太阳能-水源热泵联合供暖系统技术方案

本实用新型专利技术的目的是提供一种太阳能‑水源热泵联合供暖系统，包括相变蓄热模块，相变蓄热模块依次与蒸发器和太阳能集热器构成回路，蒸发器与冷凝器构成回路；其中，各个回路的连接管路上均设置有控制所在管路通断的阀门。解决了现有太阳能供暖系统供暖不持续、以及相变储热装置存储能量利用率较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
太阳能-水源热泵联合供暖系统
本技术属于清洁供暖
，具体涉及一种太阳能-水源热泵联合供暖系统。
技术介绍
目前，用于建筑供热的能源消耗不断增加，能源紧缺和环境污染形式日益严峻，节能减排已经成为了全社会的共同目标和和责任。太阳能是一种可再生的清洁能源，有效的利用太阳能是未来解决能源紧缺等问题的有效手段，利用太阳能供热采暖是太阳能利用的一个重要方面。但太阳能辐射具有不稳定的弊端，阴雨天和夜间无日照时不能产生热水，造成供暖间断或不稳定现象。现有的太阳能供暖系统一般设有保温水箱来保证用户的热水需要，但由于蓄热水箱利用水的显热存储热量，导致保温水箱占地面积较大，且取热过程中水温降幅较大，储能密度较低，有效取热时间较短。相变储热具有储能密度高和操作期间温度变化小等优点成为目前研究的热点。现有技术中有将太阳能与相变蓄热装置结合的多种应用结合，但无法解决系统在相变储热装置蓄热期间连续向外界供暖问题，即该系统不利于实现全天供暖。此外，在实际的蓄热应用中，对取热流体出口温度有着明确的要求，一般而言取热温度应高于40℃，由于换热温差的存在，在取热终止状态储热装置内储热材料温度远高于40℃，导致储热装置储存的一部分较低品位热能无法有效利用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种太阳能-水源热泵联合供暖系统，以解决现有太阳能供暖系统供暖不持续、以及相变储热装置存储能量利用率较低的问题。本技术采用以下技术方案：太阳能-水源热泵联合供暖系统，包括相变蓄热模块，相变蓄热模块依次与蒸发器和太阳能集热器构成回路，蒸发器与冷凝器构成回路；其中，各个回路的连接管路上均设置有控制所在管路通断的阀门；太阳能集热器，用于对太阳能供热循环管道内的循环水进行加热，并将加热后的循环水输送至相变蓄热模块进行储热；蒸发器，用于对经相变蓄热模块输送来的低温循环水的余热进行再回收；还用于将其收集的热量通过热流体传递至冷凝器；冷凝器，用于接收蒸发器传送来的热流体，并利用该热流体将其接收到的采暖回水进行加热，当将采暖回水加热至目标温度后再输送至用户侧完成供暖。进一步的，太阳能集热器并联有管路，管路用于实现选择太阳能集热器是否接入太阳能-水源热泵联合供暖系统。进一步的，相变蓄热模块与换热器构成回路；相变蓄热模块，用于在其放热状态下，输送热流体至换热器进行换热，并将换热后的热流体返回至相变蓄热模块；换热器，用于接收相变蓄热模块传送来的热流体，并利用该热流体将其接收到的采暖回水进行加热，当将采暖回水加热至目标温度后再输送至用户侧完成供暖。进一步的，换热器的进出口分别连有采暖回收管路和采暖供水管路。本技术的有益效果是：(1)利用相变储热装置替换蓄热水箱，节省系统占地面积；并延长系统有效取热时间。(2)将太阳能、水源热泵和相变蓄热装置进行耦合，在白天利用太阳能集热器对相变储热装置进行蓄热；在用热端需要用热时段启动循环水泵，相变蓄热装置开始放热，向外界提供热水。当相变储热装置处于蓄热阶段时，开启水源热泵，此阶段由水源热泵向外界提供用热需求。从而可实现用户侧全天候不间断的采暖需求。(3)利用水源热泵对相变储热装置内存储的剩余热量进行深度回收，提高储热装置的利用率；此外还可降低太阳能集热器入口流体温度，增大换热温差，提高换热效率。【附图说明】图1为本技术太阳能-水源热泵联合供暖系统的结构示意图。其中，3.换热器，4.相变蓄热模块，5.第一循环泵，6.第二阀门，8.第四阀门，9.第五阀门，10.太阳能集热器，11.第六阀门，12.第二循环泵，13.蒸发器，14.第七阀门，15.第八阀门，16.压缩机，17.冷凝器，18.膨胀阀。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术提供了一种太阳能-水源热泵联合供暖系统，如图1所示，包括相变蓄热模块4，相变蓄热模块4为双通道相变储热模块，相变蓄热模块4依次与蒸发器13和太阳能集热器10构成回路，蒸发器13与冷凝器17构成回路；其中，各个回路的连接管路上均设置有控制所在管路通断的阀门；太阳能集热器10，用于对太阳能供热循环管道内的循环水进行加热，并将加热后的循环水输送至相变蓄热模块4进行储热；蒸发器13，用于对经相变蓄热模块4输送来的低温循环水的余热进行再回收，实现热能梯级利用；还用于将其收集的热量通过热流体传递至冷凝器17；冷凝器17，用于接收蒸发器13传送来的热流体，并利用该热流体将其接收到的采暖回水进行加热，当将采暖回水加热至目标温度后再输送至用户侧完成供暖。