一种热泵和电蓄热锅炉组合的电采暖系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种热泵和电蓄热锅炉组合的电采暖系统，包括：电蓄热锅炉单元、热泵主机单元、水循环单元和控制单元；电蓄热锅炉单元包括电蓄热箱、换热箱和连通两者的进出口管道；热泵主机单元包括压缩机、汽液分离器、地埋换热器、膨胀阀、储液罐和换热器；水循环单元包括集热器循环水泵、电磁阀、补水阀、排气阀、室内供暖末端、换热器、换热管。控制单元主要由室温传感器、控制器组成。本实用新型专利技术提高了热利用效率，节省了能源，提高了电网的负荷率，提高了供暖质量，缓解了电网的用电压力，为用户节省了用电费用，减少了对空气的污染。

An electric heating system combined with heat pump and electric heat storage boiler

The utility model provides a combination of heat pump and regenerative electric boiler heating system, including: regenerative electric boiler unit, heat pump unit, water cycle unit and a control unit; regenerative electric boiler unit includes electric import and export pipeline heat storage tank, heat exchanger box and connected the two heat pump; the host unit includes a compressor, vapor liquid separator, underground heat exchanger, expansion valve, liquid storage tank and heat exchanger; water circulation unit comprises a heat collector circulating water pump, solenoid valve, water valve, exhaust valve, indoor heating, heat exchanger, heat exchange tube. The control unit is mainly composed of room temperature sensor and controller. The utility model improves the efficiency of heat utilization, saves energy, improves the load rate of the electric network, improves the heating quality, alleviates the power consumption pressure of the power grid, saves electricity consumption for users, and reduces air pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种热泵和电蓄热锅炉组合的电采暖系统
本技术属于供暖领域，特别涉及一种热泵和电蓄热锅炉组合的电采暖系统。
技术介绍
当前的锅炉集体供暖系统消耗大量的煤炭资源，排放出大量的二氧化碳、酸性气体二氧化硫和固体颗粒，造成了空气污染，成为引起雾霾天气的主要原因之一。此外，社会的发展以及人民生活水平的提高，使我国用电结构发生了急剧变化，高峰电力严重不足，峰谷差不断加大，谷期发电机组低效率运行。实行“削峰填谷”的措施势在必行。锅炉的热利用系数小、效率低，不能高效的利用热能资源，同时锅炉昼夜持续加热，用电费用高。热泵加热温度提升有限，若想更高的提高水的温度将会耗费巨大的能源。为克服上述缺陷，本技术提供一种热泵和电蓄热锅炉组合电采暖系统，能够保证在用电低谷的时候，热泵和电蓄热锅炉依次对循环水加热，为室内供暖，解决了热泵温度提升有限的问题，提高了热利用效率，节省了能源，提高了电网的负荷率，提高了供暖质量，同时电蓄热锅炉将电能转换成热能储存在蓄热体中，在用电高峰的时候，电蓄热锅炉将储存在蓄热体中的热量释放，对循环水加热，实现室内供暖，缓解了电网的用电压力，为用户节省了用电费用。供暖过程绿色无污染，保护了环境
