供热供冷系统的制作方法

本实用新型属于供热供冷技术领域，尤其涉及一种供热供冷系统。

背景技术：

在冬季，北方地区基本都是采用锅炉进行供暖，然而锅炉是通过对煤或生物质进行燃烧来获取热能的，在燃烧过程中会释放出大量有害气体和微小颗粒物，会使得北方地区的雾霾天气越来越严重。为了推进北方地区的清洁取暖，减少雾霾天气，将燃煤锅炉改造为燃气锅炉，或者采用空气源热泵通过电能来进行取暖，减少尾气和污染物的排放。但是，采用单纯的天然气或电能进行供暖会使得用户的供暖成本太高。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种供热供冷系统，以解决现有技术中单纯采用天然气或电能供暖所造成的供暖成本太高的问题。

本实用新型实施例提供了一种供热供冷系统，包括：供能装置和相变储能装置；所述供能装置的出水口通过供水管与负载的入水口连通，所述供能装置的入水口通过回水管与所述负载的出水口连通；所述相变储能装置的入水口通过第一支路与所述供水管连通，所述相变储能装置的入水口还通过第二支路与所述回水管连通，所述相变储能装置的出水口通过第三支路与所述回水管连通；所述回水管、第一支路、第二支路和第三支路上均设置有控制阀。

可选的，所述相变储能装置包括相变蓄热储能罐和相变蓄冷储能罐；

所述相变蓄热储能罐的入水口通过第一蝶阀与所述第一支路连通，所述相变蓄热储能罐的入水口还通过所述第一蝶阀和第一单向阀与所述第二支路连通，所述相变蓄热储能罐的出水口通过第一电磁阀与所述第三支路连通；

所述相变蓄冷储能罐的入水口通过第二蝶阀与所述第一支路连通，所述相变蓄冷储能罐的入水口还通过所述第二蝶阀和第二单向阀与所述第二支路连通，所述相变蓄冷储能罐的出水口通过第二电磁阀与所述第三支路连通。

可选的，所述系统还包括循环水泵，所述循环水泵设置在所述供能装置的进水口处。

可选的，所述系统还包括补水泵，所述补水泵的入水口与外部水箱连通，所述补水泵的出水口与所述回水管连通。

可选的，所述相变储能装置为管壳式换热器，所述管壳式换热器包括管程和壳程，所述壳程用于填充相变材料，所述管程用于为换热介质的流动提供空间。

可选的，所述系统还包括通信模块和显示模块，所述通信模块与供能装置相连，用于接收供能装置发送的剩余热水或冷水能够使用的时长；所述显示模块与所述通信模块相连，用于显示所述通信模块接收到的所述时长。

可选的，所述系统还包括提醒模块，所述提醒模块与所述显示模块和/或所述通信模块相连，用于当所述时长低于预设时长时生成并发送提醒信息。

可选的，所述系统还包括按键输入模块，所述按键输入模块与所述通信模块相连，用于接收用户输入的对剩余热水或冷水能够使用时长进行查询的指令，并通过所述通信模块将所述指令传输至供能装置。

可选的，所述提醒模块包括语音提醒单元和/或发光单元。

可选的，供能装置包括下述至少一项：空气源热泵、水源热泵、地源热泵、污水源热泵。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例提供的供热供冷系统包括供能装置和相变储能装置，供能装置的出水口通过供水管与负载的入水口连通，供能装置的入水口通过回水管与负载的出水口连通；相变储能装置的入水口通过第一支路与所述供水管连通，相变储能装置的入水口还通过第二支路与所述回水管连通，相变储能装置的出水口通过第三支路与回水管连通；回水管、第一支路、第二支路和第三支路上均设置有控制阀，通过在供能装置和负载之间设置相变储能装置，从而将供能装置在夜晚吸收的热量进行存储，而在白天将吸收的热量进行释放，进而减少供能装置在白天所做的功，解决单纯采用天燃气或电能供暖所造成的成本太高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的供热供冷系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的供热供冷系统的另一结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，现对本实用新型提供的供热供冷系统进行说明。所述供热供冷系统包括：供能装置1和相变储能装置2，供能装置1的出水口通过供水管3与负载的入水口连通，供能装置1的入水口通过回水管4与负载的出水口连通；相变储能装置2的入水口通过第一支路5与供水管3连通，相变储能装置2的入水口还通过第二支路6与回水管4连通，相变储能装置2的出水口通过第三支路7与回水管4连通；回水管4、第一支路5、第二支路6和第三支路7上均设置有控制阀，即控制阀8、控制阀9、控制阀10和控制阀11。

