燃气吸收式空气源热泵与锅炉耦合供热系统的制作方法

文档序号:15433266发布日期:2018-09-14 21:52阅读:1668来源:国知局

本实用新型涉及供热系统领域,具体涉及燃气吸收式空气源热泵与锅炉耦合供热系统。



背景技术:

随着国家对于环境问题的日益重视,燃煤锅炉造成的环境问题相当突出,世界上许多的大城市经验已经表明,改善大气污染的根本途径是改变燃料结构,用燃气作为燃料和电能替代的方式对改善大气环境大有裨益。但是燃气锅炉供热的方式,对燃气能源的消耗仍然很大。

空气源热泵供暖技术就是利用空气中的热量作为低温热源,经过传统热泵系统中的泠凝器和蒸发器进行热交换,然后通过循环系统循环,提供热量,利用机组循环系统将能量转移到建筑物内,满足用户的供热需求。空气源热泵供暖技术与传统供暖方式相比,具有效率高、节能效果显著、环境效益显著等显著优点。现有的空气源热泵在外界温度过低时,空气源热泵会出现压缩比增大等问题,导致性能系数降低,甚至会导致压缩机损坏,且单纯利用空气源热泵供暖受环境条件影响很大。



技术实现要素:

针对现有的单独利用燃气锅炉供热存在的能源消耗大的问题,本实用新型提供了燃气吸收式空气源热泵与锅炉耦合供热系统。

本实用新型具有的有益效果是:

燃气吸收式空气源热泵与锅炉耦合供热系统,其特征在于,包括空气源热泵供热部分、锅炉供热部分、用户端部分和自动控制部分,空气源热泵供热部分与锅炉供热部分串联后与用户端部分相连,所述自动控制部分分别与空气源热泵供热部分和锅炉供热部分相连;

所述空气源热泵供热部分包括燃气吸收式空气源热泵,燃气吸收式空气源热泵连接有储热水箱,所述燃气吸收式空气源热泵包括发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器,所述发生器与冷凝器相连,冷凝器通过节流装置与蒸发器相连,蒸发器与吸收器相连,吸收器通过溶液管路与发生器相连,溶液管路上设置有溶液泵,所述冷凝器还与储热水箱相连;

所述锅炉供热部分包括燃气锅炉、锅炉循环泵和换热器,燃气锅炉与锅炉循环泵相连,锅炉循环泵与换热器相连;

燃气锅炉上连接有烟气余热管道,烟气余热管道与发生器相连;

所述用户端部分包括供热循环管网,供热循环管网连接有用户端,所述供热循环管网包括供热管和回水管;

所述储热水箱与供热管相连,在供热管上设置有第一阀门,第一阀门与储热水箱之间的供热管上通过进水管与换热器相连,换热器连接有出水管,出水管连接在供热管上,所述进水管上设置有第二阀门;

所述自动控制部分包括上位机,上位机连接有温度传感器单元,上位机还与锅炉循环泵、第一阀门和第二阀门相连;所述温度传感器单元包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器,第一温度传感器设置在储热水箱内,用于检测储热水箱内水温;第二温度传感器设置在供热管末端,用于检测供热管末端的供水温度;第三温度传感器设置在室外,用于检测室外温度。

优选地,所述燃气吸收式空气源热泵为氨水燃气吸收式空气源热泵,氨为制冷剂,水为吸收剂,能提供45至55℃的高温热水。

优选地,所述自动控制部分还包括压力传感器和流量传感器,压力传感器和流量传感器分别设置在储热水箱、锅炉循环泵和供热循环管网内,压力传感器和流量传感器均与上位机相连。

本实用新型具有的有益效果是:

本实用新型提供的燃气吸收式空气源热泵与锅炉耦合供热系统,主要由氨水燃气吸收式空气源热泵为用户供热,相比于传统的空气源热泵,该氨水燃气吸收式空气源热泵适应环境能力更强,且能提供45至55℃的高温热水,更加的节能环保;在室外温度较低时,空气源热泵效率下降,供热温度降低,热负荷加大,此时燃气锅炉启动,氨水燃气吸收式空气源热泵供出的热水经换热器升温后,再供给用户,避免出现空气源热泵供热负荷不足的情况,保证居民室内供热温度。本实用新型充分利用空气源热泵技术的高效性、节能环保性,结合锅炉供热,实现更加清洁环保的供热,相较于传统的只用锅炉供热的模式,节省了能源,降低了供热成本。

附图说明

图1为燃气吸收式空气源热泵与锅炉耦合供热系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体的说明:

结合图1,燃气吸收式空气源热泵与锅炉耦合供热系统,包括空气源热泵供热部分、锅炉供热部分、用户端部分和自动控制部分,空气源热泵供热部分与锅炉供热部分串联后与用户端部分相连,自动控制部分分别与空气源热泵供热部分和锅炉供热部分相连。

