高效集热的热泵式制热机组热水及供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高效集热的热泵式制热机组热水及供热系统，该系统包括电动三通阀、热泵机组、保温水箱、至少一个副保温水箱、换热器及系统控制器（图中未标出），其中：保温水箱与副保温水箱、热泵机组分别连接，系统控制器设定保温值和水位值，保温水箱、热泵机组及自来水间设置有一电动三通阀。通过增设电动三通阀及副保温水箱，使得本实用新型专利技术产生两种运行模式。利用本实用新型专利技术，能够降低热泵机组的进水温度，从而降低机组的冷凝温度，有效提高机组的制热能效比，增加系统的节能效果。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

高效集热的热泵式制热机组热水及供热系统
本技术涉及一种空气能源设备，特别涉及高效集热的热泵式热水及供 热系统。
技术介绍
参见附图说明图1所示，为现有热泵式制热机组热水及供热系统的结构示意图。该 系统包括热泵机组、热水保温箱、换热器。用户使用时，热水保温箱内的热水 被直接泵入热泵，经过加热后再输入热水保温箱，如此循环加热后为用户提供热水或热能，其存在的缺点是由于热泵式制热机组是遵循逆卡诺循环原理进 行工作的，所以其工作的效率，运行的能效比，也就是节能效果主要受到机组 中制冷剂的冷凝温度和蒸发温度的影响，而热泵式制热机组生产热水所需的热 量，主要来自机組中的冷凝排热，所以进水温度和出水温度都会影响到机组中 的冷凝温度，也就是影响到机组运行的能效比。从上述技术方案可以看出，热 水保温箱中的高温热水直接进入热泵，提高了热泵的冷凝温度，降低了机组的 能效比，影响了节能效果。技术内客本技术针对现有技术的上述缺陷，提供了一种高效集热的热泵式制热机组热水及供热系统，目的是在满足用户对热水温度需求的前提下，尽可能降 低热泵机组的进水温度，从而降低机组的冷凝温度，有效提高机组的能效比， 增加节能效果。为了解决上述4支术问题，本技术是通过以下^l支术方案实现的 一种高效集热的热泵式制热机组热水及供热系统，包括热泵机组、保温 水箱，该系统还包括至少一个副保温水箱，其中保温水箱与副保温水箱、热泵机组分别连接，热水及供热系统控制器(附 图中未标出)设定保温值和水位值；副保温水箱与保温水箱串联连通，向用户供应热水及供热。 一种高效集热的热泵式制热机组热水及供热系统，该系统还包括换热器， 换热器分别与保温水箱和副保温水箱连接，副保温水箱中的热水经过换热器换 热为用户供热，供热后降低了温度的回水输入保温水箱。一种高效集热的热泵式制热机组热水及供热系统，该机组还包括电动三通 阀，其三个端口分别与热泵机组、保温水箱、自来水源连接，其受控于系统控 制器，当保温水箱中水位低于设定的水位值时系统控制器控制电动三通阀接通 自来水源及热泵机组，启动热泵机组，对泵入热泵机组的自来水加热生产热水， 为用户提供热水及供热；当保温水箱中水温低于保温值时系统控制器控制电动 三通阀隔断自来水源，接通保温水箱及热泵机组，将保温水箱中的水泵入热泵 机组加热后输入副保温水箱供用户热水及供热。从以上技术方案可以看出，本技术通过增加副保温水箱，在副保温水 箱中存储热水，而在保温水箱中存储温度低一些的热水，在供生活热水与加热 水之间增加一层温度梯度，在水循环过程中，将保温水箱中经降温后低于设定 保温值的水泵到热泵机组进行加热，再将加热后的较高温水输入副保温水箱中， 不但保证了用户的用水温度，又降低了进入热泵机组的进水温度，提高了机组运行的能效比；本技术还通过设置电动三通阀，在保温水箱中水位低于设 定的水位值时，接通自来水源，将自来水直接通过热泵机组进行加热，降低了 进入热泵机组的进水温度，提高了机组运行的能效比。附困说明图1是现有技术中的热泵式制热机组的热水及供热系统结构示意图； 图2是本技术高效集热的热泵式制热机组的热水及供热系统实施例结 构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。 如图2所示，本技术包括热泵机组(1)、保温水箱(2)、换热器(3)、 副保温水箱(4)、电动三通阀(5)。