一种全自动CO2热泵热水供暖联供系统和方法与流程

本发明属于供暖领域，尤其是涉及一种全自动co2热泵热水供暖联供系统和方法。

背景技术：

供暖系统的运行时间一般在十一月份到第二年的三月份，其他时间系统处于待机状态；co2供热水系统根据用户每天的使用量不同，配合热水水箱的液位变化，机组工作时间根据状态变化的情况运行，如将co2供暖、供热水系统合为一体，根据环境温度况可以切换运行模式，保证供暖设备不会处于闲置状态，提高设备利用率，减少了用户的初投资；供暖系统一般为闭式系统，进水温度比较高，设备的效率比较低，通过同时供暖和供热水，供暖循环回的中温水用来供热水，自来水经过co2的高温水用来供暖，整体提高系统的运行效率，节约运营成本。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的提供一种co2热泵热水供暖联供系统和方法，根据环境温度的变化，自动切换系统运行模式提高系统利用率以及运行效率，减少投入成本和运营成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种全自动co2热泵热水供暖联供系统，包括co2热泵、供暖水箱和热水水箱，co2热泵一端分别通过热水电动阀、供暖电动阀与热水水箱、供暖水箱上部连通，供暖电动阀一端还通过供暖管路与暖气片连通，热水电动阀一端还与供暖水箱下部连通，暖气片一端通过供暖循环泵、软水装置、热水电磁阀与co2热泵连通，软水装置还与热水水箱下部连通。

进一步地，软水装置还通过保温电动阀与co2热泵连通。

进一步地，热水水箱上端还通过热水管路与软水装置连通，热水管路上依次设有热水用水点和回水循环泵。

进一步地，co2热泵上设有环境温度传感器。

进一步地，热水水箱中设有热水水箱温度传感器和热水水箱液位传感器，供暖水箱中设有供暖水箱温度传感器。

进一步地，热水电动阀一端与供暖水箱下部连通部位还设有供暖进水电动阀。

基于上述的系统的全自动co2热泵热水供暖联供方法，按以下进行：

环境温度传感器测得的环境温度小于所测得的环境温度时，系统处于供暖、热水联供模式，供暖进水电动阀、供暖电动阀打开，热水电动阀关闭，机组产生的高温水进入供暖水箱，热水水箱的上端与供暖水箱的底端相联通，热水水箱的中温水可以直接用来供用户用水，供暖水箱的高温水用来供暖，当热水水箱液位传感器测得热水水箱液位小于设定液位时，热水进水电动阀打开，保温电动阀关闭，自来水经过co2热泵加热成高温水进入供暖水箱；当热水水箱液位传感器测得的液位大于或等于设定液位时，热水水箱温度传感器测得热水水箱温度小于设定温度时，热水进水电动阀关闭，保温电动阀打开，热水水箱低端低温水经过co2热泵加热成高温水进入热水水箱。

基于上述的系统的全自动co2热泵热水供暖联供方法，按以下进行：

环境温度传感器测得的环境温度大于所测得的环境温度时，系统处于热水单供模式；供暖进水电动阀、供暖电动阀关闭，热水电动阀打开，热水水箱液位传感器测得热水水箱液位小于设定液位时，热水进水电动阀打开，保温电动阀关闭，自来水经过co2热泵加热成高温水进入热水水箱；当热水水箱液位传感器测得液位大于或等于设定液位时，测得热水水箱温度传感器热水水箱温度小于设定温度时，热水进水电动阀关闭，保温电动阀打开，热水水箱低端低温水经过co2热泵加热成高温水进入热水水箱。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的co2热泵具有环保、节能、高能效比达到4.8，能够在-30℃的低温下运行，可以出90℃的高温水的优点，使得本系统节能环保、高效，有较广的应用范围，并且能保证低环境温度下的供暖需求。

2、本发明的系统采用全自动控制，不需要人为操作，根据外界参数和系统本身参数的变化，切换运行模式、故障报警，节约运营成本。

3、本发明的系统采用供暖水箱和加热水箱，供暖热水箱的热水用来供暖，热水水箱的热水用来供热水，实现一个系统两种用途的目的，减少系统的初投资，提高设备的使用率，节约成本。

4、本发明的机组进行加热时，机组进水来自自来水，进水温度相对较低，运行效率高。

5、本发明的供暖系统为闭式系统，为避免系统内循环水长时间处于高温状态结垢严重，因此在进水管加软水装置，减少结垢，保护系统。

6、本发明的热水系统有回水管路，当管路水温低于设定温度时，回水泵启动，保证热水管路都是热水，对用户使用热水更方便。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图；