技术实现思路
本技术提供一种热泵和电蓄热锅炉组合的电采暖系统，包括电蓄热锅炉(1)、室内供暖末端(5)、地埋换热器(13)和控制单元；所述的电蓄热锅炉(1)与室内供暖末端(5)间设置的换热器(2)构成电蓄热热循环；所述地埋换热器(13)和室内供暖末端(5)间设有换热器(8)构成热泵热循环；所述换热器(2)一侧设有与所述的电蓄热锅炉(1)连通的外换热管道，所述换热器(8)一侧设有与所述地埋换热器(13)连通的外换热通道；所述换热器(2)和(8)另一侧通道的一端相连接，另一端分别与所述室内供暖末端(5)的两端连通构成内换热管道。所述内换热管道数目为1。所述电蓄热锅炉(1)包括：电蓄热箱、换热箱(106)和连通两者的进出口管道；所述电蓄热箱内设有带加热件(102)的蓄热砖(101)；所述换热箱(106)内设有其两端分别作为该箱进出口的换热管(16)；所述进出口管道分别设有可控阀门；所述电蓄热箱进口侧的所述进口管位于所述换热箱的一端设有风机(105)。所述换热箱(106)的进出口为电蓄热锅炉(1)的进出口；换热箱(106)的出口端与换热管(2)的入口端连接，换热箱(106)的入口端与换热管(2)的出口端连接。所述地埋换热器(13)的出口端与所述换热器(8)的入口端之间依次设有压缩机(9)和汽液分离器(11)；地埋换热器(13)的入口端与换热器(8)的出口端之间依次设有储液罐(10)和膨胀阀(12)。所述室内供暖末端(5)的一端设有补水阀(3)与换热器(2)的出水口连接，另一端设有排气阀(7)与换热器(8)的进水端连接；所述换热器(2)的入水口和换热器(8)的出水端之间设有电磁阀(4)和集热器循环水泵(6)。所述的控制单元包括：控制器(14)和室温传感器(15)。所述控制器(14)分别与加热件(102)、可控阀门、风机(105)、压缩机(9)、电磁阀(4)、集热器循环水泵(6)、膨胀阀(12)以及室温传感器(15)连接；所述室温传感器(15)根据采集的室温数值和设定的目标温度，通过控制器(14)中的模糊PID控制器调节电磁阀(4)的开度。所述换热器(2)采用换热管，所述换热器(8)采用板式换热器。所述室内供暖末端(5)可采用风机盘管、暖气片或地板辐射供暖方式，室内供暖末端(5)可并联多路。与最接近的现有技术比，本技术的技术方案具有以下优异效果为：本技术提供的技术方案，采用热泵和电蓄热锅炉组合的电采暖技术，夜间电蓄热锅炉加热将能量储存起来，用于白天的供暖。同时夜间热泵和电蓄热锅炉联合供暖，满足供暖的需求，充分利用了谷期电力。为用户节省了用电费用，缓解电网峰谷差，节约了能源。热泵和电蓄热锅炉依次对循环水加热，提高了热利用效率。通过使用谷期电力替代了煤的燃烧，减少燃煤使用量，大大减少了对空气的污染。附图说明图1为本技术的热泵和电蓄热锅炉组合电采暖系统实施例的结构图示意图；图2是图1中电蓄热锅炉的结构示意图；图3是本技术实施例控制器中STC89C52单片机的连接图；图4是本技术实施例控制器中旁路电路详细连接图；图5是本技术实施例控制器PID控制示意图；图6是本技术实施例的系统控制流程图；附图标记：a、电蓄热锅炉单元；b、水循环单元；c、控制单元；d、热泵主机单元；1、电蓄热锅炉；2、换热管；3、补水阀；4、电磁阀；5、室内供暖末端；6、集热器循环水泵；7、排气阀；8、板式换热器；9、压缩机；10、储液罐；11、汽液分离器；12、膨胀阀；13、地埋换热器；14、控制器；15、室温传感器；16、换热管；101、蓄热砖；102、加热丝；103、热风通道；104、可控阀门；105、变频风机；106、换热模块。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。包括电蓄热锅炉单元a、水循环单元b、控制单元c和热泵主机单元d；所述的电蓄热锅炉单元a通过换热管2和水循环单元b连接；所述水循环单元b通过板式换热器8和热泵主机单元d连接；所述控制单元c分别与电蓄热锅炉单元a、热泵主机单元d和水循环单元连接b。