一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统技术方案

一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统，包括低温热源、电热泵、相变蓄热模块Ⅱ、供暖设备、设置在管路上的多个阀门以及循环水泵，低温热源通过水泵与电热泵的热源水进出口连接，电热泵的热水出口分为两路，一路通过供热旁通管路连接至供暖设备的进水口上，供暖设备的出水口通过回水管路连接至电热泵的热水进口上，另一路通过管路与相变蓄热模块Ⅱ的进口相连，相变蓄热模块Ⅱ的出口并联两条支路管路，一条支路管路连接在电热泵的热水进口上，另一条支路管路直连在供暖设备进口上，供暖设备的出口通过管路与相变蓄热模块Ⅱ的进口相连，能够高效回收企业工业中低温余热、利用谷电价位优势，采用谷电蓄热，实现高效供热。

A phase change energy storage composite heating system based on electrothermal pump

【技术实现步骤摘要】
一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统
本技术涉及节能环保
，具体说的是一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统。
技术介绍
目前工业区存在大量的工业余热，大部分直接排放，造成能源的大量浪费，目前企业供暖大部分采用燃气锅炉、电锅炉、单元式空气源热泵或采用地源热泵，燃气锅炉存在供热成本过高的缺点；电锅炉的能效较低，耗能大；而单元式空气源热泵运行效率受外界气温影响较大，效率较低；地源热泵由于其受水源条件、水层地质结构及水源的使用政策限制，难以推广利用。另外城市的峰、谷、平电价格差异较大，对企业用电成本影响较大，峰电时段的热泵运行功率减小可以降低企业生产成本。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统，能够高效回收企业工业中低温余热、利用谷电价位优势，采用谷电蓄热，实现高效供热。为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统，包括低温热源、电热泵、相变蓄热模块Ⅱ、供暖设备、设置在管路上的多个阀门以及循环水泵，低温热源通过水泵与电热泵的热源水进出口连接，电热泵的热水出口分为两路，一路通过供热旁通管路连接至供暖设备的进水口上，供暖设备的出水口通过回水管路连接至电热泵的热水进口上，另一路通过管路与相变蓄热模块Ⅱ的进口相连，相变蓄热模块Ⅱ的出口并联两条支路管路，一条支路管路连接在电热泵的热水进口上，另一条支路管路直连在供暖设备进口上，供暖设备的出口通过管路与相变蓄热模块Ⅱ的进口相连。供暖设备包括换热器以及连接在换热器上的热用户，或者只包括热用户。相变蓄能复合供暖系统还包括太阳能集热器和相变蓄热模块Ⅰ，太阳能集热器通过水泵和阀门连接在相变蓄相变蓄热模块Ⅰ上向相变蓄热模块Ⅰ蓄热，相变蓄热模块Ⅰ的出口与供暖设备的进水口连接，相变蓄热模块Ⅰ的进口与供暖设备的出水口连接。本技术有益效果是：本专利采用以电热泵、相变蓄热模块、太阳能集热器、换热器、电动阀门及循环水泵为核心的蓄热供暖系统，采用高效的电热泵、相变蓄热模块、利用控制系统，充分回收低温余热，大幅降低余热的排放温度，减少热污染；充分利用谷电时段的电价优势，利用城市用电负荷峰谷平时段间歇运行，实现“削峰填谷”，降低企业供暖成本。白天采用太阳能集热器吸收太阳能蓄热，晚上辅助供热，减少电热泵运行数量，降低电热泵的能耗。附图说明图1为实施例1的系统流程图；图2为实施例2的系统流程图；图中：1、太阳能集热器，2、循环水泵Ⅰ，3、相变蓄热模块Ⅰ，4、阀门Ⅰ，5、循环水泵Ⅱ，3、低温热源，7、循环水泵Ⅲ，8、阀门Ⅱ，9、电热泵，10、阀门Ⅱ，11、阀门Ⅲ，12、阀门Ⅳ，13、相变蓄热模块Ⅱ，14、阀门Ⅴ，15、阀门VI，16、阀门VⅡ，17、换热器，18、热用户，19、循环水泵Ⅳ，20、供热旁通管路，21、回水管路。具体实施方式一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统，包括低温热源6、电热泵9、相变蓄热模块Ⅱ13、供暖设备、设置在管路上的多个阀门以及循环水泵，高效回收工业余热，利用谷电运行成本优势，采用太阳能集热器辅助供热，全天稳定高效提供区域用热。其中，低温热源6通过水泵与电热泵9的热源水进出口连接，电热泵9的热水出口分为两路，一路通过供热旁通管路20直接连接至供暖设备的进水口上，供暖设备的出水口通过回水管路21连接至电热泵9的热水进口上，另一路通过管路与相变蓄热模块Ⅱ13的进口相连，相变蓄热模块Ⅱ13的出口并联两条支路管路，一条支路管路连接在电热泵9的热水进口上，另一条支路管路直连在供暖设备进口上，供暖设备的出口通过管路与相变蓄热模块Ⅱ13的进口相连。