專利名稱：太陽能熱泵系統(tǒng)直接輔助供暖裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能熱泵系統(tǒng)直接輔助供暖裝置，屬于太陽能供暖應用技術領域。
背景技術：
目前，太陽能供暖應用主要以太陽能作為供暖主要熱源，需將太陽能集熱水溫提高到相應供熱要求溫度下才可以應用，但是，太陽能的能量流密度低，以及不穩(wěn)定性和間歇性制約了其作為主熱源供熱的發(fā)展空間，并且較高的集熱溫度也降低了太陽能集熱器集熱效率，系統(tǒng)可靠性低，造成該種方式供熱效果不理想。對于直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)來說，存在的主要問題是冷媒泄漏會造成環(huán)境的污染，以及降低系統(tǒng)運行的可靠性。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種太陽能熱泵系統(tǒng)直接輔助供暖裝置，最大程度利用太陽能光熱資源，提高太陽能集熱系統(tǒng)集熱效率，杜絕冷媒泄漏污染，提供太陽能供暖系統(tǒng)運行可靠性，解決背景技術存在的上述問題。本實用新型的技術方案是太陽能熱泵系統(tǒng)直接輔助供暖裝置，包含集熱水箱、強制循環(huán)泵、太陽能集熱器組、熱泵機組、低溫側循環(huán)泵、板式換熱器、熱力站二次線循環(huán)泵， 集熱水箱通過太陽能集熱器組進水管、太陽能集熱器組出水管與太陽能集熱器組連接，太陽能集熱器組進水管上設置強制循環(huán)泵；集熱水箱通過熱泵低溫熱源進水管、熱泵低溫熱源出水管與熱泵機組連接，在熱泵低溫熱源進水管上設置低溫側循環(huán)泵；熱泵機組通過熱泵高溫使用側進水管、熱泵高溫使用側出水管連接板式換熱器，在熱泵高溫使用側進水管上設置熱力站二次線循環(huán)泵。本實用新型還設有自控箱，通過控制線分別連接集熱水箱、太陽能集熱器組。本實用新型的太陽能集熱器以水作為介質，通過強制循環(huán)泵在太陽能集熱器收集太陽能光熱后儲存在太陽能集熱水箱內，熱泵系統(tǒng)以太陽能集熱水箱熱水作為熱泵機組低位熱源，通過熱泵機組將熱力站二次線回水提溫，提供輔助供暖熱量，降低集中供熱一次線提供的熱量。太陽能集熱器在40°C以下時集熱效率是最高的，通過合理確定水箱容積和蓄水量，熱泵系統(tǒng)低溫熱源溫度高閾值應用，設定集熱水箱水溫高閾值區(qū)間為15 30°C，白天太陽能集熱后，夜間利用谷電價運行熱泵機組向集中供熱系統(tǒng)補充熱量，運行中基本上水箱水溫在13 30°C之間，仍然大部分運行階段在設計閾值范圍內，COP在4. 9 6. 7之間，平均COP在5. 8左右。電費按峰谷電價來計算的話，運行費用節(jié)約50. 5%左右。本實用新型的有益效果是能夠使太陽能集熱器和熱泵機組同時在高效率區(qū)間運行，無污染，太陽能集熱器水溫保持在15 30°C之間，太陽能集熱器效率高，熱泵機組平均 COP可達到5. 8，補充供熱系統(tǒng)可靠性高，節(jié)約能源。

[0008]圖1是本實用新型實施例示意圖；圖中1.集熱水箱，2.強制循環(huán)泵，3.太陽能集熱器組進水管，4.太陽能集熱器組，5.太陽能集熱器組出水管，6.電磁閥，7.水箱上水管，8.閥門，9.排污管，10.閥門， 11.熱泵低溫熱源進水管，12.熱泵機組，13.低溫側循環(huán)泵，14.熱泵低溫熱源出水管， 15.閥門，16.集中供熱一次線供水管，17.集中供熱一次線回水管，18.板式換熱器，19.熱力站二次線循環(huán)泵，20.集中供熱二次線回水管，21.集中供熱二次線供水管，22.閥門， 23.熱泵高溫使用側進水管，24.熱泵高溫使用側出水管，25.閥門，26.自控箱，27.控制線， 28.控制線，29.水溫水位傳感器，30.控制線，31.控制線。
具體實施方式
