太阳能热泵-生物质能互补供热系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种太阳能热泵

【技术实现步骤摘要】
太阳能热泵
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生物质能互补供热系统


[0001]本技术涉及建筑采暖设系统领域，尤其是涉及一种太阳能热泵
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生物质能互补供热系统。

技术介绍

[0002]太阳能和生物质能是可再生能源，太阳能资源在我国十分丰富，沈阳地区属于太阳能资源一般区，太阳能供热具有节能及环保等优势，但太阳能作为单一热源易受气候的影响不能连续稳定运行，而生物质能资源非常丰富，分布广泛，在农村获取方便，价格低廉，非常适合农村供暖方式。但是，生物质能存在着资源分布较分散，收集，运输，和运输受限，燃烧容易产生烟尘，热值低等问题。想要充分利用生物质能就必须因地制宜的发展生物质能，也可与其他可再生能源联合供热。因此，综合两种可再生能源的优缺点，使得联合供暖系统更稳定，更高效和更环保。
[0003]基于此，提出太阳能热泵
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生物质能互补供热系统。

技术实现思路

[0004]本技术的目的：为了充分利用太阳能和生物质能优点，使系统最大化利用自然能源解决城镇供热难，效率低，高污染等问题，实现东北严寒地区民用建筑供能的节能减排。提供了一种太阳能热泵
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生物质能互补供热系统，不仅能够提高系统的能效比，而且可以很好地缓解环境与资源矛盾，有着广阔的应用前景。
[0005] 本技术的技术方如下：一种太阳能热泵
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生物质能互补供热系统，包括：太阳能热泵子系统：太阳能集热器1、蒸发器2、冷凝器3、蓄热水箱4、压缩机7、膨胀阀8、集热循环泵9、第一温控三通阀12、第二温控三通阀13；所述太阳能集热器1出口与蒸发器2相连，连接处为第一温控三通阀12，太阳能集热器1出口、第一温控三通阀12、蒸发器2源侧进口、第二温控三通阀13和集热循环泵9通过管道顺次相连形成集热循环，所述蓄热水箱4包括进水口和出水口，蒸发器2负荷侧出口、压缩机7、冷凝器3和膨胀阀8 通过管路顺次相连形成压缩制热循环，且冷凝器设置在蓄热水箱4内部；其特征在于：系统内还包含生物质能子系统：它包括生物质锅炉5、供热循环泵10、辅助热源泵11、地板辐射换热盘管6；所述生物质锅炉5与蓄热水箱4出水口相连，蓄热水箱4出水口、生物质锅炉5出水口、地板辐射换热盘管6、辅助热源泵11进水口和供热循环泵10的进水口通过管路顺次连接形成供热循环，且蓄热水箱4与生物质锅炉5并联连接。
[0006]所述太阳能热泵子系统与生物质能子系统相互并联连接，且连接处为蓄热水箱4和供热循环泵10的进水口。
[0007]所述太阳能热泵子系统是非直膨式系统，且太阳能热泵子系统与地板辐射换热盘管6进回水口通过温控三通阀连接。
[0008]所述太阳能集热器为平板型集热器。
[0009]所述蓄热水箱4为自然分层水箱，且内部设置有换热盘管。
[0010]所述集热循环泵9、供热循环泵10和辅助热源泵11均为变频水泵。
[0011]本技术的优点及技术效果：与单一太阳能系统相比，由于加入了生物质能和水源热泵，生物质能作为辅助能源，不仅减少了太阳能集热器的面积，提高了系统的稳定性，而且能够有效的减少田间焚烧，达到低碳环保和因地制宜；与单一的生物质能相比，太阳能和水源热泵系统的加入可以充分利用可再生能源太阳能，提高热泵cop,进一步节能减排，提高经济效益和环境效益。由于本系统生物质能作为补充能源，可实现多种运行模式，在极端天气或连续雨雪天气时，可由生物质锅炉为太阳能集热器除霜，或提高蒸发端热源温度，最大可能的利用可再生能源太阳能，进一步提高系统的稳定性。
附图说明
[0012]图1是本技术系统示意图。
[0013]图2是本专利技术的控制程序框图。
