[發明專利]可再生能與電能多能互補的組合式熱泵冷熱水制備系統

有效

• 申請號: 202110054773.8
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112815373B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 李巖;董佳賢;李文濤
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: F24D3/08
• 分類號: F24D3/08;F24D3/18;F24F5/00;F24S20/20;F24S20/40;F25B27/00;F25B30/02
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 賈顏維

1.一種可再生能與電能多能互補的組合式熱泵冷熱水制備系統，其特征在于：其包括太陽能集熱器、第一太陽能蓄熱水箱、第二太陽能蓄熱水箱、空氣源熱泵、水源熱泵、第一循環水泵、第二循環水泵和空氣-水換熱器，

所述太陽能集熱器設有太陽能集熱器出口和太陽能集熱器入口，所述第一太陽能蓄熱水箱設有第一太陽能蓄熱水箱入口、第一太陽能蓄熱水箱出口、第一太陽能蓄熱水箱中盤管入口和第一太陽能蓄熱水箱中盤管出口，所述第二太陽能蓄熱水箱設有第二太陽能蓄熱水箱入口、第二太陽能蓄熱水箱出口、第二太陽能蓄熱水箱中盤管入口和第二太陽能蓄熱水箱中盤管出口，所述空氣源熱泵包括第一冷凝器和第一蒸發器，所述水源熱泵包括第二冷凝器和第二蒸發器，所述第一冷凝器設有第一冷凝器入口和第一冷凝器出口，所述水源熱泵設有第二冷凝器入口、第二冷凝器出口、第二蒸發器入口和第二蒸發器出口，所述空氣-水換熱器設有空氣-水換熱器入口和空氣-水換熱器出口；

所述太陽能集熱器出口通過三通接頭分別與第一太陽能蓄熱水箱入口、第二太陽能蓄熱水箱入口相連，第一太陽能蓄熱水箱出口、第二太陽能蓄熱水箱出口均與太陽能集熱器入口相連，并經過第一循環水泵回到太陽能集熱器中；

與二次網回水端相連的管道P7、管道P8和與水源熱泵第二蒸發器出口端相連的管道P32三通合流后連接至空氣-水換熱器入口，空氣-水換熱器出口分別與第一太陽能蓄熱水箱中盤管入口、第二太陽能蓄熱水箱中盤管入口相連，第一太陽能蓄熱水箱中盤管出口與第一冷凝器入口連接，第二太陽能蓄熱水箱中盤管出口與第一冷凝器入口連接，第一冷凝器出口經三通接頭分流，第一路連接至第二冷凝器入口，第二路連接至水源熱泵的第二蒸發器入口，第二冷凝器出口與二次網供水端相連，在管道P9、P12、P14、P15、P16、P18、P19、P21、P26、P30、P31、P33、P34、P35、P36和P37中分別設置閥門v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9、v11、v13、v14、v15、v16、v17、v18和v19，在管道P21和管道P22、管道P26和P27之間分別連接有旁通管道P23和P28，旁通管道P23和P28中分別設置閥門v10和v12；

冷凍水回水端通過管道與第一冷凝器入口相連，第一冷凝器出口通過管道與供冷末端入口相連，制冷機蒸發器的出口通過管道連接至空氣-水換熱器入口，空氣-水換熱器出口通過管道連接至第一冷凝器入口；

自來水接口分別與第一太陽能蓄熱水箱中盤管入口、第二太陽能蓄熱水箱中盤管入口相連，第一太陽能蓄熱水箱中盤管出口通過管道連接至生活熱水供水端，第二太陽能蓄熱水箱中盤管出口通過管道連接至生活熱水供水端，兩個蓄熱水箱互為補充，保證用戶的用水需求；

所述太陽能集熱器與第一太陽能蓄熱水箱、第二太陽能蓄熱水箱通過循環水管道相連構成閉合循環回路；所述第一太陽能蓄熱水箱與第二太陽能蓄熱水箱合流循環水管道上設置有閥門v1和第一循環水泵，閥門v1與第一循環水泵均在白天打開，夜間關閉；

冬季工況下，所述第二蒸發器出口與所述空氣-水換熱器入口相連的循環水管上設有一個閥門，所述空氣-水換熱器出口與所述第一太陽能蓄熱水箱中盤管入口相連的循環水管道上設置有兩個閥門，所述空氣-水換熱器出口與所述第二太陽能蓄熱水箱中盤管入口相連的循環水管道上設置有兩個閥門，所述第一太陽能蓄熱水箱中盤管出口、所述第二太陽能蓄熱水箱中盤管出口與所述第一冷凝器入口相連的循環水管道上設置有三個閥門，所述第一冷凝器出口與所述第二冷凝器入口相連的循環水管道上設置有閥門v11；所述第一冷凝器出口與所述第二蒸發器入口相連的循環水管道上設置有閥門v13和v14。

2.根據權利要求1所述的可再生能與電能多能互補的組合式熱泵冷熱水制備系統，其特征在于：夏季工況下，冷凍水回水端與所述空氣源熱泵第一冷凝器出口端相連的循環水管道上設置有三個閥門，所述第一冷凝器出口端與所述空氣-水換熱器入口端相連的循環水管道上設置有兩個閥門，所述第一冷凝器出口端與供冷末端相連的循環水管道上設置有一個閥門；對于生活熱水制備流程，自來水補水端與第一太陽能蓄熱水箱中盤管入口相連的管道上設置有兩個閥門，自來水補水端與第二太陽能蓄熱水箱中盤管入口相連的管道上設置有兩個閥門，第一太陽能蓄熱水箱中盤管出口與生活熱水供水端相連的管道上設置有兩個閥門，第二太陽能蓄熱水箱中盤管出口與生活熱水供水端相連的管道上設置有兩個閥門。