一种多种可再生能源互补热泵空调系统技术方案

一种多种可再生能源互补热泵空调系统，属热泵空调领域，该系统中太阳能集热器同时与恒温厌氧发酵器和低温水箱相连接，恒温厌氧发酵器后依次连接有压气装置、净化装置、储气装置，储气装置后连接有沼气热水器和供用户使用的燃气端口A，沼气热水器的热水接口同时和低温水箱、第一热水端口B及第一回水端口C端口相连接，低温水箱设有第二热水端口D及第二回水端口E，室外风冷式换热器和低温水箱中换热器并联连接，室内风冷式换热器与中温水箱中换热器并联连接，中温水箱设有第三热水端口F及第三回水端口G。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Multiple renewable energy complementary heat pump air conditioning system

A variety of renewable energy complementary heat pump air conditioning system, a heat pump air conditioning system, the solar collector and connected with the constant temperature anaerobic fermentation device and the low temperature water tank, the anaerobic fermentation is sequentially connected with a pressure device, cleaning device, storage device, storage device is connected with a gas water heater and gas port for A users of the biogas water heater and hot water interface and low temperature hot water tank, the first port B and port C port is connected to the first return, low temperature hot water tank is equipped with second D ports and two backwater port E, outdoor air cooled heat exchanger and low temperature water in the heat exchanger are connected in parallel, indoor air cooled heat exchanger with the temperature in the water tank in the heat exchanger are connected in parallel in the warm water tank is provided with third ports and three F water backwater port G.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑热泵空调系统。
技术介绍
在我国，建筑能耗占全国总能耗的20%以上，而采暖和空调能耗约占建筑能耗的2/3。采用先进的热泵节能技术结合生物质厌氧发酵技术解决用户冬季供暖、夏季制冷、全年生活热水及用燃气的需求是解决这部分能源需求的较好途径。蒸气压缩式热泵空调系统按照低温热源的不同，一般分为空气源、太阳能、水源、土壤源热泵等类型。空气源热泵空调机组，由于其既能制热又能制冷、安装方便、运行操作简单等特点，近年来得到了长足的发展和广泛应用。但在冬季室外温度较低时，热泵系统工质的蒸发温度也较低，压缩机吸气温度较低，使得压缩机排气温度较低，冷凝温度较低，热泵机组的制热量减少，制热性能系数也相应下降，同时较低的蒸发温度更易使蒸发器壁面结霜，机组难以正常运行，常常不能满足用户的热负荷要求。多种低温热源互补为解决此问题提供了可行的方法。在国家大力倡导节能减排、开发利用开再生能源的形势下，将可再生能源利用与热泵节能技术相结合，完全满足用户冬季供暖、夏季制冷、全年生活热水及用燃气的需求，具有重要的现实意义。关于这方面，国内已有一些相关专利。中国专利技术专利“一种可再生能源热泵”(申请号:200810162706，授权公告号:CN101476776A)提出了一种利用潮汐能结合热泵系统进行供热的方法及其产品，当潮汐来临时，在水位差的作用下，叶轮和连动变送器驱动热泵机组运行，产生热水进行供热。中国专利技术专利“一种复合式太阳能热泵热水系统”(申请号:201110293491，授权公告号:CN102506465A)介绍了一种采用太阳能热源和空气源作为热泵低温热源的复合式热泵热水系统。系统由两个加热模式构成，分别为串联和并联模式。当采用串联模式时，太阳能集热器对蓄热水箱进行加热，蓄热水箱同时作为水源热泵的蒸发热源，水源热泵在较高蒸发温度条件下对水箱进行加热；当采用并联模式时，太阳能集热器和空气源热泵同时对水箱加热，满足加热需求。中国专利技术专利“阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统”(申请号:200810160419，授权公告号:CN101408357A)公开了一种阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统，其中空气源热泵模块为常规热泵，室外换热器并联连接壁挂太阳能热水器/换热器，主要由大口径承压真空玻璃集热管、承压不锈钢套管、冷水分水装置和U形制冷剂铜管四部件组成。壁挂太阳能热水器/换热器既能起到太阳能热水器的作用，又能在不同工况下起到利用太阳能和热泵冷凝热，起到换热器的作用。中国技术专利“空气-太阳能-地能三热源复合热泵装置”(申请号:200820069365，授权公告号:CN201163124Y)提供了一种实现能源综合利用的空气-太阳能-地能三热源复合热泵装置，既解决了太阳能不稳定问题，又充分利用太阳能，减少地源热泵地下水用量及能耗，使太阳能热水系统、空气源热泵及地源热泵有机结合起来。