[發明專利]一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統

在審

• 申請號: 201710689256.1
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107289492A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 熊健;孟凡亮;邵滌清
• 申請（專利權）人: 寶蓮華新能源技術（上海）股份有限公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙)31241
• 代理人: 盧艷民

技術領域

本發明涉及一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統。

背景技術

目前，北方冬天供暖時，供暖季一般5～6個月，遇到極端低溫環境時，低溫空氣源熱泵系統無法達到室內供暖設備所需的供暖水溫，能耗非常大，這也導致其能效比非常低，不經濟、不環保、不穩定。在北方極端低溫環境下，供暖設備普遍存在供暖困難、能效比低、熱水溫度無法滿足居民日常生活需求的現狀。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統，將低溫空氣源熱泵機組與水源熱泵機組有機的結合在一起，保證室內供暖系統的長期穩定性并提高聯合機組供熱時的能效比，降低機組運行時的高能耗，解決了北方極寒環境下采暖設備運行效率低的難題。

實現上述目的的技術方案是：一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統，包括低溫空氣源熱泵機組﹑水源熱泵機組和儲能水箱，其中：

所述低溫空氣源熱泵機組包括空氣側換熱器、熱水側換熱器、空氣源節流裝置、噴氣增焓壓縮機和軸流風機，所述空氣側換熱器的出口、噴氣增焓壓縮機、熱水側換熱器、空氣源節流裝置和空氣側換熱器的進口依次相連，所述軸流風機設置在所述噴氣增焓壓縮機的附近；

所述水源熱泵機組包括蒸發側換熱器、冷凝側換熱器、水源節流裝置和壓縮機，所述蒸發側換熱器的出口、壓縮機、冷凝側換熱器、水源節流裝置和蒸發側換熱器的進口依次相連；

所述儲能水箱通過空氣源側循環泵與所述熱水側換熱器循環連通，所述儲能水箱通過水源側循環泵與所述蒸發側換熱器循環連通；

所述冷凝側換熱器外接室內供暖設備。

上述的一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統，其中，所述儲能水箱包括從內至外依次同軸設置的不銹鋼箱體、隔熱層和鍍鋅板層。

上述的一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統，其中，所述不銹鋼箱體采用304不銹鋼制成，所述隔熱層采用無氟聚氨酯發泡材料制成，所述鍍鋅板層采用靜電噴涂烤漆處理。

上述的一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統，其中，所述儲能水箱內的水溫為15～20℃。

上述的一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統，其中，所述低溫空氣源熱泵機組中，空氣源側制冷劑的循環過程為：空氣源側制冷劑經過所述噴氣增焓壓縮機壓縮生成高壓高溫制冷劑氣體，該高壓高溫制冷劑氣體進入所述熱水側換熱器內，并為所述儲熱水箱中的水提供熱量后變成高壓高溫制冷劑液體，該高壓高溫制冷劑液體經過所述空氣源節流裝置減壓降溫后進入所述空氣側換熱器內，并吸收來自室外低溫空氣中的熱能后，再次進入所述噴氣增焓壓縮機內進行壓縮生成高壓高溫制冷劑氣體；

所述水源熱泵機組中，水源側制冷劑的循環過程為：水源側制冷劑經過所述水源節流裝置變為低溫低壓液體，該低溫低壓液體進入所述蒸發側換熱器內，并吸收來自所述儲熱水箱中水溫熱量變成低溫低壓氣體，該低溫低壓氣體進入所述壓縮機進行升溫加壓生成高溫高壓氣體，該高溫高壓氣體進入所述冷凝側換熱器為所述室內供暖設備提供熱量后，經過所述水源節流裝置變為低溫低壓液體。

上述的一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統，其中，所述儲能水箱的水進入所述熱水側換熱器中，吸收所述熱水側換熱器中的高壓高溫制冷劑氣體的熱量，生成15～20℃熱水，該15～20℃熱水通過所述空氣源側循環泵進入所述儲能水箱釋放熱量后，溫度較低的水返至所述熱水側換熱器中繼續吸熱；

所述儲能水箱的水通過所述水源側循環泵進入所述蒸發側換熱器，為所述蒸發側換熱器中的低溫低壓液體提供熱量，從所述蒸發側換熱器出來的溫度較低的水進入所述儲能水箱吸收熱量后，溫度較高的水返回至所述蒸發側換熱器中繼續放熱。

上述的一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統，其中，所述水源熱泵機組內設置有感溫探測器。

上述的一種低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統，其中，所述室內供暖設備內的供暖熱水溫度為60℃。

本發明的低溫空氣源熱泵與水源熱泵相耦合的供暖系統，采用低溫空氣源熱泵機組先提升供暖系統的水溫，再由水源熱泵機組將水溫提升到室內供暖設備所需的溫度，確保兩個機組均能達到高能效，利用低溫空氣源熱泵機組與水源熱泵機組耦合的供暖系統，解決北方極端低溫環境下，供暖設備運行效率低的難題，從而提高了整個供暖系統的換熱效率，且運行成本低，節能效果突出，性能穩定，占地面積小，運行噪音低，是北方煤改電方案中新型環保類空調供熱產品。

附圖說明