一种空气源热泵集中控温系统及方法与流程

专利2023-10-07  115



1.本发明涉及空气源热泵集中供暖技术领域,具体涉及一种空气源热泵集中控温系统及方法。


背景技术:

2.空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。空气源热泵按照逆卡诺原理工作,通过压缩机系统工作,吸收空气中的热量,产生热水。具体过程是:压缩机压缩制冷剂,压缩温度升高制冷剂,通过水箱制造热水,热交换制冷剂回到压缩机进行下一个循环,在此过程中,空气热量通过蒸发器吸收进入制冷剂,制冷剂进入水,产生热水。
3.现有技术中,空气能源集中供暖采用空气源机组把水加热,直接通过水管连接到各用户端,利用热水对用户端进行升温控温。由于空气源热泵机组与用户端之间存在间距,需要在用户端与空气源热泵机组之间布置通水管路,水管的扬程助力大、热损失大,导致供暖系统整体的供暖效率较低。


技术实现要素:

4.因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空气源热泵集中控温系统中通过通水管路向用户端进行供热,水管的扬程助力大热损失大,导致系统供暖效率较低的缺陷,从而提供一种空气源热泵集中控温系统及方法。
5.为了解决上述技术问题,本发明提供一种空气源热泵集中控温系统,包括:
6.热泵主机;
7.换热器本体,设置有多组,所述换热器本体热侧与所述热泵主机之间设置有保温管路,所述换热器本体的冷侧连通有介质管路;
8.热集中处理装置,一端与所述介质管路连通,另一端连接有至少一个用户端,所述热集中处理装置与所述用户端之间连通有控温管路。
9.可选地,所述用户端安装有换热件,所述换热件与所述控温管路连通。
10.可选地,所述换热件为板式换热器或风机盘管。
11.可选地,所述保温管路包括主供流管和主回流管,所述主供流管的进口和所述主回流管的出口均与所述热泵主机相连,所述主供流管的出口和所述主回流管的进口均与所述换热器本体相连。
12.可选地,所述主供流管上并联连接有多个次供流管,所述主回流管上并联连接有多个次回流管,所述次供流管和所述次回流管均与所述换热器本体一一对应连接。
13.可选地,所述保温管路上安装有第一泵体,所述控温管路上安装有第二泵体。
14.可选地,所述保温管路由多根铜管连接而成,所述铜管外表面包裹有保温层。
15.本发明还提供一种空气源热泵集中控温方法,基于本发明所述的空气源热泵集中控温系统,控温方法包括以下步骤:
16.热泵主机将冷媒介质升温至预定温度,并输送至换热器本体的热侧,
17.冷媒介质在换热器本体热侧与换热器本体冷侧的控温介质进行换热,升温后的控温介质通过热集中处理装置输送至用户端,以调节用户端的温度。
18.可选地,第一泵体带动冷媒介质在保温管路中循环流动,第二泵体带动控温介质在控温管路中循环流动。
19.本发明技术方案,具有如下优点:
20.1.本发明提供的空气源热泵集中控温系统,包括:热泵主机;换热器本体,设置有多组,所述换热器本体热侧与所述热泵主机之间设置有保温管路,所述换热器本体的冷侧连通有介质管路;热集中处理装置,一端与所述介质管路连通,另一端连接有至少一个用户端,所述热集中处理装置与所述用户端之间连通有控温管路。
21.在空气源热泵集中控温系统工作过程中,空气源热泵主机工作将冷媒介质升温至预定温度,然后通过保温管路将冷媒介质输送至换热器本体处,在换热器本体内,冷媒介质将自身的热量传递给控温介质,控温介质吸热升温后进入到热集中处理装置,热集中处理装置对控温介质进行集中分配,根据用户端的需求将控温介质输送到不同的用户端,对用户端的温度进行控制。热集中处理装置可设置在不同的楼层,或根据用户端的排列进行阵列设置,能够大大缩短控温介质的运动路程和上升高度,能够减小控温介质在输送时的扬程,而且控温介质运动路程端热损失较小,能够大大提升空气源热泵集中控温系统整体的运行效率。