其中，太阳能集热器10并联有管路，管路上设置第八阀门15，管路用于实现选择太阳能集热器10是否接入太阳能-水源热泵联合供暖系统。相变蓄热模块4与换热器3构成回路；相变蓄热模块4，用于在其放热状态下，输送热流体至换热器3进行换热，并将换热后的热流体返回至相变蓄热模块4；换热器3，用于接收相变蓄热模块4传送来的热流体，并利用该热流体将其接收到的采暖回水进行加热，当将采暖回水加热至目标温度后再输送至用户侧完成供暖换热器3的进出口分别连有采暖回收管路和采暖供水管路。本技术提供了太阳能-水源热泵联合供暖系统的供热方法，采用上述的太阳能-水源热泵联合供暖系统，供热方法包括以下内容：太阳能集热器10对供热循环管道内的循环水进行加热，并将加热后的循环水输送至相变蓄热模块4进行一次储热，一次储热后的循环水输送至蒸发器13进行二次储热，二次储热后的循环水再返回太阳能集热器10。蒸发器13吸收从相变蓄热模块4流出的低温供暖循环水的热量，并将其传递至冷凝器17；采暖回水在冷凝器17中被加热至目标温度后输送至用户侧完成供暖。本技术的太阳能-水源热泵联合供暖系统中，各个模块的功能为：太阳能集热器10，用于对太阳能供热循环管道内的循环水进行加热，并将加热后的循环水输送至相变蓄热模块4进行储热；蒸发器13，用于对经相变蓄热模块4输送来的低温循环水的余热进行再回收；还用于将其收集的热量通过热流体传递至冷凝器17；冷凝器17，用于接收蒸发器13传送来的热流体，并利用该热流体将其接收到的采暖回水进行加热，当将采暖回水加热至目标温度后再输送至用户侧完成供暖。相变蓄热模块4，用于在其放热状态下，输送热流体至换热器3进行换热，并将换热后的热流体返回至相变蓄热模块4；换热器3，用于接收相变蓄热模块4传送来的热流体，并利用该热流体将其接收到的采暖回水进行加热，当将采暖回水加热至目标温度后再输送至用户侧完成供暖。具体使用中可以根据需要组合连接各个模块单元，以完成所需实现的功能。如图1所示，第二阀门6设置在换热器3与相变蓄热模块4之间，第四阀门8、第五阀门9依次设置在相变蓄热模块4与太阳能集热器10之间，第六阀门11设置在太阳能集热器10与蒸发器13之间，第七阀门14设置在相变蓄热模块4与蒸发器13之间，第八阀门15设置在太阳能集热器10的并联管路上。在该系统中，充分利用电网中的谷电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.太阳能-水源热泵联合供暖系统，其特征在于，包括相变蓄热模块(4)，所述相变蓄热模块(4)依次与蒸发器(13)和太阳能集热器(10)构成回路，所述蒸发器(13)与冷凝器(17)构成回路；其中，各个回路的连接管路上均设置有控制所在管路通断的阀门；/n所述太阳能集热器(10)，用于对太阳能供热循环管道内的循环水进行加热，并将加热后的循环水输送至所述相变蓄热模块(4)进行储热；/n所述蒸发器(13)，用于对经所述相变蓄热模块(4)输送来的低温循环水的余热进行再回收；还用于将其收集的热量通过热流体传递至所述冷凝器(17)；/n所述冷凝器(17)，用于接收所述蒸发器(13)传送来的热流体，并利用该热流体将其接收到的采暖回水进行加热，当将采暖回水加热至目标温度后再输送至用户侧完成供暖。/n

【技术特征摘要】
1.太阳能-水源热泵联合供暖系统，其特征在于，包括相变蓄热模块(4)，所述相变蓄热模块(4)依次与蒸发器(13)和太阳能集热器(10)构成回路，所述蒸发器(13)与冷凝器(17)构成回路；其中，各个回路的连接管路上均设置有控制所在管路通断的阀门；
所述太阳能集热器(10)，用于对太阳能供热循环管道内的循环水进行加热，并将加热后的循环水输送至所述相变蓄热模块(4)进行储热；
所述蒸发器(13)，用于对经所述相变蓄热模块(4)输送来的低温循环水的余热进行再回收；还用于将其收集的热量通过热流体传递至所述冷凝器(17)；
所述冷凝器(17)，用于接收所述蒸发器(13)传送来的热流体，并利用该热流体将其接收到的采暖回水进行加热，当将采暖回水加热至目标温度后再输送至用户侧完成供暖。


2.如权利要求1所述的太阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：段洋，陈久林，倪瑞涛，王志雄，王文强，
申请(专利权)人：思安新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61