CN205208689U - 一种多能源复合供暖*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多能源复合供暖***，包括太阳能集热***、水源热泵***、空气源热泵***和使用侧保温水箱；太阳能集热***与使用侧保温水箱通过水管路相连接，太阳能集热***收集热能后，通过水管路传送到使用侧保温水箱；水源热泵***、空气源热泵***均分别通过水管路连接太阳能集热***和使用侧保温水箱。其中，太阳能集热***为主要供暖***，在太阳能集热***无太阳能采集或者采集能量较弱的情况下启动水源热泵***和空气源热泵***。本***通过三个供暖***供暖，根据用户需求使用温度选择相应节能、利用率高的供暖***供暖，充分利用相应的能源来供暖，最大限度的利用了太阳能的热量，使得整套供暖***的能效达到最佳。

Description

一种多能源复合供暖***

技术领域

本实用新型涉及供暖***技术，尤其是涉及一种多能源复合供暖***。

背景技术

随着人们生活水平的提高，供暖设备越来越受人们的青睐。现有的热泵和太阳能采暖一般都是单一的利用空气源热泵做为供暖设备或者太阳能板集热做为供暖设备，目前地板采暖***采用的水温一般是40℃，空气源热泵、水源热泵，太阳能都能提供40℃左右的水温供暖。采用空气源热泵作为采暖，在低温环境下能效会有较大的衰减，而太阳能采暖在无太阳的情况下，无法进行采暖，或者在太阳能不足以提供足够的温度的水的情况下，无法起到采暖效果，而水源热泵则要求有足够温度的水源来提供热泵的热源。

实用新型内容

针对上述现有技术采暖方式单一，且单一采暖方式的能效不高等问题，本实用新型提供了一种多能源复合供暖***，通过太阳能集热***、水源热泵供暖***以及空气热泵供暖***相结合，相互补足单一***的缺陷，实现能源的高效利用，充分利用太阳能采暖，节能环保。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种多能源复合供暖***，其特征在于，包括太阳能集热***、水源热泵***、空气源热泵***和使用侧保温水箱。

所述太阳能集热***与使用侧保温水箱通过水管路相连接，太阳能集热***收集热能后，通过水管路输送到使用侧保温水箱。

所述水源热泵***和空气源热泵***均通过水管路连接使用侧保温水箱；而水源热泵***还连接太阳能集热***。

作为优选地，所述太阳能集热***包括太阳能板、太阳能侧保温水箱以及集热水泵。

所述太阳能侧保温水箱通过水管路与使用侧保温水箱相连接；其中，太阳能侧保温水箱内设置有盘管换热器，太阳能侧保温水箱与使用侧保温水箱之间的水管路上设有太阳能循环泵，太阳能循环泵将使用侧保温水箱内冷却的水送入太阳能侧保温水箱中，通过盘管换热器循环加热。

所述集热水泵设置在太阳能板与太阳能侧保温水箱之间。

作为优选地，所述水源热泵***包括水源侧换热器、压缩机、使用侧换热器、热力电子膨胀阀以及电子膨胀阀。

所述水源侧换热器的一端连接太阳能侧保温水箱，另一端连接压缩机；其中，水源侧换热器与太阳能侧保温水箱之间设有水源侧水泵。

所述使用侧换热器一端连接压缩机，另一端连接使用侧保温水箱；其中，使用侧换热器与使用侧保温水箱之间设有使用侧水泵。

所述使用侧换热器与水源侧换热器之间依次经过热力膨胀阀和电子膨胀阀节流后，形成水源热泵循环回路。

作为优选地，所述空气源热泵***包括风机、空气侧热换器、压缩机、使用侧换热器、经济器以及电子膨胀阀。

所述空气侧热换器分别连接风机和压缩机。

所述使用侧换热器一端连接压缩机，另一端连接使用侧保温水箱。

所述使用侧换热器与空气侧热换器之间依次经过经济器冷却和电子膨胀阀节流后，形成空气热泵循环回路。

作为优选地，所述水源热泵***上还设有第一电磁阀和第三电磁阀，通过控制第一电磁阀和第三电磁阀的通电或断电连通或断开水源热泵循环回路。

作为优选地，所述空气源热泵***上还设有第二电磁阀，通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的通电或断电连通或断开空气源热泵***的循环回路。

