耦合空气源热泵的电锅炉供热系统技术方案

本申请实施例提供了一种耦合空气源热泵的电锅炉供热系统，包括储热水罐、汽水换热器、电加热器和自动控制器、壳管式换热管、蒸发器和压缩机；电加热器用于加热换热媒介；汽水换热器用于控制加热后的换热媒介与汽水换热器的水管中的水进行换热；用于存储来自汽水换热器的换热后的热水，以辅助供热机组供热；蒸发器中的制冷剂与环境空气进行换热；压缩机用于对换热后的制冷剂进行压缩；壳管式换热器用于通过压缩后的制冷剂对完成换热的换热媒介进行预热；自动控制器用于根据换热媒介被加热到的温度和电锅炉系统的负荷来调节电加热器的功率，以指示电加热器根据功率进行加热。节约了电锅炉供热系统的电量，提高了安全性和能源利用率从。

【技术实现步骤摘要】
耦合空气源热泵的电锅炉供热系统
本申请实施例涉及电锅炉供热技术，尤其涉及一种耦合空气源热泵的电锅炉供热系统。
技术介绍
为了提高热联产机组的供热灵活性，许多机组需要配置电锅炉进行辅助供热。相关技术中的电锅炉供热时，电热设备直接与水接触换热，长期运行中，电热设备表面会有水垢产生，影响系统的换热效果。同时，水垢会导致管路中出现局部过热的情况，极大影响了系统的安全性。这样，电加热系统的耗电量较大，成本较高，而地源热泵技术对地理位置要求也高，因此，应用不是很广泛。
技术实现思路
本申请提供了一种耦合空气源热泵的电锅炉供热系统，以解决现有技术中电锅炉供热系统耗电量大、系统安全性低以及能源利用率低的问题。本申请提供了如下技术方案：一种耦合空气源热泵的电锅炉供热系统，包括储热水罐、电锅炉系统和空气热源泵系统，其中，所述电锅炉系统包括汽水换热器、电加热器和自动控制器，所述空气热源泵系统包括壳管式换热管、蒸发器和压缩机；所述电加热器与所述汽水换热器和所述壳管式换热器相连，所述电加热器用于加热换热媒介；所述汽水换热器与所述壳管式换热器相连，所述汽水换热器用于控制加热后的换热媒介与所述汽水换热器的水管中的水进行换热；所述储热水箱与所述汽水换热器相连，用于存储来自所述汽水换热器的换热后的热水，以辅助供热机组供热；所述蒸发器与所述压缩机和所述壳管式换热器相连，所述蒸发器中的制冷剂与环境空气进行换热；所述压缩机与所述壳管式换热器相连，所述压缩机用于对换热后的制冷剂进行压缩；所述壳管式换热器用于通过压缩后的制冷剂对完成换热的换热媒介进行预热；所述自动控制器设置在所述电加热器上，所述自动控制器用于根据所述换热媒介被加热到的温度和所述电锅炉系统的负荷来调节所述电加热器的功率，以指示所述电加热器根据所述功率进行加热。进一步的，所述电锅炉系统还包括风机，所述风机与所述汽水换热器和所述壳管式换热器相连，所述风机用于控制换热媒介的循环。进一步的，所述电锅炉系统还包括温度传感器，所述温度传感器与所述电加热器和所述壳管式换热器相连，所述温度传感器用于检测所述换热媒介被加热到的温度。进一步的，所述空气热源泵系统还包括膨胀阀，所述膨胀阀与所述蒸发机和所述壳管式换热器相连，所述膨胀阀用于调节完成换热的制冷剂回流至所述蒸发器时的流量。进一步的，所述电锅炉系统还包括折流板，所述折流板设置在所述电加热器的电加热管之间，用于储存所述电加热管加热过程中产生的热量。进一步的，所述自动控制器的控制面板设置在所述电加热器上，所述控制面板用于显示所述换热媒介被加热后的温度，以及，控制所述电加热器。进一步的，所述汽水换热器中的水管为环状布置，所述汽水换热器的进水管设置在所述汽水换热器下部。进一步的，所述电加热器的电加热管为不锈钢加热管。进一步的，所述换热媒介包括二氧化碳。进一步的，所述制冷剂包括五氟丙烷。本申请实施例中的供热系统，耦合了空气源热泵和电锅炉系统，在电锅炉系统中，换热媒介在电加热器中被加热后，在汽水换热器中将水加热到合适的温度，换热后回到电加热器中完成循环；在空气源热泵系统中，通过蒸发器吸收环境中的热能，热能通过壳管式换热器对电锅炉系统完成换热的换热媒介进行预热，这样，减少了电锅炉系统中的电加热部分所消耗电能的同时，利用了空气中的热能，提高了安全性和能源利用率。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本申请实施例提供的一种耦合空气源热泵的电锅炉供热系统的结构示意图；图2是本申请实施例中适用的一种控制面板的示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。图1给出了本申请实施例提供的一种耦合空气源热泵的电锅炉供热系统的结构示意图。参考图1，该系统具体可以包括：储热水罐1、电锅炉系统2和空气热源泵系统3，电锅炉系统2包括汽水换热器21、电加热器22和自动控制器23，空气热源泵系统3包括壳管式换热管31、蒸发器32和压缩机33。