以下結合附圖，通過實施例對本實用新型做進一步說明。太陽能熱泵系統(tǒng)直接輔助供暖裝置，包含集熱水箱1、強制循環(huán)泵2、太陽能集熱器組4、熱泵機組12、低溫側循環(huán)泵13、板式換熱器18、熱力站二次線循環(huán)泵19，集熱水箱通過太陽能集熱器組進水管3、太陽能集熱器組出水管5與太陽能集熱器組連接，太陽能集熱器組進水管上設置強制循環(huán)泵；集熱水箱通過熱泵低溫熱源進水管11、熱泵低溫熱源出水管14與熱泵機組連接，在熱泵低溫熱源進水管上設置低溫側循環(huán)泵；熱泵機組通過熱泵高溫使用側進水管23、熱泵高溫使用側出水管M連接板式換熱器，在熱泵高溫使用側進水管上設置熱力站二次線循環(huán)泵。更具體的實施方式強制循環(huán)泵2將集熱水箱1中熱水沿太陽能集熱器組進水管 3進入太陽能集熱器組4，集取太陽能熱量后沿太陽能集熱器組出水管5回到集熱水箱1，如此進行太陽能集熱循環(huán)，集熱水箱中水溫升高。水溫水位傳感器四采集集熱水箱中水位信號后通過控制線觀傳輸給自控箱26，當集熱水箱中水位低至25%時，自控箱沈通過控制線27傳送控制信號指令電磁閥6開啟，水箱上水管7對集熱水箱1補水，當集熱水箱1中水位達到75%時，自控箱沈通過控制線27傳送控制信號指令電磁閥6關閉，水箱上水管7 停止補水。集熱水箱1可打開閥門8通過排污管9排出水箱內水及雜質。水溫水位傳感器 29采集集熱水箱1中水溫信號后通過控制線觀傳輸給自控箱26，當水溫在15 30°C區(qū)間范圍內時，自控箱沈通過控制線30給熱泵機組12啟動運行信號，熱泵機組12聯(lián)動低溫側循環(huán)泵13啟動運行，當水溫超出15 30°C區(qū)間范圍外時，熱泵機組12聯(lián)動低溫側循環(huán)泵13停止運行。熱泵機組12以集熱水箱1內水為低溫熱源，以低溫側循環(huán)泵13為動力， 將水從集熱水箱中通過熱泵低溫熱源進水管11抽至熱泵機組12中被提取熱量后，通過熱泵低溫熱源出水管14送回集熱水箱。集中供熱一次線供水管16通過板式換熱器18釋放熱量給集中供熱二次線后由集中供熱一次線回水管17返回熱源，集中供熱二次線熱水以熱力站二次線循環(huán)泵19為動力通過集中供熱二次線回水管20進入板式換熱器18換熱，加熱后的熱水通過集中供熱二次線供水管21對熱用戶供熱。熱泵機組12以集中供熱二次線回水管20內熱水作為高位熱源，以熱力站二次線循環(huán)泵19進出口壓差為動力，將集中供熱二次線熱水通過熱泵高溫使用側進水管23送入熱泵機組12提取熱量后通過熱泵高溫使用側出水管M進入到集中供熱二次線回水管20補充熱量。
權利要求1.一種太陽能熱泵系統(tǒng)直接輔助供暖裝置，其特征在于包含集熱水箱(1)、強制循環(huán)泵(2)、太陽能集熱器組(4)、熱泵機組(12)、低溫側循環(huán)泵(13)、板式換熱器(18)、熱力站二次線循環(huán)泵(19)，集熱水箱通過太陽能集熱器組進水管(3)、太陽能集熱器組出水管(5) 與太陽能集熱器組連接，太陽能集熱器組進水管上設置強制循環(huán)泵；集熱水箱通過熱泵低溫熱源進水管(11)、熱泵低溫熱源出水管(14)與熱泵機組連接，在熱泵低溫熱源進水管上設置低溫側循環(huán)泵；熱泵機組通過熱泵高溫使用側進水管(23)、熱泵高溫使用側出水管 (24)連接板式換熱器，在熱泵高溫使用側進水管上設置熱力站二次線循環(huán)泵。
2.根據(jù)權利要求1所述之太陽能熱泵系統(tǒng)直接輔助供暖裝置，其特征在于還設有自控箱(26 )，通過控制線分別連接集熱水箱、太陽能集熱器組。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能熱泵系統(tǒng)直接輔助供暖裝置，屬于太陽能供暖應用技術領域。技術方案是集熱水箱通過太陽能集熱器組進水管(3)、太陽能集熱器組出水管(5)與太陽能集熱器組連接，太陽能集熱器組進水管上設置強制循環(huán)泵；集熱水箱通過熱泵低溫熱源進水管(11)、熱泵低溫熱源出水管(14)與熱泵機組連接，在熱泵低溫熱源進水管上設置低溫側循環(huán)泵；熱泵機組通過熱泵高溫使用側進水管(23)、熱泵高溫使用側出水管(24)連接板式換熱器，在熱泵高溫使用側進水管上設置熱力站二次線循環(huán)泵。本實用新型集熱器水溫保持在15～30℃之間，太陽能集熱器效率高，熱泵機組平均COP可達到5.8，補充供熱系統(tǒng)可靠性高，節(jié)約能源。
文檔編號F24D11/02GK202209720SQ20112032993
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權日2011年9月5日
發(fā)明者劉志群, 劉紅艷, 劉艷霞, 劉靜順, 吳波, 周建東, 安正軍, 宋曉昕, 宋裕增, 康玉恒, 簡進, 蘇春生, 賈建東, 郭華, 陳昕, 陳鎮(zhèn), 韓小東, 韓建明 申請人:唐山市熱力總公司