空气源热泵供热部分包括燃气吸收式空气源热泵,燃气吸收式空气源热泵连接有储热水箱1,燃气吸收式空气源热泵包括发生器2、冷凝器3、蒸发器4和吸收器5,发生器2与冷凝器3相连,冷凝器3通过节流装置6与蒸发器4相连,蒸发器4与吸收器5相连,吸收器5通过溶液管路与发生器2相连,溶液管路上设置有溶液泵7,冷凝器3还与储热水箱1相连。

燃气吸收式空气源热泵为氨水燃气吸收式空气源热泵,氨为制冷剂,水为吸收剂,蒸发器吸收来自空气的热量,最终冷凝器放热,提供45至55℃的高温热水。高温热水能进入到储热水箱内进行存储,避免因空气源热泵故障出现停止供热的情况。

锅炉供热部分包括燃气锅炉8、锅炉循环泵9和换热器10,燃气锅炉与锅炉循环泵相连,锅炉循环泵与换热器相连。

燃气锅炉上连接有烟气余热管道,烟气余热管道与发生器相连,燃气锅炉运行时,排出的烟气余热,可为发生器提供能量。

用户端部分包括供热循环管网,供热循环管网连接有用户端11,供热循环管网包括供热管12和回水管13。

储热水箱1与供热管12相连,在供热管12上设置有第一阀门14,第一阀门14与储热水箱1之间的供热管12上通过进水管15与换热器10相连,换热器连接有出水管16,出水管连接在供热管12上,进水管上设置有第二阀门17。

回水管13连接在吸收器5上,经吸收器5加热回水后,在送入冷凝器3中进一步加热,得到供热温度。

自动控制部分包括上位机,上位机连接有温度传感器单元,上位机还与锅炉循环泵9相连、第一阀门14和第二阀门17相连,控制锅炉循环泵、第一阀门和第二阀门的启停。

温度传感器单元包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器,第一温度传感器设置在储热水箱内,用于检测储热水箱内水温;第二温度传感器设置在供热管末端,用于检测供热管末端的供水温度,第三温度传感器设置在室外,用于检测室外温度。

自动控制部分还包括压力传感器和流量传感器,压力传感器和流量传感器分别设置在储热水箱、锅炉循环泵和供热循环管网内,压力传感器和流量传感器均与上位机相连。

供热初期,室外温度不是很低,第一阀门开启,第二阀门关闭,此时只利用空气源热泵供热部分为用户端供热,上位机通过第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器,实时监测储热水箱内水温、供热管末端的供水温度和室外温度;

在供热中期,室外温度过低,空气源热泵效率下降,供热温度降低,供热负荷增加,空气源热泵供热部分不能完全满足用户供热需求,启动锅炉供热部分,此时第一阀门关闭,第二阀门开启,氨水燃气吸收式空气源热泵供出的热水经换热器升温后,再供给用户,满足用户供暖需求,上位机通过第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器,实时监测储热水箱内水温、供热管末端的供水温度和室外温度;

在供热末期,室外温度回升,供热负荷减少,此时停止锅炉供热部分,第一阀门开启,第二阀门关闭,只利用空气源热泵供热部分进行供热,既能满足供热要求。

实施例1

我们以平均供暖140天为例进行说明:

1、在前45天,此时上位机检测到室外温度不是很低,锅炉供热部分处于关闭状态,第一阀门开启,第二阀门关闭,只利用空气源热泵供热部分为用户端供热,能够提供50℃热水给用户,上位机检测储热水箱内水温和供热管末端的供水温度,一旦发生较大变化,说明设备出现故障,便于工作人员及时进行处理。

2、在供热中期,60天里,室外温度明显降低,空气源热泵效率下降,供热温度降低,供热负荷增加,上位机检测到室外温度太低,且储热水箱内水温过低,此时启动锅炉供热部分,第一阀门关闭,第二阀门开启,氨水燃气吸收式空气源热泵供出的热水经换热器升温,第二温度传感器检测到温度达到要求后,再进入供热管,送至用户端,满足用户供热需求;上位机检测储热水箱内水温、供热管末端的供水温度和室外温度,一旦发生较大变化,便于工作人员及时进行处理。

3、在供热后期,35天里,室外温度回升,供热负荷减少,锅炉供热部分关闭,第一阀门开启,第二阀门关闭,只利用空气源热泵供热部分进行供热,上位机检测储热水箱内水温、供热管末端的供水温度和室外温度,一旦发生较大变化,便于工作人员及时进行处理。

当然,上述说明并非是对本实用新型的限制,本实用新型也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本实用新型的保护范围。

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