22.2.本发明提供的空气源热泵集中控温系统,所述用户端安装有换热件,所述换热件与所述控温管路连通。根据用户端的空间布置不同规格不同数量的换热件,通过换热件对用户端的温度进行控制,能够通过控制控温介质的流量,对控温介质中的能量进行灵活分配,提高控温系统的整体能效。
23.3.本发明提供的空气源热泵集中控温系统,所述保温管路上安装有第一泵体,所述控温管路上安装有第二泵体。利用第一泵体对冷媒介质进行泵送,利用第二泵体对控温介质进行泵送,通过两级泵体分级泵送,减小系统中流体的泵送扬程,减少系统的能耗,提高系统的整体能效。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的实施方式中提供的空气源热泵集中控温系统的结构示意图。
26.附图标记说明:1、热泵主机;2、换热器本体;3、热集中处理装置;4、用户端;5、介质管路;6、控温管路;7、主供流管;8、主回流管;9、次供流管;10、次回流管。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术
人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.实施例1
32.如图1所示为本实施例提供的一种空气源热泵集中控温系统,包括:热泵主机1、换热器本体2和热集中处理装置3,其中换热器本体2靠近热集中处理装置3设置。本实施例中的空气源热泵集中控温系统用于控制一栋楼宇内部多个楼层多个房间内的温度。
33.热泵主机1用于利用空气能对冷媒介质进行升温。换热器本体2设置有多组,每一层楼层中设置一组换热器本体2和一组作为热集中处理装置3的水分配器,换热器本体2热侧与热泵主机1之间设置有用于输送冷媒介质的保温管路,换热器本体2的冷侧连通有介质管路5;介质管路5用于连通换热器本体2和热集中处理装置3,本实施例中控温介质为水。保温管路由多根铜管连接而成,铜管外表面包裹有作为保温层。其中,保温层可以为聚苯乙烯、聚氨酯、硅酸铝等材质的保温棉。
34.同一楼层内的一个房间算作一个用户端4,热集中处理装置3一端与介质管路5连通,另一端连接有至少一个用户端4,热集中处理装置3与用户端4之间连通有控温管路6。控温管路6用于从热集中处理装置3中向用户端4输送控温介质,以对用户端4的温度进行控制。在用户端4安装有换热件,换热件与控温管路6连通。换热件为板式换热器或风机盘管。在用户端4可安装温度监控装置,以根据当前用户端4的实时温度控制控温管路6中控温介质的流量和流速。
35.保温管路包括主供流管7和主回流管8,主供流管7的进口和主回流管8的出口均与热泵主机1相连,主供流管7的出口和主回流管8的进口均与换热器本体2相连。主供流管7上并联连接有多个次供流管9,主回流管8上并联连接有多个次回流管10,次供流管9和次回流管10均与换热器本体2一一对应连接。
36.保温管路上安装有第一泵体,控温管路6上安装有第二泵体。利用第一泵体对冷媒介质进行泵送,利用第二泵体对控温介质进行泵送,通过两级泵体分级泵送,减小系统中流体的泵送扬程,减少系统的能耗,提高系统的整体能效。
37.在空气源热泵集中控温系统工作过程中,空气源热泵主机1工作将冷媒介质升温至预定温度,然后通过保温管路将冷媒介质输送至换热器本体2处,在换热器本体2内,冷媒介质将自身的热量传递给控温介质,控温介质吸热升温后进入到热集中处理装置3,热集中
处理装置3对控温介质进行集中分配,根据用户端4的需求将控温介质输送到不同的用户端4,对用户端4的温度进行控制。热集中处理装置3设置在不同的楼层,能够大大缩短控温介质的运动路程和上升高度,能够减小控温介质在输送时的扬程,而且控温介质运动路程端热损失较小,能够大大提升空气源热泵集中控温系统整体的控温效率。
38.实施例2
39.本实施例提供一种空气源热泵集中控温方法,基于实施例1中所述的空气源热泵集中控温系统,控温方法包括以下步骤:
40.热泵主机将冷媒介质升温至预定温度,在第一泵体的带动下,冷媒介质被输送至换热器本体的热侧,冷媒介质在换热器本体热侧与换热器本体冷侧的控温介质进行换热,升温后的控温介质进入到与换热器本体同一楼层上的热集中处理装置中,热集中处理装置通过控温管路将控温介质输送至用户端,以调节用户端的温度。第一泵体带动冷媒介质在保温管路中循环流动,第二泵体带动控温介质在控温管路中循环流动。
