热泵-集热-蓄热联合取暖及生活热水装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种热泵

【技术实现步骤摘要】
热泵
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集热
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蓄热联合取暖及生活热水装置及其使用方法


[0001]本申请专利涉及能源利用
，尤其涉及热泵
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集热
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蓄热联合取暖及生活热水装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]一直以来，我国大力提倡清洁绿色能源和可再生能源，并且出台多项政策积极支持及推动其发展。基于“煤改电”政策，电采暖为居民提供了一种安全、可靠、友好的取暖模式，在大气污染得到改善的同时也使居民的生活质量有所提高。与此同时，我国能源体系也在不断完善中。传统综合能源系统中，各电源及设备独立的分布在园区之内，彼此之间耦合情况弱。在园区系统中，太阳能集热器、空气源热泵以及固体电蓄热装置仅仅为单一取暖源或热水源存在，未得到高效利用，同时各自都存在一定的使用条件约束，当受外界环境限制时就无法正常运行为园区提供取暖及生活热水。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种热泵
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集热
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蓄热联合取暖及生活热水装置及其使用方法，其目的是针对园区内设备独立分布及耦合情况弱等不足，使园区内各设备在独立运行的同时也能够协同运行，稳定高效的分级完成园区内的储热供暖以及生活热水使用。
[0004]为实现上述目的，本专利技术如此实现：
[0005]一种热泵
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集热
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蓄热联合取暖及生活热水装置，该装置包括集热器、空气源热泵子系统、固体电蓄热装置子系统三部分供热系统以及集热器储热水箱和取暖设备，集热器储热水箱与生活用水连通，集热器的进水口与集热器储热水箱连通，集热器的出水口分别与集热器储热水箱和固体电蓄热装置子系统连通，集热器储热水箱与空气源热泵子系统连通，空气源热泵子系统和固体电蓄热装置子系统均与取暖设备连通。
[0006]进一步的，空气源热泵子系统包括压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器和蒸发器，压缩机分别与第一冷凝器、第二冷凝器连通，第一冷凝器、第二冷凝器均与蒸发器连通，蒸发器与压缩机连通，第一冷凝器与集热器储热水箱连通，第二冷凝器与取暖设备连通。
[0007]进一步的，固体电蓄热装置子系统包括蓄热装置储热水箱、固体电蓄热装置、保温层、汽水热交换器、风机，固体电蓄热装置外周设置有保温层，蓄热装置储热水箱设置在固体电蓄热装置上方，蓄热装置储热水箱与集热器连通，蓄热装置储热水箱与生活热水连通，固体电蓄热装置出风口与汽水热交换器连通，汽水热交换器与固体电蓄热装置进风口连通，且汽水热交换器与固体电蓄热装置进风口连通处设置有风机，汽水热交换器与取暖设备连通。
[0008]进一步的，保温层内固体电蓄热装置上方设置有隔板，隔板上方放置蓄热装置储热水箱；所述固体电蓄热装置包含固体蓄热块、电热元件和绝缘支柱；绝缘支柱固定于保温层底部，绝缘支柱上方放置固体蓄热块，固体电蓄热块为凹字形结构，其上表面的中间设置为凹槽，凹槽内用于铺设电热元件。
[0009]一种热泵
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集热
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蓄热联合取暖及生活热水装置的使用方法，
[0010]设用户生活热水需求温度t1，在晴天时，当30℃<t1<40℃，启动太阳能集热器子系统的太阳能集热器单独运行提供生活热水；当40℃<t1<50℃，控制空气源热泵子系统中高温高压气体进入冷凝器完成热交换，制冷剂液体进入蒸发器，在蒸发器吸热蒸发，以气体的形式进入压缩机，完成循环与太阳能集热器子系统协同运行为园区用户提供40～50℃生活热水；在阴天时，当30℃<t1<50℃，控制空气源热泵子系统中高温高压气体进入冷凝器完成热交换，制冷剂液体进入蒸发器，在蒸发器吸热蒸发，以气体的形式进入压缩机，完成循环单独为园区用户提供30～50℃生活热水；
[0011]设用户供暖热水需求温度t2，在用电低谷时段时，当40℃<t2<50℃，控制空气源热泵子系统中高温高压气体进入冷凝器完成热交换，制冷剂液体进入蒸发器，在蒸发器吸热蒸发，以气体的形式进入压缩机，完成循环单独为园区用户提供40～50℃供暖热水；当50℃<t2<85℃，利用固体电蓄热装置子系统蓄热体边蓄边释的热量，与空气源热泵子系统协同运行为园区用户提供50～85℃供暖热水；在用电高峰时段时，当40℃<t2<85℃，利用固体电蓄热装置子系统蓄热体在用电低谷时段储存的热量，固体电蓄热装置进行释热，为园区提供40～85℃供暖热水。
[0012]本专利技术的优点：
[0013]1.符合“煤改电”政策，能够大幅度的减少环境污染物的排放，对环境友好，同时符合绿色发展的发展方式。
[0014]2.控制独立分布在园区内的太阳能集热器子系统、空气源热泵子系统以及固体电蓄热装置子系统协同运行，稳定高效的分级完成园区内的储热供暖以及生活热水使用。
[0015]3.空气源热泵将空气作为热源，与其他取暖设备相比能够节省电能；固体电蓄热装置能够有效利用低谷电进行蓄、释热，能够削峰填谷，提高电网负荷率以及设备利用率，从而达到提高社会经济效益的目的。
附图说明
[0016]图1为本专利技术热泵
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集热
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蓄热联合取暖及生活热水装置及其使用方法的结构示意图；
[0017]图2为固体蓄热块结构；
[0018]图3为系统工作流程图；
[0019]图示说明：
[0020]其中，1、集热器，1
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1、第一出水口，2、第一水泵，3、集热器储热水箱，3