在本实施例中，供能装置1将出水口通过供水管3与负载连通，从而为负载提供所需的热水或冷水，而供能装置1的入水口通过回水管4与负载的出水口相连，用于接收经过负载后的回水。相变储能装置2通过第一支路5与供水管连通，在所述第一支路5上设置有控制阀9，当打开控制阀9时，相变储能装置2接收供能装置1提供的热水或冷水，并吸收所述热水或冷水中的能量；相变储能装置2还通过第二支路6与回水管连通，在所述第二支路6上设置有控制阀10，当打开控制阀10时，相变储能装置2接收由供能装置1流经负载后的回水，并对回水进行加热或降温；相变储能装置2还通过第三支路7与回水管连通，在所述第三支路7上设置有控制阀11，当打开控制阀11时，将相变储能装置2的水经过回水管流回供能装置1。

具体的，所述供热供冷系统在供热时，其工作的模式分为蓄热模式和放热模式，所述供热供冷系统在供冷时，其工作的模式分为蓄冷模式和放冷模式，其中蓄热模式和蓄冷模式发生在夜间，放热模式和放冷模式则发生在白天，通过利用夜间相对便宜的低谷电使得供能装置吸收能量，并存储在相变储能装置中，而在白天时，相变储能装置将夜晚所存储的能量进行释放，从而减少供能装置利用白天的高价电做功。

下面通过附图1，对所述系统在供热时的蓄热模式和放热模式进行说明。当夜晚时，所述系统处于蓄热模式，此时打开控制阀8和控制阀9，关闭控制阀10，则供能装置1利用夜间的低谷电对水进行加热，将加热后的水分为两部分，一部分水供给用户使用，回水则通过回水管4回流至供能装置1；另一部分水则通过第一支路5流进相变储能装置2，相变储能装置2通过相变材料吸收热水中的能量后，打开控制阀11使得相变储能装置中被吸收能量后的水通过第三支路7以及回水管4流回至供能装置1。当白天时，所述系统处于放热模式，此时关闭控制阀8和控制阀9，打开控制阀10和控制阀11，则供能装置1所提供的热水在经过负载换热后，水的温度将会降低，而此时控制阀8处于关闭状态而控制阀10处于打开状态，所以，流经负载后的水将会通过第二支路6流进相变储能装置2，此时利用夜间相变材料存储的能量对回水进行加热，从而使得回水温度升高，并通过第三支路7回流进供能装置，从而减少供能装置在白天对回水进行做工，进而提高经济效益。所述系统在供冷时，分为蓄冷模式和放冷模式，此处不再赘述

上述供热供冷系统，与现有技术相比，通过在供能装置和负载之间设置一个相变储能装置，并将相变储能装置的入水口通过第一支路与所述供水管连通，同时通过第二支路与所述回水管连通，相变储能装置的出水口通过第三支路与所述回水管连通，并且在回水管、第一支路、第二支路和第三支路上均设置有控制阀，通过在夜晚和白天分别控制不同的控制阀处于打开或关闭的状态，使得供热供冷装置能够在夜晚利用低谷电吸收能量进行存储，在白天将夜晚吸收的能量释放，从而减少供能装置在白天的做工，从而解决单纯采用天然气或电能供暖所造成的供暖成本太高的问题。

进一步地，参见图2，作为一种具体实施方式，相变储能装置2包括相变蓄热储能罐201和相变蓄冷储能罐205。

相变蓄热储能罐201的入水口通过第一蝶阀202与所述第一支路5连通，相变蓄热储能罐201的入水口还通过所述第一蝶阀202和第一单向阀203与所述第二支路6连通，相变蓄热储能罐201的出水口通过第一电磁阀204与所述第三支路7连通。

相变蓄冷储能罐205的入水口通过第二蝶阀206与所述第一支路5连通，相变蓄冷储能罐205的入水口还通过所述第二蝶阀206和第二单向阀207与所述第二支路6连通，相变蓄冷储能罐205的出水口通过第二电磁阀208与所述第三支路7连通。