电动三通阀分别连接到保温水箱(2)、热 泵机组(l)、自来水源，并由热水及供热系统控制器控制；保温水箱(2)设置 有温度传感器和水位传感器，当保温水箱(2)中水温低于预先设定的溫度时， 电动三通阀(5 )接通保温水箱(2 )与热泵机组(1),热泵机组(1)对保温水箱中泵过来的水进行加热，加热后的水送进副保温水箱(4),通过连接保温水 箱(2)和副保温水箱(4)的管道循环流入保温水箱(2)中，当保温水箱(2) 中水温恢复到设定的温度时关闭热泵机組。保温水箱(2)中还设置有水位传感 器，当保温水箱(2)中水位低于设定的水位值时，系统控制器控制电动三通阀 (5 )接通热泵机组(1)与自来水源，并启动热泵机组(1)对自来水进行加热， 加热达到设定温度后的热水直接送入副保温水箱(4),以增加水箱中热水水位， 当保温水箱(2)中水位恢复到设定的水位时，关闭自来水，热泵机组(l)停 止运行；热泵机組(1)分别与保温水箱(2)、副保温水箱(4)连接，还将保 温水箱(2)泵过来的水加热后输到副保温箱(4);副保温水箱(4)与保温水 箱(2)的底部通过管道连通，副保温水箱(4)中的热水通过水泵送入用户换 热器进行供热或直接用于热水供应；换热器(3 )与保温水箱(2 )、副保温箱(4 ) 分别连接，副保温水箱(4)中的高温热水通过换热器(3)向用户提供热量， 换热后降低了温度的回水再回流到保温水箱(2)。作为本技术的一种优选实施例，在保温水箱(2)与副保温箱(4)之 间还可以增加若干个緩沖副保温水箱，在保温水箱(2)与副保温水箱(4)之 间起到温度梯度作用，即在副保温水箱(4 )提供用户需要的高温热水的同时， 进一步降低保温水箱(2)中的水温，以提高系统的能效比，增加系统的节能效 果，还可以增加热水储量。下面对本实施例的工作原理及系统中水的循环进一步描述设系统的初始状态为保温箱(2)与副保温箱(4)中水位平衡，水温相 当且处于设定的保温值之上。供生活用水后，副保温水箱(4)中7jC位开始下降， 由于副保温水箱(4)与保温水箱(2)连通，保温水箱(2)中水位i 艮着下降， 当保温水箱(2)中水位低于设定的水位时，系统控制器控制电动三通阀接通自 来水源与热泵机组(l )，热泵机组(l)直接对自来7jc加热，然后将加热后的自 来水输入副保温水箱(4)，由于副保温水箱(4)与保温水箱(2)连通，所以 保温水箱(2)中水位跟着副保温水箱(4)的水位回升，当水位恢复到设定的 水位时，系统控制器关闭热泵机组(1)。在这种运行^t式中，由于自来水温度 很低，并直接进入热泵机组(l)吸收机组的冷凝排热，大大降低了其冷凝温度， 所以提高了机组的能效比，增加了节能效果。设系统的初始状态为保温水箱(2)与副保温水箱(4)中水位平衡，水 温相当且处于设定的保温值之上。换热器开始为用户供热，热水从副保温水箱 (4)泵进换热器，通过换热器换热为用户供热，供热后的水温度下降，并回流 到保温水箱(2)，使得保温水箱(2)中水温降低，当保温水箱(2)中水温低 于设定的保温值时，系统控制器启动热泵机组(1)，并将保温水箱(2)中的低 温热水泵入热泵机組(1),热泵机组(1)对保温水箱(2 )泵进的水进行加热 后再将热水输送到副保温水箱(4)，由于副保温水箱(4)与保温水箱(2)连 通，所以保温水箱(2)中水温跟着副保温水箱(4)中水温回升，这样水循环 直到保温水箱(2)中水温恢复到设定的保温值，回到初始状态。在这种运行模式中，副保温水箱(4)提供用户高温热水，与现有热泵式制热机组热水及供热 系统相比，在为用户提供相同温度热水的前提下，本技术通过将保温水箱 (2 )的低温热水泵入热泵机组吸收冷凝排热，可以实现降低热泵机组冷凝温度， 增加系统节能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效集热的热泵式制热机组热水及供热系统，包括：热泵机组、保温水箱，其特征在于，该系统还包括至少一个副保温水箱，其中：保温水箱与副保温水箱、热泵机组分别连接，系统控制器按用户要求设定保温值和水位值；副保温水箱与保温水箱串联连通，向用户供应热水及供热。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王诒强，李志平，
申请(专利权)人：东莞市博通机电工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]