所述电蓄热锅炉单元a包括：电蓄热箱、换热箱和连通两者的进出口管道；所述电蓄热箱内设有蓄热砖101；所述蓄热砖101中镶嵌加热丝102，所述蓄热砖101的层与层之间形成所述热风通道103，所述热风通道103两端分别作为所述电蓄热箱的进出口；所述换热箱内设有其两端分别作为该箱进出口的换热管16；所述进出口管道分别设有可控阀门；所述电蓄热箱进口侧的所述进口管位于所述换热箱的一端并设有风机105。所述热泵主机单元d包括：板式换热器8、压缩机9、储液罐10、汽液分离器11、膨胀阀12、地埋换热器13、，所述压缩机9的排气端与所述板式换热器8入口端连接，板式换热器8的另一端与所述储液罐10一端连接，储液罐10的另一端与所述膨胀阀12入口连接，膨胀阀12的出口端与所述地埋换热器13入口端相连，地埋换热器13的另一端与所述汽液分离器11的入口连接，汽液分离器11的另一端与所述压缩机9的吸气端连接。所述水循环单元b包括：电蓄热锅炉单元内的换热管2、补水阀3、电磁阀4、室内供暖末端5、集热器循环水泵6、排气阀7、板式换热器8，所述集热器循环水泵6一端与所述电磁阀4连接，电磁阀4另一端与电蓄热锅炉单元换热管2的进水口连接，电蓄热锅炉单元换热管2的出水口与所述补水阀3连接。所述补水阀3与所述室内供暖末端5进水口连接，室内供暖末端5出水口与所述排气阀7连接。排气阀7与所述板式换热器8的进水端连接，板式换热器8出水端与所述集热器循环水泵6连接。所述的控制单元c包括：控制器14、室温传感器15，控制器分别与加热丝102、可控阀门104、变频风机105、压缩机9、电磁阀4、集热器循环水泵6、膨胀阀12、室温传感器15连接。控制器14是实现整个系统自动运行的关键，由单片机主控制、温度传感器、液晶显示、独立式按键、时钟和复位电路等部分组成，其核心部分主要是STC89C52单片机，STC89C52是一个低功耗，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵和电蓄热锅炉组合的电采暖系统，其特征在于，所述电采暖系统包括电蓄热锅炉(1)、室内供暖末端(5)、地埋换热器(13)和控制单元；所述的电蓄热锅炉(1)与室内供暖末端(5)间设置的第一换热器(2)构成电蓄热热循环；所述地埋换热器(13)和室内供暖末端(5)间设有第二换热器(8)构成热泵热循环；所述第一换热器(2)一侧设有与所述的电蓄热锅炉(1)连通的外换热管道，所述第二换热器(8)一侧设有与所述地埋换热器(13)连通的外换热通道；所述第一换热器(2)和第二换热器(8)另一侧通道的一端相连接，另一端分别与所述室内供暖末端(5)的两端连通构成内换热管道。

【技术特征摘要】
1.一种热泵和电蓄热锅炉组合的电采暖系统，其特征在于，所述电采暖系统包括电蓄热锅炉(1)、室内供暖末端(5)、地埋换热器(13)和控制单元；所述的电蓄热锅炉(1)与室内供暖末端(5)间设置的第一换热器(2)构成电蓄热热循环；所述地埋换热器(13)和室内供暖末端(5)间设有第二换热器(8)构成热泵热循环；所述第一换热器(2)一侧设有与所述的电蓄热锅炉(1)连通的外换热管道，所述第二换热器(8)一侧设有与所述地埋换热器(13)连通的外换热通道；所述第一换热器(2)和第二换热器(8)另一侧通道的一端相连接，另一端分别与所述室内供暖末端(5)的两端连通构成内换热管道。2.如权利要求1所述的电采暖系统，其特征在于，所述内换热管道数目为1。3.如权利要求1所述的电采暖系统，其特征在于，所述电蓄热锅炉(1)包括：电蓄热箱、换热箱(106)和连通两者的进出口管道；所述电蓄热箱内设有带加热件(102)的蓄热砖(101)；所述换热箱(106)内设有其两端分别作为换热箱(106)进出口的换热管(16)；所述进出口管道分别设有可控阀门；所述电蓄热箱进口侧的所述进口管位于所述换热箱的一端设有风机(105)。4.如权利要求3所述的电采暖系统，其特征在于，所述换热箱(106)的进出口为电蓄热锅炉(1)的进出口；换热箱(106)的出口端与第一换热器(2)的入口端连接，换热箱(106)的入口端与第一换热器(2)的出口端...

【专利技术属性】
技术研发人员：田会磊，吴威，韦古强，刘广东，丁铁原，孙立国，高梯，李晨，娄中凯，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网江苏省电力公司，都城伟业集团有限公司，天津鲁能置业有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11