在本实施例中，相变储能装置2可以包括相变蓄热储能罐201和相变蓄冷储能罐205，使得所述供热供冷系统能够根据用户需求提供热水或冷水。所述相变蓄热储能罐和相变蓄冷储能罐的工作原理相同，其二者的区别在于所述相变蓄热储能罐和相变蓄冷储能罐中所存储的相变材料不同，所述相变蓄热储能罐中的相变材料为固态相变材料，所述蓄冷储能罐中的相变材料为液态相变材料。

当处于冬季时，需要为负载提供热水，则应该使用相变蓄热储能罐，因此需要关闭相变蓄冷储能罐周围的阀门，如：第二蝶阀206，第二单向阀207和第二电磁阀208；同时打开相变蓄热储能罐周围的阀门，如第一蝶阀202，第一单向阀203和第一电磁阀204。在使用相变蓄热储能罐为用户提供热水时，分为夜晚的蓄热模式和白天的放热模式，在蓄热模式时，打开控制阀8和控制阀9，使得供能装置提供的热水一部分可以供负载使用，也就是供用户使用，并将回水通过回水管4流进供能装置1；同时，另一部分热水通过控制阀9、第一蝶阀202流进相变蓄热储能罐201，此时相变材料发生相变，吸收热水中的热量，相变材料由固态变为液态或固液混合态，而被吸收热量后的水则经过第一电磁阀204和控制阀11以及回水管4流进供能装置1，经过蓄热模式，相变蓄热储能罐吸收热水中的能量，并将能量进行保存。在放热模式时，关闭控制阀8和控制阀9，打开控制阀10和控制阀11，供能装置1提供的热水在流经负载后温度降低，将温度降低的水通过控制阀10、第一单向阀203、第一蝶阀202流进相变蓄热储能罐201，此时相变材料进行放热，使得回水温度升高，进而升温后的水经过第一电磁阀204、控制阀11和回水管后流进供能装置1，经过放热模式，相变蓄热储能罐释放由蓄热模式时存储的热量，从而减少用户在白天使用热水时对回水所做的功。

当处于夏季时，需要为负载提供冷水，其具体的工作原理与所述系统为负载提供热水的工作原理相同，此处不再赘述。

进一步地，作为一种具体的实施方式，所述供热供冷系统还包括循环水泵12，所述循环水泵12设置在所述供能装置1的进水口处。

在本实施例中，还设置有循环水泵12，以使得回水能够顺利回流至供能装置1，其中，为了防止循环水泵临时出现故障的情形，还可以在所述循环水泵旁并联一个循环水泵，其中一个循环水泵作为运行中的循环水泵，另一个水泵作为备用水泵，当运行中的水泵出现问题时，则使用备用水泵将回水输送至供能装置。

进一步地，作为一种具体的实施方式，所述供热供冷系统还包括补水泵13，所述补水泵13的入水口与外部水箱连通，所述补水泵13的出水口与所述回水管4连通。

在本实施例中，所述供热供冷系统还包括补水泵，供热供冷系统在工作的过程中由于用户对于热水或冷水的使用，以及水量的蒸发，会使得供能装置中的水量逐渐减少，因此在所述系统的回水管路上设置一个补水泵13，补水泵的入水口与外部水箱连通，补水泵的出水口与供热供冷系统的回水管连通，使得补水泵提供的水可以由回水管流进所述供能装置。

进一步地，作为一种具体的实施方式，所述相变储能装置为管壳式换热器，所述管壳式换热器包括管程和壳程，所述壳程用于填充相变材料，所述管程用于为换热介质的流动提供空间。

在本实施例中，相变储能装置采用的为管壳式换热器，在管壳式换热器包括管程和壳程，再所述壳程中填充相变材料，在所述管程中供换热介质流动，所述相变材料和换热介质是通过封闭在壳体中管束的壁面进行热传导，其中换热过程最先发生在管壁的周围。进一步的，可以将进行热传导的管束壁面设置为翅片形状，从而增大传热面积，进而增加传热效率。

进一步地，作为一种具体的实施方式，所述系统还包括通信模块14和显示模块15，通信模块14与供能装置1相连，用于接收供能装置1发送的剩余热水或冷水能够使用的时长；显示模块15与通信模块14相连，用于显示通信模块14接收到的所述时长。

