门3、阀门5和循环泵2与太阳能集热器管路连接;蓄能罐1第二组进出口通过阀门15、阀门28和循环泵14与水水换热器16和供热管网相连接;同时蓄能罐1通过循环泵6和阀门7和管路组成的循环管线与生活热水水箱10连接;生活热水水箱10的进出口通过循环泵8和阀门9与水水换热器16连接;补水通过补水泵13与生活热水水箱10底部连接;供热水通过给水泵11和阀门12与用户25连接;集中供冷时,低压级电动热泵冷凝器17通过阀门5和阀门30接入太阳能蓄热管路,低压级电动热泵蒸发器20通过阀门29、阀门27和循环泵32与用户25连接;集中供热时,低压级电动热泵冷凝器17通过阀门15与水水换热器16、高压级电动热泵冷凝器21和用户连接25,低压级电动热泵蒸发器23通过阀门28和阀门26与蓄能罐1、高压级电动热泵蒸发器23和用户25连接。2.如权利要求1所述的采用电动热泵实现太阳能跨季节大温差蓄热放热的集中供热供冷系统,用户25需要生活热水由生活热水水箱10直接提供,需求热量由水水换热器16、蓄能罐1所储存的能量共同承担;用户25所需热负荷由蓄能罐1、低压级电动热泵33和高压级电动热泵34共同承担;用户25所需冷负荷则低压级电动热泵33直接提供。3.如权利要求1所述的采用电动热泵实现太阳能跨季节大温差蓄热放热的集中供热供冷系统,需集中供热时,阀门5和阀门30关闭,循环泵2从蓄能罐1底部抽取低温冷水通过阀门3进入太阳能集热器4,冷水被加热到蓄热温度后从蓄能罐1顶部进入在罐内储存,蓄能罐1处于蓄热模式;当用户25需要供热时,阀门5、阀门30、阀门29、阀门27和循环泵32保持关闭,阀门15、阀门31、阀门28、阀门26、阀门9、循环泵14和循环泵8开启,蓄能罐1处于放热模式,低压级电动热泵33和高压级电动热泵34处于制热模式;为了实现能量梯级利用,循环泵14从蓄能罐1上部抽取的高温水首先通过水水换热器16,将热量传给热水水箱10满足生活热水用热;串联的低压级电动热泵蒸发器20和高压级电动热泵蒸发器23从供热回...
【专利技术属性】
技术研发人员:戈志华,杜小泽,孙健,董小波,杨勇平,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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