CN112197335A - 管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，包含：若干台热交换器，若干台热交换器相互并联，每台热交换器包含相互隔离并能进行热交换的一次侧和二次侧；一次侧加热模块，一次侧加热模块分别与每台热交换器的一次侧相连通；二次侧供热模块，二次侧供热模块分别与每台热交换器的二次侧相连通。本发明一次侧不直接与自来水接触，不结垢，运行更稳定高效；自来水换热后直接供应末端，***简单可靠，节省投资，彻底解决了冷热水不同源的问题；采用管道蓄热，不仅降低了采购成本，还提高了热泵工作效率，大大降低了运营成本；高温水源热泵能够同时制冷制热，综合能效高，适用于用冷时间较长，同时又有热水需求的场景。

Description

管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***
技术领域
本发明涉及热泵制热水技术领域，特别涉及一种管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***。
背景技术
热泵制热水技术常用于酒店、医院、办公楼、工厂等场所，现有技术中采用的热泵制热水技术，都采用开式不锈钢水箱蓄热水，再通过恒压变频给水泵输送至各末端，能够基本满足酒店、医院、办公楼、工厂等场所的多终端热水需求。但是，开式不锈钢水箱和恒压变频给水***占地面积大、成本高投资大、搬运不便、运行噪音高，且热泵直接与自来水接触，结垢严重；由于热水恒压变频给水***和自来水恒压变频给水***不同源，常导致末端冷热水压力不稳定、不平衡，末端用水时出现忽冷忽热的现象；并且，由于开式不锈钢水箱处于空气源热泵的进水口，因此在恒定开式不锈钢水箱温度（例如55℃）时，空气源热泵的进水温度实际是开式不锈钢水箱的温度，制热系数较低，增大了运营成本。
另外，现有技术中还采用热回收机组，其主要功能为制冷，热回收为辅助功能，一般仅制冷季（每年的5-10月）运行，热回收制取热水水温一般不超过55℃，在无需制取热水时，热回收机组仍需保持运行状态，大大增加了运营成本。
发明内容
根据本发明实施例，提供了一种管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，包含：
若干台热交换器，若干台热交换器相互并联，每台热交换器包含相互隔离并能进行热交换的一次侧和二次侧；
一次侧加热模块，一次侧加热模块分别与每台热交换器的一次侧相连通；
二次侧供热模块，二次侧供热模块分别与每台热交换器的二次侧相连通。
进一步，一次侧加热模块包含水源热泵组和蓄热管道组合；
水源热泵组的入口与若干台热交换器的一次侧的出口相连通，水源热泵组的出口与蓄热管道组合的入口相连通，蓄热管道组合的出口分别与若干台热交换器的一次侧的入口相连通；
蓄热管道组合包含若干组蓄热管道组，每组蓄热管道组包含若干根蓄热管道。
进一步，水源热泵组为高温螺杆式水源热泵组。
进一步，若干蓄热管道组并联或串联或混联连接，每组若干蓄热管道组的若干根蓄热管道并联或串联或混联连接。
进一步，热交换器为直热式板式换热器。
进一步，二次侧供热模块包含：
热水供水管路，热水供水管路分别与若干台热交换器的二次侧的出口相连通，用于向末端直接供应热水；
热水回水管路，若干热水回水管路分别与若干台热交换器的二次侧的入口相连通，用于回收末端未用完的热水；
热水补水管路，热水补水管路连通分别与若干台热交换器的二次侧的入口相连通，用于向热水供水管路补水。
根据本发明实施例的管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，通过一次侧和二次侧供热模块相互隔离，使得一次侧不再直接与自来水接触，不会结垢，运行更为稳定、高效；自来水经热交换器直接与一次侧加热模块换热，直接供应末端，无需新增热水恒压变频给水***，***简单可靠，节省投资，并彻底解决了冷热水不同源的问题，末端用水不再忽冷忽热；二次侧供热模块可不配置热水罐蓄水，彻底解决了热水罐中容易滋生军团菌等细菌的问题；并且，采用管道蓄热，不仅降低了采购成本，还降低了运营成本提高了运营效率；同时，高温水源热泵能够在制冷同时制取热水，综合能效高，适用于用冷时间较长，如用冷时间长达6~12个月的建筑，也适用于没有安装空气源热泵场地的场景，同时又有热水需求的场景。
要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
附图说明
图1为根据本发明实施例管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***的原理示意图；
图2为根据本发明实施例管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***设有容积式换热器的原理示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。
首先，将结合图1~2描述根据本发明实施例的管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，用于酒店、医院、办公楼、工厂等场景，其应用场景很广。
如图1所示，本发明实施例的管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，具有若干台热交换器1、一次侧加热模块和二次侧供热模块。在本实施例中，一次侧加热模块为闭式水***，不直接与自来水接触，不结垢，运行更为稳定、高效。
具体地，如图1所示，若干台热交换器1相互并联，每台热交换器1包含相互隔离并能进行热交换的一次侧11和二次侧12，一次侧加热模块分别与每台热交换器1的一次侧11相连通，二次侧供热模块分别与每台热交换器1的二次侧12相连通，二次侧供热模块的自来水经热交换器1加热后直接供应用水末端，无需新增热水恒压变频给水***，***简单可靠，节省投资，同时彻底解决了冷热水不同源的问题，末端用水不会出现忽冷忽热的现象；在本实施例中，热交换器1为直热式板式换热器，具体设置数量的参考依据为：水阻在2米水柱内，按最大设计小时用水量，在全年工况下，自来水补水均可直接被加热至50℃以上。