其中，电加热器22与汽水换热器21和壳管式换热器31相连，电加热器22用于加热换热媒介；汽水换热器21与壳管式换热器31相连，汽水换热器21用于控制加热后的换热媒介与汽水换热器21的水管中的水进行换热；储热水箱1与汽水换热器21相连，用于存储来自汽水换热器21的换热后的热水，以辅助供热机组供热；蒸发器32与压缩机33和壳管式换热器31相连，蒸发器32中的制冷剂与环境空气进行换热；压缩机33与壳管式换热器31相连，压缩机33用于对换热后的制冷剂进行压缩；壳管式换热器31用于通过压缩后的制冷剂对完成换热的换热媒介进行预热；自动控制器23设置在电加热器上，自动控制器23用于根据所述换热媒介被加热到的温度和所述电锅炉系统的负荷来调节电加热器22的功率，以指示电加热器22根据所述功率进行加热。具体的，本申请实施例中的供热系统耦合了电锅炉系统和空气源热泵系统两部分，在电锅炉系统中，换热媒介可以是二氧化碳，二氧化碳在电加热器中吸热后，在汽水换热器中与水管中的水进行换热，将水加热到合适的温度后储存到储热水箱中作为供热用水，辅助供热机组供热，其中，合适的温度可以根据用户需求或者热负荷进行设定，可以实时进行调节。完成换热后，温度降低的二氧化碳空气源热泵系统的预热后，进入电加热器继续加热，完成循环。在一个具体的例子中，电加热器和汽水换热器均有常用保温棉进行保温。4表示汽水换热器的管道。在空气源热泵系统中，制冷剂在蒸发器中与环境空气进行换热，经过空气热源加热的制冷剂经过压缩机后，在壳管式换热器中对完成换热的二氧化碳进行预热，壳管式换热器增加了换热面积，可以让换热更加充分，提高换热效率，完成换热的制冷剂回到蒸发器中继续吸收环境空气中的热量，完成循环。在一个具体的例子中，制冷剂包括五氟丙烷，可以用R245fa表示。本申请实施例中的供热系统，耦合了空气源热泵和电锅炉系统，在电锅炉系统中，换热媒介在电加热器中被加热后，在汽水换热器中将水加热到合适的温度，换热后回到电加热器中完成循环；在空气源热泵系统中，通过蒸发器吸收环境中的热能，热能通过壳管式换热器对电锅炉系统完成换热的换热媒介进行预热，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合空气源热泵的电锅炉供热系统，其特征在于，包括储热水罐、电锅炉系统和空气热源泵系统，其中，所述电锅炉系统包括汽水换热器、电加热器和自动控制器，所述空气热源泵系统包括壳管式换热管、蒸发器和压缩机；/n所述电加热器与所述汽水换热器和所述壳管式换热器相连，所述电加热器用于加热换热媒介；/n所述汽水换热器与所述壳管式换热器相连，所述汽水换热器用于控制加热后的换热媒介与所述汽水换热器的水管中的水进行换热；/n所述储热水罐与所述汽水换热器相连，用于存储来自所述汽水换热器的换热后的热水，以辅助供热机组供热；/n所述蒸发器与所述压缩机和所述壳管式换热器相连，所述蒸发器中的制冷剂与环境空气进行换热；/n所述压缩机与所述壳管式换热器相连，所述压缩机用于对换热后的制冷剂进行压缩；/n所述壳管式换热器用于通过压缩后的制冷剂对完成换热的换热媒介进行预热；/n所述自动控制器设置在所述电加热器上，所述自动控制器用于根据所述换热媒介被加热到的温度和所述电锅炉系统的负荷来调节所述电加热器的功率，以指示所述电加热器根据所述功率进行加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种耦合空气源热泵的电锅炉供热系统，其特征在于，包括储热水罐、电锅炉系统和空气热源泵系统，其中，所述电锅炉系统包括汽水换热器、电加热器和自动控制器，所述空气热源泵系统包括壳管式换热管、蒸发器和压缩机；
所述电加热器与所述汽水换热器和所述壳管式换热器相连，所述电加热器用于加热换热媒介；
所述汽水换热器与所述壳管式换热器相连，所述汽水换热器用于控制加热后的换热媒介与所述汽水换热器的水管中的水进行换热；
所述储热水罐与所述汽水换热器相连，用于存储来自所述汽水换热器的换热后的热水，以辅助供热机组供热；
所述蒸发器与所述压缩机和所述壳管式换热器相连，所述蒸发器中的制冷剂与环境空气进行换热；
所述压缩机与所述壳管式换热器相连，所述压缩机用于对换热后的制冷剂进行压缩；
所述壳管式换热器用于通过压缩后的制冷剂对完成换热的换热媒介进行预热；
所述自动控制器设置在所述电加热器上，所述自动控制器用于根据所述换热媒介被加热到的温度和所述电锅炉系统的负荷来调节所述电加热器的功率，以指示所述电加热器根据所述功率进行加热。


2.根据权利要求1所述的电锅炉供热系统，其特征在于，所述电锅炉系统还包括风机，所述风机与所述汽水换热器和所述壳管式换热器相连，所述风机用于控制换热媒介的循环。


3.根据权利要求1所述的电锅炉供热系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡乔良，董利江，刘伟，徐洪艳，祁伟，周杰，王鲁东，吴玉华，
申请(专利权)人：新疆新能集团有限责任公司乌鲁木齐电力建设调试所，
类型：新型
国别省市：新疆;65