图中：1-co2热泵、2-环境温度传感器、3-热水水箱、4-供暖水箱、5-热水电动阀、6-供暖电动阀、7-供暖循环泵、8-供暖管路、9-热水管路、10-软水装置、11-暖气片、12-热水用水点、13-热水水箱温度传感器、14-供暖水箱温度传感器、15-保温电动阀、16-回水循环泵、17-热水进水电动阀、18-供暖进水电动阀、19-热水水箱液位传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本申请实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

如图1所示，本实施例的全自动co2热泵热水供暖联供系统，包括co2热泵1、环境温度传感器2、热水水箱3、供暖水箱4、热水电动阀5、供暖电动阀6、供暖循环泵7、供暖管路8、热水管路9、软水装置10、暖气片11、热水用水点12、热水水箱温度传感器13、供暖水箱温度传感器14、保温电动阀15、回水循环泵16、热水进水电动阀17、供暖进水电动阀18和热水水箱液位传感器19。

co2热泵1一端分别通过热水电动阀5、供暖电动阀6与热水水箱3、供暖水箱4上部连通，供暖电动阀6一端还通过供暖管路9与暖气片11连通，热水电动阀5一端还与供暖水箱4下部连通，暖气片11一端通过供暖循环泵7、软水装置10、热水电磁阀5与co2热泵1连通，软水装置10还与热水水箱3下部连通。软水装置10还通过保温电动阀15与co2热泵1连通。

热水水箱3上端还通过热水管路9与软水装置10连通，热水管路9上依次设有热水用水点12和回水循环泵16。co2热泵1上设有环境温度传感器2。热水水箱3中设有热水水箱温度传感器13和热水水箱液位传感器14，供暖水箱4中设有供暖水箱温度传感器14。热水电动阀5一端与供暖水箱4下部连通部位还设有供暖进水电动阀18。

上述传感器和电动阀与现有的控制系统连接。

本实施例的全自动co2热泵热水供暖联供方法，按以下进行：

环境温度传感器2测得的环境温度小于所测得的环境温度时，系统处于供暖、热水联供模式。环境温度传感器2测得的环境温度大于所测得的环境温度时，系统处于热水单供模式。

具体实施例中系统设定自动和手动模式，当系统处于自动模式时，系统根据环境温度传感器2测得的环境温度来自动转换工作模式；当系统处于手动模式时，根据用户手动选择工作模式。

处于供暖、热水联供模式时，供暖进水电动阀18、供暖电动阀6打开，热水电动阀5关闭，co2热泵1产生的高温水进入供暖水箱4，热水水箱3的上端与供暖水箱4的底端相联通，热水水箱3的中温水可以直接用来供用户用水，供暖水箱4的高温水用来供暖，当热水水箱液位传感器19测得热水水箱液位小于设定液位时，热水进水电动阀17打开，保温电动阀15关闭，自来水经过co2热泵1加热成高温水8进入供暖水箱4；当热水水箱液位传感器19测得热水水箱液位大于或等于设定液位时，热水水箱温度传感器13测得热水水箱温度小于设定温度时，热水进水电动阀17关闭，保温电动阀15打开，热水水箱3低端低温水经过co2热泵1加热成高温水进入供暖水箱4。

系统供暖时，供暖循环水泵7根据房间温度启动或停止，循环水泵7运行时，供暖水箱4上端的高温水通过供暖管道8到达暖气片11进行循环，再经过软水装置10进入热水水箱；系统供热水时，采用恒压供水的方式，当恒压水泵运行时，热水水箱上端的中温水通过热水管道9到达热水用水点12，当恒压水泵停止时，热水管道9小于设定的温度时，回水水泵7运行，热水管道的低温水经过软水装置进入热水水箱3低端。

系统处于热水单供模式时，供暖进水电动阀18、供暖电动阀6关闭，热水电动阀5打开，当热水水箱液位传感器19测得热水水箱液位小于设定液位时，热水进水电动阀17打开，保温电动阀关15闭，自来水经过co2热泵1加热成高温水进入热水水箱3；当热水水箱液位传感器19测得热水水箱液位大于或等于设定液位时，热水水箱温度传感器13测得热水水箱温度小于设定温度时，热水进水电动阀17关闭，保温电动阀15打开，热水水箱3低端低温水经过co2热泵1加热成高温水进入热水水箱3。

具体实施例中系统有多台co2热泵1，可以根据供暖水箱温度传感器14测得的供暖水箱4温度和热水水箱液位传感器19测得的热水水箱3液位，来自动转换co2热泵1的工作模式，一部分co2热泵1将自来水加热成热水根据系统的工作模式进入供暖水箱4或热水水箱3，一部分机组将热水水箱3底部的低温水加热成高温水，根据系统的工作模式进入供暖水箱4或热水水箱3。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。