作为优选地，所述水源侧换热器、空气侧热换器和压缩机之间设有第二四通阀，压缩机和使用侧换热器之间设有第一四通阀。

所述第二四通阀连通水源侧换热器、压缩机、空气侧热换器和第二四通阀。

所述第二四通阀连通压缩机的输出端、使用侧换热器、压缩机的输入端以及第二四通阀。

作为优选地，所述水源热泵循环回路上设有第一单向阀，该第一单向阀位于热力膨胀阀与电子膨胀阀之间；第一单向阀单向流通的方向为使用侧换热器往水源侧换热器方向。

作为优选地，还包括空气源除霜***，该***包括使用侧换热器、压缩机、空气侧热换器以及除霜毛细管；使用侧换热器、压缩机、空气侧热换器以及除霜毛细管依次连接，形成除霜循环回路。

作为优选地，所述除霜循环回路上设有第二单向阀，该第二单向阀单向流通的方向为空气侧热换器往使用侧换热器的方向。

采用本实用新型产生的有益效果：本***通过三个供暖***供暖，根据使用温度选择相应节能、利用率高的供暖***供暖，有效提供供暖，并且最大限度的利用了太阳能的热量，使得整套供暖***的能效达到最佳，节能环保。

附图说明

图1为本实用新型一种多能源复合供暖***的***框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的实质性特点作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种多能源复合供暖***，包括太阳能集热***1、水源热泵***2a、空气源热泵***2b三大集热***以及使用侧保温水箱5。太阳能集热***1与使用侧保温水箱5通过水管路相连接，太阳能集热***1收集热能后，通过水管路传送到使用侧保温水箱5；水源热泵***2a和空气源热泵***2b均连接使用侧保温水箱5；而水源热泵***2a还连接太阳能集热***1。

太阳能集热***1包括太阳能板11、太阳能侧保温水箱12以及集热水泵13。太阳能侧保温水箱12通过水管路与使用侧保温水箱5相连接，集热水泵13设置在太阳能板11与太阳能侧保温水箱12之间。太阳能板11吸收太阳能后，将太阳能转化成热能并将热能集于太阳能侧保温箱中，使得太阳能侧保温箱内的水加热，进而直接通过水管路输送到使用侧保温水箱5，供用户使用。其中，太阳能侧保温水箱12内设置有盘管换热器14，水管路上设有太阳能循环泵15，太阳能循环泵15将使用侧保温水箱5内冷却的水送入太阳能侧保温水箱12中，通过盘管换热器14循环加热，进而再供用户使用。

水源热泵***2a和空气源热泵***2b为太阳能集热***1外的另外两个供暖***，此外，本***还设置了一个空气源除霜***2c。构成水源热泵***2a、空气源热泵***2b和空气源除霜***2c的结构主要包括水源侧水泵21、水源侧换热器22、压缩机23、使用侧换热器24、使用侧水泵25、电子膨胀阀26、热力膨胀阀27、气液分离器28、风机29、空气侧热换器30、经济器31、除霜毛细管32、过滤器33、第一电磁阀34、第二电磁阀35、第三电磁阀36、第一单向阀37、第二单向阀38、第一四通阀39、第二四通阀40。水源热泵***2a、空气源热泵***2b和空气源除霜***2c通过使用上述结构形成各自循环回路，其中部分结构为三个***共用结构，通过第一四通阀39和第二四通阀40实现同一个结构分别连通多条回路，实现各自的功能。

其中，水源热泵***2a上有水源侧水泵21、水源侧换热器22、压缩机23、使用侧换热器24、使用侧水泵25、热力电子膨胀阀26以及电子膨胀阀26。从太阳能侧保温水箱12这一侧依次连接水源侧水泵21、水源侧换热器22、压缩机23、使用侧换热器24、使用侧水泵25和使用侧保温水箱5，然后从使用侧换热器24这一侧依次连接热力膨胀阀27和电子膨胀阀26后，返回到水源侧换热器22，形成水源热泵循环回路。