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1、第一进水口，3
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2、第二进水口，3
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3、第二出水口，3
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4、第三出水口，3
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5、第四出水口，3
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6、第三进水口，4、蓄热装置储热水箱，4
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1、第四进水口，4
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2、第五出水口，5、第一三通阀，6、压缩机，7、第一冷凝器，7
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1、第二进风口，7
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2、第九出水口，7
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3、第十出水口，7
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4、第进水口，8、第二冷凝器，8
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1、第三进风口，8
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2、第十一出水口，8
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3、第十二出水口，8
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4、九第九进水口，9、蒸发器，9
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1、第十进水口，9
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2、第二出风口，10、第二三通阀，11、第三三通阀，12、节流膨胀阀，13、第二水泵，14、固体蓄热块，15、电热元件，16、风机，17、绝缘支柱，18、汽水热交换器，18
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1、第一出风口，18
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2、第一进风口，18
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3、第六出水口，18
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4、第五进水口，19、隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵
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集热
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蓄热联合取暖及生活热水装置，其特征在于：该装置包括集热器(1)、空气源热泵子系统、固体电蓄热装置子系统三部分供热系统以及集热器储热水箱(3)和取暖设备(21)，集热器储热水箱(3)与生活用水连通，集热器(1)的进水口与集热器储热水箱(3)连通，集热器(1)的出水口分别与集热器储热水箱(3)和固体电蓄热装置子系统连通，集热器储热水箱(3)与空气源热泵子系统连通，空气源热泵子系统和固体电蓄热装置子系统均与取暖设备(21)连通。2.根据权利要求1所述的热泵
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集热
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蓄热联合取暖及生活热水装置，其特征在于：空气源热泵子系统包括压缩机(6)、第一冷凝器(7)、第二冷凝器(8)和蒸发器(9)，压缩机(6)分别与第一冷凝器(7)、第二冷凝器(8)连通，第一冷凝器(7)、第二冷凝器(8)均与蒸发器(9)连通，蒸发器(9)与压缩机(6)连通，第一冷凝器(7)与集热器储热水箱(3)连通，第二冷凝器(8)与取暖设备(21)连通。3.根据权利要求1所述的热泵
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集热
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蓄热联合取暖及生活热水装置，其特征在于：固体电蓄热装置子系统包括蓄热装置储热水箱(4)、固体电蓄热装置(22)、保温层(20)、汽水热交换器(18)、风机(16)，固体电蓄热装置(22)外周设置有保温层(20)，蓄热装置储热水箱(4)设置在固体电蓄热装置(22)上方，蓄热装置储热水箱(4)与集热器(1)连通，蓄热装置储热水箱(4)与生活热水连通，固体电蓄热装置(22)出风口与汽水热交换器(18)连通，汽水热交换器(18)与固体电蓄热装置(22)进风口连通，且汽水热交换器(18)与固体电蓄热装置(22)进风口连通处设置有风机(16)，汽水热交换器(18)与取暖设备(21)连通。4.根据权利要求3所述的热泵
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集热
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蓄热联合取暖及生活热水装置，其特征在于：保温层(20)内固体电蓄热装置(22)上方设置有隔板(19)，隔板(19)上方放置蓄热装置储...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆杞，伊永飞，杨林，石徐磊，季彦辰，朱远达，王俊淇，邢作霞，苑丽丹，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：