由此可见，现有的一些相关专利大部分有效结合了太阳能、空气热能、地能等能源中两种或三种作为热泵的低温热源，但鲜有提及生物质能这种可再生能源。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种多种可再生能源互补热泵空调系统。本技术是一种多种可再生能源互补热泵空调系统，该系统包括太阳能集热器1、恒温厌氧发酵器2、恒温厌氧发酵器中换热器3、压气装置4、净化装置5、储气装置6、沼气热水器7、低温水箱8、低温水箱中换热器9、室外风冷式换热器10、节流阀11、12、四通换向阀13、压缩机14、室内风冷式换热器15、中温水箱16、中温水箱中换热器17、三个循环水泵18、19和20及必要的控制阀门2广33，有7个端口供用户使用，分别是燃气端口 A、第一热水端口 B、第一回水端口 C、第二热水端口 D、第二回水端口 E、第三热水端口 F和第三回水端口 G ;其中所述太阳能集热器I同时与恒温厌氧发酵器2和低温水箱8相连接，恒温厌氧发酵器2后依次连接有压气装置4、净化装置5、储气装置6，储气装置6后连接有沼气热水器7和供用户使用的燃气端口 A，沼气热水器7的热水接口同时和低温水箱8、第一热水端口 B及第一回水端口 C相连接，低温水箱8设有第二热水端口 D及第二回水端口 E，室外风冷式换热器10和低温水箱中换热器9并联连接，室内风冷式换热器15与中温水箱中换热器17并联连接，中温水箱16设有第三热水端口 F及第三回水端口 G ;恒温厌氧发酵器2中的换热器3的两端与太阳能集热器I或低温水箱8相连接。本技术涉及的多种可再生能源互补热泵空调系统将太阳能热利用技术、生物质恒温厌氧发酵技术和空气源热泵技术有机结合起来，实现了白天储存太阳热能供恒温厌氧发酵器和热泵夜晚使用，恒温厌氧发酵技术的引入解决了太阳能的间歇性和低温环境下空气源热泵性能低的突出问题，三种可再生能源的互补大大提高了热泵系统可靠性、扩大了其应用范围，根据能量品位梯级对口的原理，采用不同的工作模式满足用户冬季供暖、夏季制冷、全年生活热水及用燃气的基本需求。本专利技术具有以下优点:(I)可同时利用太阳热能、生物质能和空气热能三种资源量非常巨大的可再生能源，可就地取材，成本极低，应用范围非常广泛；(2)可完全满足用户冬季供暖、夏季制冷、全年生活热水的需求，实现了一机多用，提闻了系统的利用效率；(3)太阳热能、生物质能和空气热能的互补供能克服了太阳能的间歇性和不稳定性问题，解决了空气源热泵冬季性能降低与热负荷增大的尖锐矛盾；(4)生物质恒温厌氧发酵具有较高的池容产气率，充分利用已有的太阳能集热设备提供恒温厌氧发酵的条件，实现了太阳能集热器的一器多用，提高其利用效率，降低了系统运行成本；(5)太阳能热水循环作为热泵空调蒸发器的低温热源，可实现太阳能集热器的低温集热，集热器效率提闻，散热损失小。附图说明图1为本技术的系统原理图，图中序号:1-太阳能集热器，2-恒温厌氧发酵器，3-恒温厌氧发酵器中换热器，4-压气装置，5-净化装置，6-储气装置，7-沼气热水器，8-低温水箱，9-低温水箱中换热器，10-室外风冷式换热器，11U2-节流阀，13-四通换向阀，14-压缩机，15-室内风冷式换热器，16-中温水箱，17-中温水箱中换热器，18、19、20_循环水泵，21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33_ 控制阀门。具体实施方式如图1所示，本技术是一种多种可再生能源互补热泵空调系统，该系统包括太阳能集热器1、恒温厌氧发酵器2、恒温厌氧发酵器中换热器3、压气装置4、净化装置5、储气装置6、沼气热水器7、低温水箱8、低温水箱中换热器9、室外风冷式换热器10、节流阀11、12、四通换向阀13、压缩机14、室内风冷式换热器15、中温水箱16、中温水箱中换热器17、三个循环水泵18、19和20及必要的控制阀门2广33，有7个端口供用户使用，分别是燃气端口 A、第一热水端口 B、第一回水端口 C、第二热水端口 D、第二回水端口 E、第三热水端口F和第三回水端口 G ;其中所述太阳能集热器I同时与恒温厌氧发酵器2和低温水箱8相连接，恒温厌氧发酵器2后依次连接有压气装置4、净化装置5、储气装置6，储气装置6后连接有沼气热水器7和供用户使用的燃气端口 A，沼气热水器7的热水接口同时和低温水箱8、第一热水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多种可再生能源互补热泵空调系统，其特征在于：该系统包括太阳能集热器（1）、恒温厌氧发酵器（2）、恒温厌氧发酵器中换热器（3）、压气装置（4）、净化装置（5）、储气装置（6）、沼气热水器（7）、低温水箱（8）、低温水箱中换热器（9）、室外风冷式换热器（10）、节流阀（11、12）、四通换向阀（13）、压缩机（14）、室内风冷式换热器（15）、中温水箱（16）、中温水箱中换热器（17）、三个循环水泵（18、19、20）及必要的控制阀门（21~33），有7个端口供用户使用，分别是燃气端口（A）、第一热水端口（B）、第一回水端口（C）、第二热水端口（D）、第二回水端口（E）、第三热水端口（F）和第三回水端口（G）；其中所述太阳能集热器（1）同时与恒温厌氧发酵器（2）和低温水箱（8）相连接，恒温厌氧发酵器（2）后依次连接有压气装置（4）、净化装置（5）、储气装置（6），储气装置（6）后连接有沼气热水器（7）和供用户使用的燃气端口（A），沼气热水器（7）的热水接口同时和低温水箱（8）、第一热水端口（B）及第一回水端口（C）相连接，低温水箱（8）设有第二热水端口（D）及第二回水端口（E），室外风冷式换热器（10）和低温水箱中换热器（9）并联连接，室内风冷式换热器（15）与中温水箱中换热器（17）并联连接，中温水箱（16）设有第三热水端口（F）及第三回水端口（G）；恒温厌氧发酵器（2）中的换热器（3）的两端与太阳能集热器（1）或低温水箱（8）相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张东，李金平，南军虎，王林军，王克振，刘伟，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：实用新型
国别省市：