41.通过空气源热泵主机工作将冷媒介质升温至预定温度,然后通过保温管路将冷媒介质输送至换热器本体处,在换热器本体内,冷媒介质将自身的热量传递给控温介质,控温介质吸热升温后进入到热集中处理装置,热集中处理装置对控温介质进行集中分配,根据用户端的需求将控温介质输送到不同的用户端,对用户端的温度进行控制。热集中处理装置设置在不同的楼层对同一楼层的不同房间提供控温介质以控制用户端的温度,能够大大减小控温介质在输送时的扬程,而且控温介质运动路程端热损失较小,能够大大提升空气源热泵集中控温系统整体的控温效率。
42.显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征:
1.一种空气源热泵集中控温系统,其特征在于,包括:热泵主机(1);换热器本体(2),设置有多组,所述换热器本体(2)热侧与所述热泵主机(1)之间设置有保温管路,所述换热器本体(2)的冷侧连通有介质管路(5);热集中处理装置(3),一端与所述介质管路(5)连通,另一端连接有至少一个用户端(4),所述热集中处理装置(3)与所述用户端(4)之间连通有控温管路(6)。2.根据权利要求1所述的空气源热泵集中控温系统,其特征在于,所述用户端(4)安装有换热件,所述换热件与所述控温管路(6)连通。3.根据权利要求2所述的空气源热泵集中控温系统,其特征在于,所述换热件为板式换热器或风机盘管。4.根据权利要求1至3任一项所述的空气源热泵集中控温系统,其特征在于,所述保温管路包括主供流管(7)和主回流管(8),所述主供流管(7)的进口和所述主回流管(8)的出口均与所述热泵主机(1)相连,所述主供流管(7)的出口和所述主回流管(8)的进口均与所述换热器本体(2)相连。5.根据权利要求4所述的空气源热泵集中控温系统,其特征在于,所述主供流管(7)上并联连接有多个次供流管(9),所述主回流管(8)上并联连接有多个次回流管(10),所述次供流管(9)和所述次回流管(10)均与所述换热器本体(2)一一对应连接。6.根据权利要求1至3任一项所述的空气源热泵集中控温系统,其特征在于,所述保温管路上安装有第一泵体,所述控温管路(6)上安装有第二泵体。7.根据权利要求1至3任一项所述的空气源热泵集中控温系统,其特征在于,所述保温管路由多根铜管连接而成,所述铜管外表面包裹有保温层。8.一种空气源热泵集中控温方法,其特征在于,基于权利要求1至7任一项所述的空气源热泵集中控温系统,控温方法包括以下步骤:热泵主机将冷媒介质升温至预定温度,并输送至换热器本体的热侧;冷媒介质在换热器本体热侧与换热器本体冷侧的控温介质进行换热,升温后的控温介质通过热集中处理装置输送至用户端,以调节用户端的温度。9.根据权利要求8所述的空气源热泵集中控温方法,其特征在于,第一泵体带动冷媒介质在保温管路中循环流动,第二泵体带动控温介质在控温管路中循环流动。

技术总结
本发明涉及空气源热泵集中供暖技术领域,具体涉及一种空气源热泵集中控温系统及方法。空气源热泵集中控温系统,包括:热泵主机;换热器本体,设置有多组,换热器本体热侧与热泵主机之间设置有保温管路,换热器本体的冷侧连通有介质管路;热集中处理装置,一端与介质管路连通,另一端连接有至少一个用户端,热集中处理装置与用户端之间连通有控温管路。热集中处理装置可设置在不同的楼层,或根据用户端的排列进行阵列设置,能够大大缩短控温介质的运动路程和上升高度,能够减小控温介质在输送时的扬程,而且控温介质运动路程端热损失较小,能够大大提升空气源热泵集中控温系统整体的运行效率。行效率。行效率。


技术研发人员:仇春伟 谈达伟 黄道德 王福龙
受保护的技术使用者:浙江正理生能科技有限公司
技术研发日:2022.07.19
技术公布日:2022/11/1
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