[实用新型]一种基于电动热泵和蓄热器的换热站高效补热系统

说明书

本实用新型属于换热站补热改造技术领域，提出了一种基于电动热泵和蓄热器的换热站高效补热系统，其基于原有供热管道基础上，增设蓄热器、电动热泵和阀门。通过针对阀门的启闭、电动热泵和蓄热器的共同作用，在不更换管道的前提下，解决了由于供暖面积持续增加，造成的换热站供热能力不足问题。在热负荷高峰期，一次网热量不足时，优先利用蓄热器内的热量供热，蓄热器放热完毕时，启动电动热泵进行蓄热，既满足了用户的热需求，又提高了管网的输送能力。与此同时，通过蓄热技术，利用电力峰谷差，在夜间进行蓄热，在白天热负荷需求增大时进行放热，不仅减少了能源成本和运行费用，平衡了电力负荷峰谷差，还具有环保和社会效益。

技术领域

本实用新型涉及换热站补热改造技术领域，尤其涉及一种基于电动热泵和蓄热器的换热站高效补热系统。

背景技术

随着我国经济的持续发展，城镇地区供热面积和供热总量持续增高，在取缔中小型燃煤锅炉的背景下，原有热电联产机组和大型区域锅炉房的供热能力往往跟不上负荷增长的速度，进而导致部分换热站的供热压力和流量不足，供热能力不足，导致供热投诉率增大。

为了缓解高峰期用电紧张和低谷期用电过剩的矛盾，可运用合理的经济手段引导电力用户移峰填谷，我国各地根据国家有关部委的要求，逐步推行了分时电价制度，并出台了一系列鼓励用户移峰填谷的优惠政策，这为蓄能技术的推广和应用建立了坚实的基础。

因此，本实用新型采用电动热泵消耗低谷电并结合水蓄热技术，在不更换供热管道的前提下，降低热网回水温度、提高管网输送能力和供热可靠性，降低热损失，解决部分热网热量不足的问题。由于充分利用电力峰谷差和蓄热技术，可节省能源成本和运行费用。而且本实用新型有利于电网的削峰填谷，也为可再生能源消纳提供一定的空间。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于电动热泵和蓄热器的换热站高效补热系统对换热站进行补热，利用电动热泵消耗谷电并结合蓄热器对换热站进行补热；利用高效电动热泵消耗夜间低谷电，将回水温度降低，并将热量储存在蓄热器内，在热负荷高峰期，一次网热量不足的情况下，优先利用蓄热器内的热量，若蓄热器内热量释放完毕，可以随时开启电动热泵机组进行补热，该技术解决了部分既有换热站供热能力不足的问题，有效降低了热网回水温度、提高了热源效率、管网输送能力和供热可靠性，同时降低了能源成本和运行费用；还有利于电网的削峰填谷，也为可再生能源消纳提供了一定的空间。

本实用新型的技术方案：一种基于电动热泵和蓄热器的换热站高效补热系统，基于原有供热管道基础上，增设蓄热器7、电动热泵13和阀门，均位于换热站内；

板式换热器1连接一次网和二次网，用于一次网与二次网的热量交换；阀门a2布置于板式换热器1至用户端的传输路径上；阀门f10和二次网循环泵16布置于用户端至板式换热器1的传输路径上；电动热泵13设置于二次网侧，其包括冷凝器和蒸发器，冷凝侧的两路分别设置阀门b3和阀门c4，分别连接于阀门a2两端，蒸发侧的两路分别设置阀门g11和阀门h12，分别连接于阀门f10两端；蓄热器7一接口过变频水泵a6和阀门d5连接于阀门a2和阀门c4之间的管路上，蓄热器7另一接口过变频水泵b8和阀门e9连接于用户端与阀门f10间的管路上。

一次网供水温度为τ_g，二次网回水温度为通过板式换热器1进行热交换，一次网回水温度降低为τ_g，二次网供水温度升高至t_g。

电动热泵13用于消耗夜间低谷电，将二次网回水温度降低，提高二次网供水温度，并将热量储存在蓄热器7中。经板式换热器1换热后，二次网供水温度为t_g，该二次网供水流经阀门b3，进入电动热泵13，在电动热泵13的冷凝器中被加热，二次网供水温度升至流经阀门c4输送至用户端进行供暖。当温度为的热水高于原二次网设计温度t_g时，可以适当减小循环流量，采用小流量大温差的方式运行，有效降低输送能耗；温度为t_h的二次网回水，流经阀门h12，进入电动热泵13的蒸发器中，温度降至后，流经阀门g11，进入板式换热器1进行换热。