[实用新型]一种蓄热型空气源热泵冷热水系统

说明书

技术领域

本实用新型属于热泵技术和制冷空调领域，涉及一种蓄热型柔性空气源热泵系统。

背景技术

空气源热泵以兼顾制冷制热、结构紧凑、节能节水、使用安装方便等诸多优点在我国 长江中下游、西南地区及华南地区得到了广泛的推广与应用。但是对于我国北方地区而言， 由于以供热为主，保障极端恶劣天气下室内热负荷需求，热泵机组的容量选型较大，导致 热泵系统大部分时间在部分负荷下运行，满负荷运行时间极少，因此效率低。因此，降低 热泵选型容量，解决选型偏大问题，提高热泵运行效率，对于我国节能减排事业具有重要 意义，也是扩大空气源热泵应用地域的必然要求。

中国专利(申请号CN01105718)公开了利用相变材料进行蓄热的热泵供热的技术方案。 该方案在用电低谷时，利用电加热器加热相变蓄热装置中的相变材料，将热量蓄存，白天 通过热泵系统将热量提取出来为房间供热。该系统可以节省运行电费，均衡城市用电负荷， 但该技术方案未充分利用自然能源，因此并不节能。中国专利(申请号CN200410026453) 提出了另一种相变蓄热热泵技术方案。该方案与上一方案的区别在于在相变蓄热装置中增 加了冷凝换热盘管，可以充分利用冷凝热并蓄存起来。该系统缺点在于：当环境温度较高， 但热泵冷凝热不满足相变材料蓄热要求或一段时间内需要大量热水时，该系统仍旧需要开 启辅助电加热设备，导致系统的运行效率降低。中国专利(CN201420315932)公开了采用 微通道换热和毛细管换热技术来提高热水器的换热效率的技术方案。该方案在系统型式上 与专利(申请号CN200410026453)并无本质区别。中国专利(CN201410356791)公开了 采用不同相变点的蓄热材料及冷水和冷媒换热管道组合形式的技术方案。该方案在蓄热装 置的相变材料及结构型式上进行了改进。

上述蓄热型热泵系统复杂，初投资大，仍存在由于设计不合理导致的高能耗运维昂贵 等问题，因此，研发具有结构简单、运行可靠、供热能力强、能耗水平低等特征的空气源 热泵冷热水系统是改善供热的可靠性、舒适性和安全性的重要技术途径。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题和缺点，本实用新型提供了一种蓄热型空气源热泵冷 热水系统，解决了冬季热泵供热容量选型偏大的问题，不仅降低了初投资，而且提高了热 泵的运行效率。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种蓄热型空气源热泵冷热水系统，包括热泵主机和用户侧；热泵主机包括压缩机、 四通阀、第一液体冷却式换热器、膨胀阀以及第二液体冷却式换热器；用户侧包括用户、 水泵和用户侧阀门；其特征在于：该系统还包括室外源侧和蓄热模块；室外源侧依次包括 载冷剂泵、风冷换热器以及源侧阀门，所述的载冷剂泵出口通过管道依次连接风冷换热器 和源侧阀门，源侧阀门的出口与第一液体冷却式换热器的冷却介质入口相连，载冷剂泵的 入口与第一液体冷却式换热器的冷却介质出口相连；蓄热侧包括蓄热箱、第一阀门、第二 阀门、第三阀门以及第四阀门，所述的蓄热箱内部还包括换热盘管；所述的源侧阀门的进 口通过第二阀门连接蓄热箱内换热盘管的进口，所述的源侧阀门的出口通过第一阀门连接 蓄热箱内换热盘管的出口；所述的蓄热箱的进口通过第四阀门连接用户侧阀门的进口，所 述的蓄热箱的出口通过第三阀门连接用户侧阀门的出口。

本实用新型所述的一种蓄热型空气源热泵冷热水系统，其特征在于：所述的蓄热箱是 闭式蓄热箱或开式蓄热箱。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的优点及有益效果：

①相比相变蓄热，蓄热箱不仅成本低，而且大大降低了热泵的选型容量，不仅降低了 初投资，而且降低了设备的闲置率，提高了运行效率。

②冬季运行性能显著改善：由于采用蓄热箱，改善了机组供热能力与负荷的不匹配性， 保障了冬季极端恶劣工况下系统的供热能力，同时切换为源侧以后，不仅更加安全可靠， 而且提高了系统的运行效率，降低运行能耗。

③结构简单、技术成熟：在现有空气源热泵的技术基础上利用载冷剂和水将源侧和用 户侧连接起来，不仅有利于现有技术改造升级也有利于新设备的研发；另外，在蓄热模块 中采用的各部件也是发展比较成熟的组件，技术可行性高。

附图说明

图1为本实用新型公开的系统原理及结构示意图。

图2为本实用新型的单源热泵供热模式的工作原理示意图。