[0014]图中，1太阳能集热器；2蒸发器；3冷凝盘管；4储热水箱；5生物质锅炉；6地板辐射换热盘管；7压缩机；8膨胀阀；9集热循环泵；10供热循环泵；11供热循环泵；12第一温控三通阀；13第二温控三通阀；14控制器。
具体实施方式
[0015]为了对技术做进一步说明，现结合实例加以阐明。
[0016]太阳能集热器1出口与蒸发器2相连，连接处为第一温控三通阀12，太阳能集热器1出口、第一温控三通阀12、蒸发器2源侧进口、第二温控三通阀13和集热循环泵9通过管道顺次相连形成集热循环，所述蓄热水箱4包括进水口和出水口，蒸发器2负荷侧出口、压缩机7、冷凝器3和膨胀阀8 通过管路顺次相连形成压缩制热循环，且冷凝器设置在蓄热水箱4内部；其特征在于：系统内还包含生物质能子系统，它包括生物质锅炉5、供热循环泵10、辅助热源泵11、地板辐射换热盘管6；所述生物质锅炉5与蓄热水箱4出水口相连，蓄热水箱4出水口、生物质锅炉5出水口、地板辐射换热盘管6、辅助热源泵11进水口和供热循环泵10的进水口通过管路顺次连接形成供热循环，且蓄热水箱4与生物质锅炉5并联连接。
[0017]所述太阳能热泵子系统与生物质能子系统相互并联连接，且连接处为蓄热水箱4和供热循环泵10的进水口。所述太阳能热泵子系统是非直膨式系统，且太阳能热泵子系统与地板辐射换热盘管6进回水口通过温控三通阀连接。所述太阳能集热器为平板型集热器。所述蓄热水箱4为自然分层水箱，且内部设置有换热盘管。所述集热循环泵9、供热循环泵10和辅助热源泵11均为变频水泵。
[0018] 根据能源配比和系统稳定性方面考虑，主要有如下三种运行模式：太阳能直接供热模式：当阳光充足时，太阳能辐射量强，集热器的出水温度≥45 ℃时，控制器就启动集热循环水泵，系统就可按太阳能直接供热模式运行，系统在这种模式下运行经济性好，运行费用低。太阳能热泵供热模式：当集热器的出水温度＜45 ℃但仍大于室外气温时，太阳能已无法供给地板辐射采暖所需的热量。此时控制器启动太阳能集热循环泵和水源热泵。当室内空气温度和地板表面平均温度等超过热舒适性要求时，热泵机组停止运行；低于热舒适性要求时，机组重新启动。辅助能源供热模式：当遇上连续的阴天或是夜间太阳能供应不足时，水箱中的水温不足以大于室外气温时，则控制器启动辅助热源泵运行生物质锅炉保证
用热需求。同时，由于辅助热源的加热作用，减少了太阳能集热器除霜和除雪的时间，提高了制冷剂进入热泵机组的温度，间接地改善了压缩机的工作条件，保证供暖系统连续不间断地运行，完全能够满足用户的用热需求。
[0019]以上实施例不是为了限制本专利技术，与本技术类似的技术方案和连接关系都是本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热泵
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生物质能互补供热系统，包括：太阳能热泵子系统：太阳能集热器（1）、蒸发器（2）、冷凝器（3）、蓄热水箱（4）、压缩机（7）、膨胀阀（8）、集热循环泵（9）、第一温控三通阀（12）、第二温控三通阀（13）；所述太阳能集热器（1）出口与蒸发器（2）相连，连接处为第一温控三通阀（12），太阳能集热器（1）出口、第一温控三通阀（12）、蒸发器（2）源侧进口、第二温控三通阀（13）和集热循环泵（9）通过管道顺次相连形成集热循环，所述蓄热水箱（4）包括进水口和出水口，蒸发器（2）负荷侧出口、压缩机（7）、冷凝器（3）和膨胀阀（8） 通过管路顺次相连形成压缩制热循环，且冷凝器设置在蓄热水箱（4）内部；其特征在于：系统还包括生物质能子系统：生物质锅炉（5）、供热循环泵（10）、辅助热源泵（11）、地板辐射换热盘管（6）；所述生物质锅炉（5）与蓄热水箱（4）出水口相连，蓄热水箱（4）出水口、生物质锅炉（5）出水口、地板辐射换热盘管（6）、辅助热源泵（11）进水口和供热循环泵（10）的进水口通过管路顺次连接形成供...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝红，刘建，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：新型
国别省市：