一种水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法与流程

本发明属于余热回收，更具体地，涉及一种水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法。

背景技术：

1、水源热泵是一种利用水体作为热源或冷源，通过热泵循环工作，实现供暖、供冷和热水等多种功能的能源系统。在制热工况下，水源热泵蒸发器进出水的温差约为5℃。然而，在实际应用中，水源可能会出现供水流量小并且温度较高的情况，比如在小型污水处理厂。在这种情况下，按照目前的设计方法，即根据水流量选择水源热泵机组，会导致机组的排水温度较高，水中源的余热不能得到充分利用。同时，也会大幅降低水源热泵的供热能力，额外增加其它高品位热源，导致耗能增加。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，该系统可以大幅提升单台机组的额定制热量，实现对水源余热深度利用，并将混水水箱的液位保持在合理范围内，保证水源热泵安全稳定的运行。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，水源余热深度利用的热泵供热系统包括：混水水箱，连接有进水管和出水管，进水管上设置有第一水阀，出水管上设置有第二水阀；水源热泵机组，通过热泵进水管和热泵出水管与混水水箱连接，热泵出水管上设置有第三水阀；热泵排水管，与水源热泵机组连接，热泵排水管上设置有第四水阀；控制单元，根据混水水箱的液位情况控制第一水阀、第二水阀、第三水阀和第四水阀的运行状态，调节方法包括：

3、步骤1,，当混水水箱的实际水位h低于安全运行最低水位线h1时，增大第一水阀和第三水阀的开度，减小第四水阀的开度，对混水水箱的水位进行监测；

4、步骤2，当混水水箱的实际水位h高于安全运行最高水位线h2时，增大第四水阀的开度，减小第三水阀的开度，对混水水箱的水位进行监测；

5、步骤3，当混水水箱的实际水位h高于紧急排水水位线h3时，将第二水阀打开，增大第四水阀的开度，减小第三水阀的开度，对混水水箱的水位进行监测。

6、可选地，所述水源热泵机组包括：

7、蒸发器，设置在所述热泵进水管和所述热泵出水管之间；

8、压缩机，一端与所述蒸发器的出水口连接，所述压缩机的另一端依次连接有冷凝器和节流装置，所述节流装置与所述蒸发器的回水口连接。

9、可选地，所述热泵进水管上设置有水泵。

10、可选地，所述混水水箱内设置有与所述控制单元练级的液位传感器。

11、可选地，所述混水水箱内设置有温度传感器。

12、可选地，所述安全运行最低水位线h1为保证水泵运行2min-10min的液位。

13、可选地，所述安全运行最高水位线h2为所述混水水箱内有2/3-4/5水量的液位。

14、可选地，所述紧急排水水位线h3为所述混水水箱内有9/10水量的液位。

15、可选地，每间隔10s对所述混水水箱的水位进行一次监测。

16、本发明提供了一种水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，其有益效果在于：该系统通过将蒸发器换热后的部分回水与进水管的进入在混水水箱中进行混合，热泵进水管里的水量等于蒸发器换热后的部分回水与进水管的进水量之和，从而大幅提升单台机组的额定制热量，实现对水源余热深度利用，另外，对于系统及其调节方法，可以将混水水箱的液位保持在合理范围内，保证水源热泵安全稳定运行，在供水流量小并且温度较高的水源工况下，可大幅提高水源余热的利用效率，并降低水源热泵投资成本。

17、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，其特征在于，所述水源余热深度利用的热泵供热系统包括：混水水箱，连接有进水管和出水管，所述进水管上设置有第一水阀，所述出水管上设置有第二水阀；水源热泵机组，通过热泵进水管和热泵出水管与所述混水水箱连接，所述热泵出水管上设置有第三水阀；热泵排水管，与所述水源热泵机组连接，所述热泵排水管上设置有第四水阀；控制单元，根据所述混水水箱的液位情况控制所述第一水阀、所述第二水阀、所述第三水阀和所述第四水阀的运行状态，所述调节方法包括：

2.根据权利要求1所述的水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，其特征在于，所述水源热泵机组包括：

3.根据权利要求1所述的水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，其特征在于，所述热泵进水管上设置有水泵。

4.根据权利要求1所述的水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，其特征在于，所述混水水箱内设置有与所述控制单元练级的液位传感器。

5.根据权利要求1所述的水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，其特征在于，所述混水水箱内设置有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，其特征在于，所述安全运行最低水位线h1为保证水泵运行2min-10min的液位。

7.根据权利要求1所述的水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，其特征在于，所述安全运行最高水位线h2为所述混水水箱内有2/3-4/5水量的液位。

8.根据权利要求1所述的水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，其特征在于，所述紧急排水水位线h3为所述混水水箱内有9/10水量的液位。

9.根据权利要求1所述的水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，其特征在于，每间隔10s对所述混水水箱的水位进行一次监测。

技术总结
本发明公开了一种水源余热深度利用的热泵供热系统及其调节方法，涉及余热回收技术领域，该系统包括：混水水箱，连接有进水管和出水管，进水管上设置有第一水阀，出水管上设置有第二水阀；水源热泵机组，通过热泵进水管和热泵出水管与混水水箱连接，热泵出水管上设置有第三水阀；热泵排水管，与水源热泵机组连接，热泵排水管上设置有第四水阀；控制单元，根据混水水箱的液位情况控制各个水阀的运行状态；该调节方法根据实际水位和设定水位线的比较情况，进行水阀开度调整，这样可以大幅提升单台机组的额定制热量，实现对水源余热深度利用，并将混水水箱的液位保持在合理范围内，保证水源热泵安全稳定的运行。

技术研发人员：张树军,韩晓宇,李尚坤,王晓聪,焦佳童,刘锟
受保护的技术使用者：北京北排科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21