一种提高供热效率的热泵系统的制作方法_2

文档序号:10334030阅读:来源:国知局
介质的混合。
[0026]优选地,所述第一储水罐Cl与第二储水罐C2的周围设有隔热保温层。所述隔热保温层可采用聚氨酯发泡材料发泡,或者直接采用橡塑保温材料包覆,或者采用酚醛泡沫等保温材料。采用隔热保温层能够对第一储水罐Cl与第二储水罐C2有效保温,提升所述第一储水罐Cl与第二储水罐C2的蓄热性能,提升系统的能效比。
[0027]进一步,所述第一储水罐Cl或第二储水罐C2中的传热介质温度达到设定供热温度时,对所述供热末端R2进行供热;所述第一储水罐Cl或第二储水罐C2中的传热介质温度降为设定回水温度时,所述热栗机组Rl对所述第一储水罐Cl或第二储水罐C2进行制热。
[0028]具体地,所述第一储水罐Cl与第二储水罐C2的顶部、底部均设有温度传感器。具体地,如图1所示,第一储水罐顶部温度传感器Tl用于探测第一储水罐Cl顶部传热介质的温度,第一储水罐底部温度传感器T2用于探测第一储水罐Cl底部传热介质的温度;当第一储水罐Cl底部传热介质的温度达到设定供热温度时,所述第一储水罐Cl通过第二水栗B2和阀门控制对所述供热末端R2进行供热,直到所述第一储水罐Cl底部传热介质的温度降为设定回水温度时,通过调整阀门的开闭状态,切断供热。此后,所述热栗机组Rl和第一水栗BI开启重新对所述第一储水罐Cl进行制热,直到第一储水罐底部温度传感器T2探测的温度达到供热设定温度时停止制热,如此往复循环。
[0029]同理,第二储水罐顶部温度传感器T3用于探测第二储水罐C2顶部传热介质的温度,第二储水罐底部温度传感器T4用于探测第二储水罐C2底部传热介质的温度。当第二储水罐C2底部传热介质的温度达到设定供热温度时,所述第二储水罐C2通过第二水栗B2和阀门控制对所述供热末端R2进行供热,直到所述第二储水罐C2底部传热介质的温度降为设定回水温度时,通过调整阀门的开闭状态,切断供热。此后,所述热栗机组Rl和第一水栗BI开启重新对所述第二储水罐C2进行制热,直到第一储水罐底部温度传感器T4探测的温度达到供热设定温度时停止制热,如此往复循环。
[0030]优选地,所述阀门均为电磁阀,所述电磁阀与控制机构相连,所述控制机构与所述温度传感器相连,并且所述控制机构根据所述温度传感器的温度对所述电磁阀的开闭状态进行控制。本实施例中的阀门均为电磁阀,以便于实现热栗系统的智能化控制。将所述控制机构可采用PLC等方式编程控制,或者直接采用常规电控设备进行控制。通过与所述温度传感器相连,所述控制机构实时监控所述第一储水罐Cl、第二储水罐C2上下层的温度数值,并根据预设的供热温度以及回水温度自动控制相应的电磁阀,以实现所述第一储水罐Cl与第二储水罐C2交替向所述供热末端R2供热,并且通过热栗机组Rl交替进行制热升温。
[0031]进一步,本实用新型的热栗系统通过设定合理的供热温度和回水温度,能够使得热栗系统的整体能效比最大化。优选地,所述第一储水罐Cl或第二储水罐C2中的传热介质温度达到45°C?60°C时,对所述供热末端R2进行供热;所述第一储水罐Cl或第二储水罐C2中的传热介质温度降为30°C?40°C时,通过所述热栗机组Rl进行制热升温。本实用新型的热栗系统采用大温差换热,供水温度达到45°C?60°C,回水温度为30°C?40°C,温差在15?20°C以上。
[0032]更进一步,温度达到45°C?60°C的所述第一储水罐Cl或第二储水罐C2中任意一个储水罐进行供热的同时,所述热栗机组Rl对另一个储水罐进行制热。本实用新型利用所述第一储水罐Cl、第二储水罐C2交替进行供热、制热,通过储水箱进而使得热栗机组能够长时间运行在能效比较高的工况,提高了整个系统的能效比。
[0033]本实用新型的热栗系统能够实现上述工况和效果的技术原理如下:
[0034]通过设置所述第一储水罐Cl与第二储水罐C2,并且在进水时使第一储水罐Cl与第二储水罐C2中传热介质依据温度梯度出现明显的分层;在热栗系统运行时,所述第一储水罐Cl与第二储水罐C2交替向所述供热末端R2供热,同时所述第二储水罐C2与所述第一储水罐Cl通过热栗机组Rl交替进行制热。在制热过程中,由于储热罐上下层按温度梯度分层,使得储热罐中传热介质温度逐步提高,使得热栗机组中工质换热状态长时间处于高效状态,进而使得热栗机组能够长时间运行在能效比较高的工况,提高了整个系统的能效比,进而提尚了供热效率。
[0035]本实用新型的热栗系统可采用如下方法对末端设备进行供热:具体地,采用所述热栗系统对供热末端R2进行供热。
[0036]当所述热栗系统运行时,通过开闭所述阀门控制所述第一储水罐Cl向所述供热末端R2供热,直到所述第一储水罐Cl内的温度降低到回水温度,同时所述第二储水罐C2通过热栗机组Rl进行制热,直到所述第二储水罐C2内的温度上升到供热温度时,所述第二储水罐C2向所述供热末端R2供热;并且所述第一储水罐Cl与第二储水罐C2向所述供热末端R2交替供热。
[0037]优选地,所述热栗机组Rl对第一储水罐Cl制热温度上升到供热温度所需的时间小于或等于所述第二储水罐C2向所述供热末端R2供热温度降低到回水温度所需的时间。上述设置可以通过计算储水罐容量、第二水栗流量、制热时间的匹配进行设定,使得制热时间小于或等于供热时间。更优选地,为了获得最佳的效果,所述制热时间应当比供热时间短5?10分钟,以获得更高的制热效率,不仅使得所述热栗系统能够应对供热面积小规模改变的需求,同时还能够是热栗系统留有供热余量,能够应对更加极端的温度环境。
[0038]如图1所示,在供热运行时,所述第二储水罐C2与所述第一储水罐Cl通过热栗机组Rl交替进行制热。当然,本领域技术人员应当理解,无论是采用所述第二储水罐C2先供热还是采用所述第一储水罐Cl进行供热,并无任何影响。
[0039]为便于说明书本实用新型供热方法的工作过程,在本实施例中,以先采用第一储水罐Cl制热,在达到供热温度后采用第一储水罐Cl供热,并在所述第一储水罐Cl对所述供热末端R2供热的同时,热栗机组Rl对所述第二储水罐C2进行制热;制热完成之后再采用所述第二储水罐C2对所述供热末端R2供热,同时所述热栗机组Rl对所述第一储水罐Cl进行制热,如此往复循环,其具体工作过程如下:
[0040]在本实施例中,采用一种优选的供回水温度,其中供热温度为55°C,回水温度为35°C。并且通过储水罐容量、第二水栗流量、制热时间的匹配设定,使得制热一个储水罐所需的时间小于一个储水罐的供热时间。
[0041]热栗系统在首次制热时,开启第一储水罐与热栗机组之间进水管道中的阀门F3、第一储水罐与热栗机组之间供水管道中的阀门F5,关闭其余阀门,并开启所述热栗机组Rl、第一水栗BI,所述热栗机组Rl开始对第一储水罐Cl进行加热。当然,本领域技术人员根据本实用新型的方法亦可在首次制热时同时开启第二储水罐与热栗机组之间进水管道中的阀门F4、第二储水罐与热栗机组之间回水管道中的阀门F6,同时对所述第一储水罐Cl和第二储水罐C2进行制热。
[0042]所述热栗机组Rl在对第一储水罐Cl进行制热的过程中,传热介质从上至下逐渐升温。当第一储水罐底部温度传感器T2探测的温度达到55°C时,关闭第一储水罐与热栗机组之间进水管道中的阀门F3、第一储水罐与热栗机组之间供水管道中的阀门F5、第二储水罐与供热末端之间供水管道中的阀门F2、第二储水罐与供热末端之间回水管道中的阀门F8,开启第一储水罐与供热末端之间供水管道中的阀门F1、第一储水罐与供热末端之间回水管道中的阀门F7、第二储水罐与热栗机组之间进水管道中的阀门F4、第二储水罐与热栗机组之间回水管道中的阀门F6,并开启所述第二水栗B2。此时所述第一储水罐Cl通过所述
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