水源热泵***2a上设置第一电磁阀34、第三电磁阀36和第一单向阀37，通过控制第一电磁阀34和第三电磁阀36的通电来实现水源热泵循环回路的连通，通过控制第一电磁阀34和第三电磁阀36断电来实现水源热泵循环回路的断开，从而停止工作。第一单向阀37位于热力膨胀阀27与电子膨胀阀26之间，第一单向阀37单向流通的方向为使用侧换热器24往水源侧换热器22方向，该第一单向阀37设置的目的是为了防止空气源除霜***2c通过本回路流回，达不到除霜的目的。

气源热泵***上有风机29、空气侧热换器30、压缩机23、使用侧换热器24、使用侧水泵25、经济器31以及电子膨胀阀26。风机29连接空气侧热换器30，从空气侧换热器这一侧依次连接压缩机23、使用侧换热器24、使用侧水泵25和使用侧保温水箱5；然后从使用侧换热器24这一侧依次连接经济器31电子膨胀阀26后，返回空气侧热换器30，形成空气热泵循环回路。

空气源热泵***2b上设置第二电磁阀35，通过控制第一电磁阀34和第二电磁阀35的通电来实现空气源热泵循环回路的连通，通过控制第一电磁阀34和第二电磁阀35的断开来实现气源热泵循环回路的断开，从而停止工作。

水源侧换热器22、空气侧热换器30和压缩机23为三个***的循环回路上的共同结构，在水源侧换热器22、空气侧热换器30和压缩机23之间设有第二四通阀40，压缩机23和使用侧换热器24之间设有第一四通阀39。第二四通阀40连通水源侧换热器22、压缩机23、空气侧热换器30和第二四通阀40；第二四通阀40连通压缩机23的输出端、使用侧换热器24、压缩机23的输入端以及第二四通阀40。

空气源除霜***2c上有使用侧换热器24、压缩机23、空气侧热换器30以及除霜毛细管32；使用侧换热器24、压缩机23、空气侧热换器30以及除霜毛细管32依次连接，形成除霜循环回路。除霜循环回路上设置第二单向阀38，第二单向阀38单向流通的方向为空气侧热换器30往使用侧换热器24的方向。该第二单向阀38设置的目的是防止水源热泵***2a和空气源热泵***2b回流时通过本回路回流，达不到供暖的效果。

使用侧保温水箱5位于用户侧，使用侧保温水箱5上连接有自来水补水装置，自来水补水装置用于给使用侧保温水箱5供水。自来水补水装置上从使用侧保温水箱5一侧依次设有自来水单向阀、截止阀以及自来水过滤器，自来水单向阀用于放置使用侧保温水箱5内的水从自来水补水装置反向流出，截止阀用于关闭自来水补水装置，而自来水过滤器用于过滤自来水中的杂质等。

本优选实施例的复合供暖原理：***先预设使用侧保温水箱5温度Tn；***需要供暖时，***检测使用侧保温水箱5的温度T1，当T1低于设定的温度Tn时，***将检测太阳能集热***1保温水箱的温度T2，若太阳能集热***1的保温水箱温度远高于T1（10℃以上），水源热泵***2a和空气源热泵***2b保持待机状态，太阳能循环泵15启动，两个保温水箱之间换热；当T2-T1＜10℃，这时启动水源热泵***2a，开启水源热泵循环制热模式；当T2温度＜10℃,此时空气源热泵***2b启动，开启空气源循环制热模式。

即通过温度T1判断太阳能集热***1是否需要启动，温度T2判断水源热泵***2a和空气源热泵***2b是否启动、具体运行哪个模式，使整个供暖***始终在以最高效的供暖方式供热。而现有的技术一般只利用了太阳能供热在较高温度的那部分热水，本***则最大限度的利用了太阳能的热量，使得整套供暖***的能效达到最佳，能有效节能。