具体地，如图1所示，一次侧加热模块包含水源热泵组21和蓄热管道组合22，其中，水源热泵组21的入口与若干台热交换器1的一次侧11的出口相连通，水源热泵组21的出口与蓄热管道组合22的入口相连通，蓄热管道组合22的出口分别与若干台热交换器1的一次侧11的入口相连通，形成一次侧的水循环。由于蓄热管道组合22处于水源热泵组21的出水口，大大提高了水源热泵组21的工作效率。在本实施例中，水源热泵组21为高温螺杆式水源热泵组，其中具体设置的高温螺杆式水源热泵的台数，按制热能力满足末端最大日设计用水量的120%进行配置；同时，高温螺杆式水源热泵组在制冷的同时制取热水，冷热全部利用，综合能效高达7.0以上，非常适用于用冷时间较长，如酒店、医院、办公楼、工厂等用冷时间长达6-12个月的建筑，也非常适用于没有安装空气源热泵场地的建筑。
进一步，如图1所示，蓄热管道组合22具有若干组蓄热管道组221，每组蓄热管道组221包含若干根蓄热管道，蓄热管道组221之间可采用并联或串联或混联的方式连接，同时，每组的蓄热管道之间也可采用并联或串联或混联的方式连接。在本实施例中，蓄热管道采用普通碳钢管道蓄热，每根长度为3~12m，直径为DN500-DN2000，采用大口径焊接，具体数量根据实际用热水高峰小时用水量进行设计即可，占地面积小，布置灵活，无需不锈钢水箱，大幅节省投资。
进一步，一次侧加热模块还设有：膨胀水箱（图中未示出），其与水源热泵组21的入口相连通，膨胀水箱为水源热泵组21定压补水。
具体地，如图1所示，二次侧供热模块具有：热水供水管路31、热水回水管路32和热水补水管路33。
进一步，如图1所示，热水供水管路31分别与若干台热交换器1的二次侧12的出口相连通，用于向末端直接供应热水；热水回水管路32分别与若干台热交换器1的二次侧12的入口相连通，用于回收末端未用完的热水，保持各末端管道中存储的热水处于循环状态，避免因热水长期在管道中不流动而导致温度大幅下降，使用热水时需长时间放水，一方面浪费水资源，另一方面影响用户体验；热水补水管路33连通分别与若干台热交换器1的二次侧的入口相连通，用于向热水供水管路31补水。
进一步，如图2所示，二次侧供热模块也可设置：若干台容积式换热器34，若干台容积式换热器34与若干台热交换器1一一对应，每台容积式换热器34设置在对应的热交换器1的二次侧12的出口与热水供水管路31之间，用于末端的热水保温，以保证末端热水的及时供应。这种配置，特别适合于在既有建筑节能改造中，利用现有蓄热资源，确保热水温度稳定性。
当使用时，在蓄热管道上安装温度传感器，根据用户实际用水温度需求，设定蓄热管道中的所蓄热水温度，当实际温度低于该温度时，则启动水源热泵组21，当高于时则停止。具体的，可根据实际水源热泵组21中高温螺杆式水源热泵的设置情况，设置多个热泵启停控制区间，无需每台高温螺杆式水源热泵都同时工作，进一步提高运营效率，降低运营成本。
以上，参照图1~2描述了根据本发明实施例的管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，通过一次侧和二次侧供热模块相互隔离，使得一次侧不再直接与自来水接触，不会结垢，运行更为稳定、高效；自来水经热交换器直接与一次侧加热模块换热，直接供应末端，无需新增热水恒压变频给水***，***简单可靠，节省投资，并彻底解决了冷热水不同源的问题，末端用水不再忽冷忽热；二次侧供热模块可不配置热水罐蓄水，彻底解决了热水罐中容易滋生军团菌等细菌的问题；并且，采用管道蓄热，不仅降低了采购成本，还降低了运营成本提高了运营效率；同时，高温水源热泵能够在制冷同时制取热水，综合能效高，适用于用冷时间较长，如用冷时间长达6~12个月的建筑，也适用于没有安装空气源热泵场地的场景，同时又有热水需求的场景。
需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包含……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，其特征在于，包含：
若干台热交换器，所述若干台热交换器相互并联，每台所述热交换器包含相互隔离并能进行热交换的一次侧和二次侧；
一次侧加热模块，所述一次侧加热模块分别与每台所述热交换器的一次侧相连通；
二次侧供热模块，所述二次侧供热模块分别与每台所述热交换器的二次侧相连通。
2.如权利要求1所述管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，其特征在于，所述一次侧加热模块包含水源热泵组和蓄热管道组合；
所述水源热泵组的入口与所述若干台热交换器的一次侧的出口相连通，所述水源热泵组的出口与所述蓄热管道组合的入口相连通，所述蓄热管道组合的出口分别与所述若干台热交换器的一次侧的入口相连通；
所述蓄热管道组合包含若干组蓄热管道组，每组所述蓄热管道组包含若干根蓄热管道。
3.如权利要求2所述管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，其特征在于，所述水源热泵组为高温螺杆式水源热泵组。
4.如权利要求2所述管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，其特征在于，所述若干蓄热管道组并联或串联或混联连接，每组所述若干蓄热管道组的若干根蓄热管道并联或串联或混联连接。
5.如权利要求1所述管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，其特征在于，所述热交换器为直热式板式换热器。
6.如权利要求1所述管道蓄热型即热式高温水源热泵组制热水***，其特征在于，所述二次侧供热模块包含：
热水供水管路，所述热水供水管路分别与若干台所述热交换器的二次侧的出口相连通，用于向末端直接供应热水；
热水回水管路，所述若干热水回水管路分别与若干台所述热交换器的二次侧的入口相连通，用于回收末端未用完的热水；
热水补水管路，所述热水补水管路连通分别与若干台所述热交换器的二次侧的入口相连通，用于向所述热水供水管路补水。
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