晚上谷电时段，电热泵工作，吸收低温热源热量，由循环泵水泵Ⅱ5来的热水通过阀门10进入电热泵升温，电热泵产生的热水分为两路，一路进入相变蓄热模块Ⅱ蓄热，另一路进入供暖设备进行供热。相变蓄能复合供暖系统还包括太阳能集热器1和相变蓄热模块Ⅰ3，太阳能集热器1通过水泵和阀门连接在相变蓄相变蓄热模块Ⅰ3上向相变蓄热模块Ⅰ3蓄热，相变蓄热模块Ⅰ3的出口与供暖设备的进水口连接，相变蓄热模块Ⅰ3的进口与供暖设备的出水口连接。晚上谷电时段以外及白天：相变蓄热模块Ⅱ13向供暖设备供热；太阳能集热器白天直接进入相变蓄热模块Ⅰ蓄热模式。适用场合：利用谷电，错峰生产的企业，只有晚上具有工艺余热（即低温热源）稳定排放的情况，同时全天有供热需求的场合，或者全天具有工艺余热（即低温热源）稳定排放的情况，同时全天有供热需求的场合。可以采用本方案，具体流程如图1所示，夜间谷电时段，同时开启一台或多台热泵机组，一部分热泵进行储热，一部分热泵可以直接进行区域供暖，谷电结束时段，利用相变蓄热模块存储的热量放热进行房间供暖。热泵、相变蓄热模块投入的数量及功率根据用户热负荷确定。热用户负荷较小时，可以不用中间换热器，直接供给用户，采用图2。系统采用夜间开启热泵机组储热，白天相变蓄热模块放热，充分利用谷电时段的电价优势，利用城市用电负荷峰谷平时段间歇运行，实现“削峰填谷”，降低供暖成本，同时回收利用余热，大幅降低余热的排放温度，减少热污染。系统采用的电热泵机组为电压缩式水源热泵，具备高效、结构紧凑，布置方便、效率不受冬季环境温度影响，调节灵活等优势，由于电热泵蒸发温度低，对于品位较低不易回收的工业废热，可以做到充分回收。系统内各管路可根据需要进行合并，只要满足相变蓄热模块Ⅱ的蓄热循环，Ⅱ的供热循环、电热泵的供热循环以及相变蓄热模块Ⅰ蓄热循环和供热循环即可。结合附图和具体实施例对本技术加以说明，但是，本技术并不局限于这些实施例。实施例1：工作过程：如图1所示，系统由电热泵、太阳能集热器、低温热源、相变蓄热模块、换热器、热用户、水泵及阀门组成，分为电热泵直接供热、蓄热供热循环，太阳能集热器蓄热、供热循环。晚上谷电阶段：利用电热泵，一路直接供暖，另一路进行蓄热，把电热泵从低温热源吸收的热量蓄到相变蓄热模块Ⅱ13。具体为：电热泵9开启，开启低温热源循环水泵Ⅲ7管路，打开循环水泵Ⅱ5、循环水泵Ⅳ19、阀门Ⅱ10、阀门Ⅴ14、阀门Ⅵ15，关闭其它水泵及阀门，一路对相变蓄热模块Ⅱ13进行加热储热，一次通过循环水泵Ⅱ5、阀门Ⅱ10、电热泵9、相变蓄热模块Ⅱ13、阀门Ⅵ15；储热材料温度升到设定温度后，停止储热循环，另一路直接进入换热器，由电热泵9出来的热水通过阀门Ⅴ14进入换热器17；热用户侧通过循环水泵Ⅳ19、换热器17进行供暖循环。晚上非谷电时段：利用相变蓄热模块Ⅰ、Ⅱ进行放热供暖，具体为打开循环水泵Ⅱ5、循环水泵Ⅳ19、阀门Ⅰ4、阀门Ⅳ12、阀门Ⅲ11、阀门Ⅶ16，关闭其它水泵及阀门，相变蓄热模块Ⅰ、Ⅱ分别直接进入换热器放热，热用户侧通过循环水泵Ⅳ19、换热器17进行供暖循环。白天时段：通过太阳能集热器1对相变蓄热模块Ⅰ进行蓄热，另外利用相变蓄热模块Ⅱ对外放热供暖。具体为：开启循环水泵Ⅰ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统，其特征在于：包括低温热源（6）、电热泵（9）、相变蓄热模块Ⅱ（13）、供暖设备、设置在管路上的多个阀门以及循环水泵，低温热源（6）通过水泵与电热泵（9）的热源水进出口连接，电热泵（9）的热水出口分为两路，一路通过供热旁通管路（20）连接至供暖设备的进水口上，供暖设备的出水口通过回水管路（21）连接至电热泵（9）的热水进口上，另一路通过管路与相变蓄热模块Ⅱ（13）的进口相连，相变蓄热模块Ⅱ（13）的出口并联两条支路管路，一条支路管路连接在电热泵（9）的热水进口上，另一条支路管路直连在供暖设备进口上，供暖设备的出口通过管路与相变蓄热模块Ⅱ（13）的进口相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电热泵的相变蓄能复合供暖系统，其特征在于：包括低温热源（6）、电热泵（9）、相变蓄热模块Ⅱ（13）、供暖设备、设置在管路上的多个阀门以及循环水泵，低温热源（6）通过水泵与电热泵（9）的热源水进出口连接，电热泵（9）的热水出口分为两路，一路通过供热旁通管路（20）连接至供暖设备的进水口上，供暖设备的出水口通过回水管路（21）连接至电热泵（9）的热水进口上，另一路通过管路与相变蓄热模块Ⅱ（13）的进口相连，相变蓄热模块Ⅱ（13）的出口并联两条支路管路，一条支路管路连接在电热泵（9）的热水进口上，另一条支路管路直连在供暖设备进口上，供暖设备的出...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向伟，李栓柱，闫廷来，翟智梁，
申请(专利权)人：洛阳双瑞特种装备有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41