[發(fā)明專利]一種能量梯級(jí)利用的多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)及供熱方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710363111.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108930996A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝江平;閆潤(rùn)生;李小權(quán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西三合盛節(jié)能環(huán)保技術(shù)股份有限公司;北京北科能環(huán)能源環(huán)境科技有限公司;郝江平
• 主分類號(hào): F24D11/02
• 分類號(hào): F24D11/02;F25B30/00
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;武玥

1.一種能量梯級(jí)利用的多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述供熱系統(tǒng)包括熱泵(2)、低溫加熱器(6)、高溫加熱器(5)、熱用戶(4)、循環(huán)泵(9)和循環(huán)管路(11)；

所述熱泵(2)包括熱泵蒸發(fā)器(1)、熱泵冷凝器(3)；所述熱泵冷凝器(3)的低溫側(cè)出入口與循環(huán)管路(11)連接；所述循環(huán)管路(11)上沿管內(nèi)介質(zhì)流向依次設(shè)置有循環(huán)泵(9)、低溫加熱器(6)、高溫加熱器(5)和熱用戶(4)；

所述供熱系統(tǒng)還設(shè)有加熱器旁路管路，所述加熱器旁路管路的一端連接在循環(huán)管路(11)上的熱用戶(4)與高溫加熱器(5)之間，另一端連接在循環(huán)管路(11)上的低溫加熱器(6)與循環(huán)泵(9)之間，所述加熱器旁路管路上設(shè)有后置分流閥(13)；

以加熱器旁路管路內(nèi)的介質(zhì)流向?yàn)榛鶞?zhǔn)，介質(zhì)流向的來(lái)源為前，所述加熱器旁路管路在后置分流閥(13)前連接有前置分流管的一端，所述前置分流管的另一端連接在循環(huán)管路(11)上的低溫加熱器(6)與高溫加熱器(5)之間；所述前置分流管上設(shè)置有前置分流閥(14)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量梯級(jí)利用的多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于，在加熱器旁路管路與循環(huán)管路(11)的連接點(diǎn)至低溫加熱器(6)之間的循環(huán)管路(11)上設(shè)置有低溫加熱器進(jìn)口調(diào)節(jié)閥(7)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量梯級(jí)利用的多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于，熱用戶(4)內(nèi)部分組設(shè)置為高溫組熱用戶與低溫組熱用戶，所述高溫組熱用戶與低溫組熱用戶為串聯(lián)連接或并聯(lián)連接；所述低溫組熱用戶的入口連接著低溫循環(huán)管路的一端，所述低溫循環(huán)管路的另一端連接在循環(huán)管路(11)與加熱器旁路管路的連接點(diǎn)至循環(huán)泵(9)之間的循環(huán)管路(11)上，所述低溫循環(huán)管路上設(shè)置有低溫循環(huán)調(diào)節(jié)閥(8)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量梯級(jí)利用的多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述循環(huán)管路(11)上的熱用戶(4)之后連接有補(bǔ)水管路(10)；在所述循環(huán)管路(11)上的前置分流管與循環(huán)管路(11)的連接點(diǎn)到低溫加熱器(6)之間連接有中溫分供管路(15)；在所述循環(huán)管路(11)上的加熱器旁路管路與循環(huán)管路(11)的連接點(diǎn)到高溫加熱器(5)之間連接有高溫分供管路(12)；在所述循環(huán)管路(11)上的加熱器旁路管路與循環(huán)管路(11)的連接點(diǎn)到熱用戶(4)之間連接有低溫分供管路(16)；低溫分供管路(16)、中溫分供管路(15)和高溫分供管路(12)放熱后的低溫水可以接入熱用戶(4)后的循環(huán)管路(11)上，或者接入低溫循環(huán)調(diào)節(jié)閥(8)后的低溫循環(huán)管路上，或者對(duì)外排放。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量梯級(jí)利用的多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于，供熱系統(tǒng)采用低溫加熱器(6)做儲(chǔ)水蓄能裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量梯級(jí)利用的多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)管路(11)上的循環(huán)泵(9)之前連接有蓄水箱，蓄水箱為熱泵出口低溫蓄能裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量梯級(jí)利用的多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于，高溫加熱器(5)用于產(chǎn)生蒸汽，熱用戶(4)為輸入蒸汽供熱，然后將所述蒸汽凝結(jié)為水輸出；或者，高溫加熱器(5)用于產(chǎn)生蒸汽，高溫分供管路(12)輸入蒸汽供熱。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量梯級(jí)利用的多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫加熱器(5)為具有蓄熱能力的蓄熱式加熱器；所述蓄熱式加熱器的蓄熱載體為循環(huán)管路(11)內(nèi)流動(dòng)的循環(huán)介質(zhì)；或者所述蓄熱式加熱器的蓄熱載體為外部蓄熱介質(zhì)，所述外部蓄熱介質(zhì)與循環(huán)管路(11)內(nèi)流動(dòng)的循環(huán)介質(zhì)進(jìn)行儲(chǔ)熱和放熱的熱交換。

9.一種基于權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述能量梯級(jí)利用的多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)的供熱方法，所述方法包括以下步驟：

能量驅(qū)動(dòng)熱泵(2)進(jìn)行熱力循環(huán)，熱泵蒸發(fā)器(1)從最低溫的熱源吸收熱量，然后經(jīng)熱泵循環(huán)系統(tǒng)升溫，使所吸收的熱量及熱泵輸入的能量一同隨熱泵循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)進(jìn)入熱泵冷凝器(3)高溫側(cè)，在熱泵冷凝器(3)內(nèi)，熱泵循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)將所述熱量傳遞給熱泵冷凝器(3)低溫側(cè)的來(lái)自循環(huán)管路(11)內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)；

所述熱泵冷凝器(3)低溫側(cè)的循環(huán)介質(zhì)在循環(huán)泵(9)的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)低溫加熱器(6)被低溫?zé)嵩醇訜嵘郎?，然后進(jìn)入高溫加熱器(5)；所述進(jìn)入高溫加熱器(5)的循環(huán)介質(zhì)繼續(xù)被能量加熱升溫；然后高溫加熱器(5)內(nèi)的高溫循環(huán)介質(zhì)進(jìn)入熱用戶(4)向用戶供熱，所述循環(huán)介質(zhì)在熱用戶(4)放出熱量降低溫度后，進(jìn)入熱泵冷凝器(3)低溫側(cè)繼續(xù)吸熱，從而不斷循環(huán)供熱。