[發明專利]一種四熱源熱泵供熱系統及其熱源供熱控制方法

在審

• 申請號: 202010170342.3
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111256196A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 吳琪瓏;吳玉麒;宋雙紅;董兆顯;桑憲輝;田國良;李東旭;趙小會;馬振杰
• 申請（專利權）人: 臨沂智慧新能源科技有限公司;臨沂智慧新能源研究院
• 主分類號: F24D11/02
• 分類號: F24D11/02;F24D19/10;F24S20/40;F24S50/80;F25B47/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 季英健

本發明給出了一種四熱源熱泵供熱系統及其熱源供熱控制方法，包括熱泵系統、熱源系統、太陽能輻射傳感器和熱源供熱控制回路，熱泵系統包括壓縮機、冷凝器、儲液器、經濟器、干燥過濾器、節流裝置、蒸發器、氣液分離器和中央控制系統，熱泵供熱系統包括，熱源系統包括翅片管換熱器、太陽能集熱器、大循環泵、小循環泵和蓄熱裝置。熱源供熱系統可以吸收4種熱源，在有效地提高能源利用率的同時，也大幅提高了系統制熱COP，利用本發明提供的熱源供熱控制方法，在光照強度大時，空氣源熱泵可正常向蒸發器供熱，同時，太陽能集熱器可將吸收的太陽能存儲在蓄熱裝置內，從而有效解決了空氣源熱泵制熱COP最佳時段與太陽能集熱器制熱時段重合的矛盾問題。

技術領域

本發明涉及一種四熱源熱泵供熱系統及其熱源供熱控制方法。

背景技術

為解決我國廣大城鄉居民冬季的清潔取暖問題，大批以電、天然氣、太陽能等清潔能源為能源來源的采暖方式得以大規模推廣，如電暖器、電熱膜、電蓄熱鍋爐、電熱泵(如空氣源熱泵、河水源熱泵、污水源熱泵及海水源熱泵等)、燃氣鍋爐、家用燃氣爐、太陽能集熱器供暖等，隨著供熱技術的不斷發展，現在以太陽能和空氣源熱泵兩者有機結合的供暖設備應用較為廣泛，太陽能和空氣源熱泵相結合，既克服了太陽能受天氣條件影響的缺點，也使得系統的運行更加穩定與高效，大幅降低了系統整體的運行成本，拓寬了其使用范圍。根據熱泵蒸發器與太陽能集熱器的組合形式，可分為直膨式和非直膨式兩大類，非直膨式相對于直膨式其工作更加穩定，在非直膨式中，其中以并聯式和混聯式系統運行最為高效。

在并聯式系統中，太陽集熱器系統和熱泵系統共同組成，它們可以各自獨立工作，互為補充，熱泵系統的熱源一般是周圍的空氣，該系統在有光照時間優先使用太陽能制熱，光照不足時可以啟動熱泵系統，該系統優點是太陽集熱器系統和熱泵系統相互獨立，互為補充，穩定性好，在一定程度上降低了運行費用，缺點是需投資兩套系統，初投資增加，且空氣源熱泵系統的制熱COP隨環境溫度波動較大，在光照強度大時空氣源熱泵系統制熱COP顯著增大，但該時段需優先滿足太陽集熱器系統的制熱能力，往往需要停機，影響了系統的經濟性。

混聯式系統又稱雙熱源式太陽能熱泵系統，可以利用太陽能作為熱源，還可以在太陽能不足時利用空氣作為低溫熱源滿足熱泵循環的需要，使兩種低溫熱源互為補充，雙熱源式太陽能熱泵系統的這種特性，可以克服太陽能熱利用受天氣影響的不足，使系統具有更好的適用性和穩定性，但其缺點是，系統復雜，初投資增加，有兩個蒸發器，調節難度大，且依舊沒有解決并聯式太陽能熱泵系統空氣源熱泵制熱COP最佳時段與太陽能集熱器制熱時段重合的矛盾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種四熱源熱泵供熱系統及其熱源供熱控制方法，熱源供熱系統可以吸收太陽能、空氣、水及由水凝固成冰釋放的潛熱等4種熱源，在有效地提高能源利用率、實現太陽能跨晝夜存儲的同時，也大幅提高了系統制熱COP，利用本發明提供的熱源供熱控制方法，在光照強度大時，空氣源熱泵可正常向蒸發器供熱，同時，太陽能集熱器可將吸收的太陽能存儲在蓄熱裝置內，從而有效解決了空氣源熱泵制熱COP最佳時段與太陽能集熱器制熱時段重合的矛盾問題，大大提高了太陽能利用量，進一步降低了系統制熱成本。