在本实施例中，所述供能装置1还与通信模块14相连，通信模块14可以用于接收供能装置1发送的剩余水量的使用时长，而显示模块15则直接与所述通信模块14相连，用于直观显示剩余水量的使用时长，所述显示模块15对剩余水量的使用时长的显示方式可以为数字格式。

进一步地，作为一种具体的实施方式，所述系统还包括提醒模块16，提醒模块16与显示模块15和/或所述通信模块14相连，用于当时长低于预设时长时生成并发送提醒信息。

在本实施例中，所述系统还包括提醒模块16，所述提醒模块16可以与显示模块15相连，或者与所述通信模块14相连，从而通过显示模块15或通信模块14获得当前剩余热水或冷水的使用时长。在所述提醒模块16中，设置有当前剩余热水或冷水的预设时长，也就是热水或冷水能够使用的最短时长，当获取到剩余热水或冷水的使用时长时，将所述使用时长与预设时长比较，当获取的热水或冷水的使用时长小于所述预设时长时，则发出提醒信息，方便用户对热水或冷水的使用作出合理的规划。

进一步地，作为一种具体的实施方式，所述系统还包括按键输入模块17，按键输入模块17与通信模块14相连，用于接收用户输入的对剩余热水或冷水能够使用时长进行查询的指令，并通过所述通信模块14将指令传输至供能装置1。

在本实施例中，通过设置按键输入模块将用户的指令传递至供能装置1，其中，所述按键输入模块所提供的按键可以是虚拟按键，也可以是实体按键，对此不作限定。当用户在需要获取当前剩余热水或冷水的使用时长时，可以按下所述虚拟按键或实体按键，则所述查询指令将传递至通信模块14，通信模块14在获取所述指令后将其传递至供能装置1，供能装置1则根据当前热水或冷水的水量以及用户使用热水或冷水的平均速度得到剩余热水或冷水的使用时长。

进一步地，作为一种具体的实施方式，所述提醒模块16包括语音提醒单元和/或发光单元。

在本实施例中，所述提醒模块16可以为语音提醒单元，也可以为发光单元，也可以同时包括语音提醒单元和发光单元。当剩余热水或冷水的使用时长低于预设时长时，通过语音提醒单元发出语音信号，或者发光单元发出指示信号以提醒用户合理规划热水或冷水的使用。例如，当剩余热水的使用时长为20分钟，而预设时长为30分钟时，则所述语音提醒单元可以发出语音“当前剩余热水可供使用时长为20分钟”或者，发光单元通过闪灯的方式通知用户，使得用户获取到当前热水水量不足的信息。当用户在接收到语音提醒单元的语音信号或看到发光单元所发出的光信号后，则可以通过继续加热获得更多热水以满足用户需求，或者合理规划当前的剩余热水，便于用户做好用水计划。

进一步地，作为一种具体的实施方式，所述供能装置包括下述至少一项：空气源热泵、水源热泵、地源热泵、污水源热泵。

在本实施例中，所述供能装置可以为空气能热泵、水源热泵、地源热泵以及污水源热泵，对于不同的热泵其吸热或冷却的介质不同。例如，空气源热泵是将空气中的能量收集起来，供用户使用；而水源热泵则是把水源中的能量进行收集，以供用户使用。

上述供热供冷系统，与现有技术相比，通过在供能装置和负载之间设置一个相变储能装置，并将相变储能装置的入水口通过第一支路与所述供水管连通，同时通过第二支路与所述回水管连通，相变储能装置的出水口通过第三支路与所述回水管连通，并且在回水管、第一支路、第二支路和第三支路上均设置有控制阀，通过在夜晚和白天分别控制不同的控制阀处于打开或关闭的状态，使得供热供冷装置能够在夜晚利用低谷电吸收能量进行存储，在白天将夜晚吸收的能量释放，从而减少热泵在白天的做工，从而解决单纯采用天然气或电能供暖所造成的供暖成本太高的问题，此外，所述供热供冷系统根据设置的通信模块和显示模块，可以获得当前剩余水量使用时长，并提醒用户做好用水的计划，解决用户在使用供能装置时突然出现供水不足的问题。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。