对于水源热泵***2a，第一电磁阀34和第三电磁阀36通电，使得压缩机23、使用侧水泵25和水源侧水泵21都运转。压缩机23吸收水源侧换热器22蒸发吸热后变成的制冷剂低压气体，经过压缩机23压缩，排出高温高压的气态制冷剂；高温高压的气态制冷剂经过第一四通阀39进入使用侧换热器24；使用侧水泵25运转使高温高压的气态制冷剂被冷凝，变成常温高压的液态制冷剂，水则被不断加热；常温高压的液态制冷剂流经过滤器33过滤后分流，一部分经过第一电磁阀34，进入热力膨胀阀27节流，形成低温低压制冷剂；另一部分进入经济器31。低温低压制冷剂进入经济器31中，并蒸发吸收经济器31中的常温高温的液体制冷剂的热量，使得经济器31中常温高压液态制冷剂温度进一步降低，进而经过第一单向阀37，进入电子膨胀阀26节流，变成低温低压的液态制冷剂；低温低压的液态制冷剂经过第三电磁阀36进入水源侧换热器22，不断蒸发吸热，变成气态制冷剂；气态制冷剂前后流经第二四通阀40和第一四通阀39，经过气液分离器28再进入压缩机23，由此不断循环。

对于空气源热泵***2b，第一电磁阀34和第二电磁阀35通电，使得压缩机23、使用侧水泵25和风机29运转。压缩机23吸收空气源侧换热器蒸发吸热后变成的制冷剂低压气体，经过压缩机23压缩，排出高温高压的气态制冷剂；高温高压的气态制冷剂经过第一四通阀39，进入使用侧换热器24，使用侧水泵25运转使高温高压的气态制冷剂被冷凝，变成常温高压的液态制冷剂，水则被不断加热；常温高压的液态制冷剂流经过滤器33过滤后分流，一部分经过第一电磁阀34，并进入热力膨胀阀27节流，形成低温低压制冷剂；另一部分进入经济器31。低温低压制冷剂进入经济器31中，并蒸发吸收经济器31中的常温高温的液态制冷剂的热量，使得经济器31中的常温高压制冷剂温度进一步降低，进而经过第一单向阀37，然后流经电子膨胀阀26，通过电子膨胀阀26节流，变成低温低压的液态制冷剂；低温低压的液态制冷剂经过第二电磁阀35进入空气侧换热器，不断蒸发吸热，变成气态制冷剂；气态制冷剂前后流经第二四通阀40和第一四通阀39，经过气液分离器28后再进入压缩机23，由此不断循环。

本实用新型设置的空气源除霜***2c使本***的供暖效率更高，通过该***达到有效除霜的作用，空气源除霜***2c是在空气源热泵***2b的基础上，设置除霜毛细管32进行节流除霜。空气源除霜***2c的具体工作原理：接通压缩机23、使用侧水泵25和风机29，第一四通阀39和第二四通阀40通电，第二电磁阀35通电，使得压缩机23、使用侧水泵25和风机29运转；压缩机23吸收使用侧换热器24蒸发吸热后变成的制冷剂低压气体，经过压缩机23压缩，排出高温高压的气态制冷剂；高温高压的气态制冷剂先后经过第一四通阀39、第二四通阀40，进入空气侧换热器；此时，风机29不运转，使空气侧换热器温度迅速升高，使得空气侧换热器的霜快速融掉，而高温高压的气态制冷剂变成常温高压的液态制冷剂；常温高压的液态制冷剂流经第二单向阀38，经过经过除霜毛细管32节流，变成低温低压的液态制冷剂；低温低压的液态制冷剂再进入使用侧换热器24，不断蒸发吸热，变成气态制冷剂；最后气态制冷剂经过第一四通阀39，进入气液分离器28分离后再进入压缩机23，由此不断循环。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，均属本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多能源复合供暖***，其特征在于包括：太阳能集热***（1）、水源热泵***（2a）、空气源热泵***（2b）和使用侧保温水箱（5）；

所述太阳能集热***（1）与使用侧保温水箱（5）通过水管路相连接，太阳能集热***（1）收集热能后，通过水管路输送到使用侧保温水箱（5）；

所述水源热泵***（2a）和空气源热泵***（2b）均通过水管路连接使用侧保温水箱（5）；而水源热泵***（2a）还连接太阳能集热***（1）。

2.根据权利要求1所述的多能源复合供暖***，其特征在于：所述太阳能集热***（1）包括太阳能板（11）、太阳能侧保温水箱（12）以及集热水泵（13）；

所述太阳能侧保温水箱（12）通过水管路与使用侧保温水箱（5）相连接；其中，太阳能侧保温水箱（12）内设置有盘管换热器（14），太阳能侧保温水箱（12）与使用侧保温水箱（5）之间的水管路上设有太阳能循环泵（15），太阳能循环泵（15）将使用侧保温水箱（5）内冷却的水送入太阳能侧保温水箱（12）中，通过盘管换热器（14）循环加热；

所述集热水泵（13）设置在太阳能板（11）与太阳能侧保温水箱（12）之间。

3.根据权利要求2所述的多能源复合供暖***，其特征在于：所述水源热泵***（2a）包括水源侧换热器（22）、压缩机（23）、使用侧换热器（24）、热力电子膨胀阀（26）以及电子膨胀阀（26）；

所述水源侧换热器（22）的一端连接太阳能侧保温水箱（12），另一端连接压缩机（23）；

其中，水源侧换热器（22）与太阳能侧保温水箱（12）之间设有水源侧水泵（21）；

所述使用侧换热器（24）一端连接压缩机（23），另一端连接使用侧保温水箱（5）；其中，使用侧换热器（24）与使用侧保温水箱（5）之间设有使用侧水泵（25）；

所述使用侧换热器（24）与水源侧换热器（22）之间依次经过热力膨胀阀（27）和电子膨胀阀（26）节流后，形成水源热泵循环回路。

4.根据权利要求2所述的多能源复合供暖***，其特征在于：所述空气源热泵***（2b）包括风机（29）、空气侧热换器（30）、压缩机（23）、使用侧换热器（24）、经济器（31）以及电子膨胀阀（26）；

所述空气侧热换器（30）分别连接风机（29）和压缩机（23）；

所述使用侧换热器（24）一端连接压缩机（23），另一端连接使用侧保温水箱（5）；

所述使用侧换热器（24）与空气侧热换器（30）之间依次经过经济器（31）冷却和电子

膨胀阀（26）节流后，形成空气热泵循环回路。

5.根据权利要求3所述的多能源复合供暖***，其特征在于：所述水源热泵***（2a）上还设有第一电磁阀（34）和第三电磁阀（36），通过控制第一电磁阀（34）和第三电磁阀（36）的通电或断电连通或断开水源热泵循环回路。

6.根据权利要求4所述的多能源复合供暖***，其特征在于：所述空气源热泵***（2b）上还设有第二电磁阀（35），通过控制第一电磁阀（34）和第二电磁阀（35）的通电或断电连通或断开空气源热泵***（2b）的循环回路。

7.根据权利要求4所述的多能源复合供暖***，其特征在于：所述水源侧换热器（22）、空气侧热换器（30）和压缩机（23）之间设有第二四通阀（40），压缩机（23）和使用侧换热器（24）之间设有第一四通阀（39）；

所述第二四通阀（40）连通水源侧换热器（22）、压缩机（23）、空气侧热换器（30）和

第二四通阀（400）；

所述第二四通阀（40）连通压缩机（23）的输出端、使用侧换热器（24）、压缩机（23）

的输入端以及第二四通阀（40）。

8.根据权利要求4所述的多能源复合供暖***，其特征在于：所述水源热泵循环回路上设

有第一单向阀（37），该第一单向阀（37）位于热力膨胀阀（27）与电子膨胀阀（26）之间；第一单向阀（37）单向流通的方向为使用侧换热器（24）往水源侧换热器（22）方向。

9.根据权利要求4所述的多能源复合供暖***，其特征在于：还包括空气源除霜***（2c），该***包括使用侧换热器（24）、压缩机（23）、空气侧热换器（30）以及除霜毛细管（32）；使用侧换热器（24）、压缩机（23）、空气侧热换器（30）以及除霜毛细管（32）依次连接，形成除霜循环回路。

10.根据权利要求9所述的多能源复合供暖***，其特征在于：所述除霜循环回路上设有第二单向阀（38），该第二单向阀（38）单向流通的方向为空气侧热换器（30）往使用侧换热器（24）的方向。