[发明专利]一种提高供热效率的热泵系统及供热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵系统及供热方法，特别是涉及一种提高供热效率的热泵系统及供热方法。

背景技术

在中国广大的北方地区，城市冬季采暖基本以集中供热为主，但是天然气管道和城市热网并非覆盖全城，有的地方也开始采用分户式采暖。为经济考虑，在难以集中供热的区域依旧采用分户式小锅炉采暖。相比集中供暖，分户式供暖灵活，使用时间由业主自己灵活掌控。然而采用燃煤锅炉将带来严重的环境污染，而采用电锅炉则运行费用过高。

近年来，随着能源形势和环保压力的日趋紧张，热泵空调行业得到了迅猛发展，大量的办公楼、宾馆，别墅甚至是住宅采用了地源热泵、太阳能以及空气源热泵系统。热泵供暖更便于分户管理，更容易实现行为节能，更无损于环境和资源保护，属于可再生能源的范畴，在集中热网和天然气管道不能覆盖地区建筑的供暖、供冷、生活热水领域有极大的优势。

目前，阻碍以空气源热泵为代表的热泵机组用于建筑采暖的重要主要原因就是采暖散热器要求热水的温度在60℃～80℃，在这种状态下，空气源热泵能效比较低，不经济。当前解决上述问题的主流方式依然在于提高热泵本身的运行效率，如采用更加先进的压缩方式、更加先进的换热方式等等，而在供热系统结构上的研究很少。

发明内容

本发明的目的是提出一种提高供热效率的热泵系统及供热方法， 以解决当前采用热泵为散热器或盘管等末端进行供热所导致的供热系统整体效率较低的难题。

为实现上述目的，本发明提供了一种提高供热效率的热泵系统，包括与供热末端相连的热泵机构，所述热泵机构包括热泵机组、第一储水罐、第二储水罐，所述第一储水罐、第二储水罐均通过机组供热管道、末端供热管道分别与所述热泵机组和供热末端相连接，所述机组供热管道、末端供热管道均包括供水管道和回水管道，所述供水管道和回水管道中均设有阀门，所述机组供热管道、末端供热管道上分别设有第一水泵、第二水泵；当所述第一储水罐对所述供热末端供热时，所述热泵机组对所述第二储水罐制热。

优选地，所述第一储水罐与第二储水罐内的顶部、底部均设有布水器。

优选地，所述第一储水罐与第二储水罐内均交错设置有至少两块隔板，并且所述隔板的宽度小于储水罐的内径。

优选地，所述第一储水罐与第二储水罐的顶部、底部均设有温度传感器。

优选地，所述阀门均为电磁阀，所述电磁阀与控制机构相连，所述控制机构与所述温度传感器相连，并且所述控制机构根据所述温度传感器的温度对所述电磁阀的开闭状态进行控制。

优选地，所述第一储水罐或第二储水罐中的传热介质温度达到设定供热温度时，对所述供热末端进行供热；所述第一储水罐或第二储水罐中的传热介质温度降为设定回水温度时，所述热泵机组(R1)对所述第一储水罐(C1)或第二储水罐(C2)进行制热。

优选地，所述第一储水罐或第二储水罐中的传热介质温度达到45℃～60℃时，对所述供热末端进行供热；所述第一储水罐或第二储水罐中的传热介质温度降为30℃～40℃时，所述热泵机组(R1)对所述第一储水罐(C1)或第二储水罐(C2)进行制热。

优选地，温度达到45℃～60℃的所述第一储水罐或第二储水罐中任意一个储水罐进行供热的同时，所述热泵机组(R1)对另一个储水 罐进行制热。

本发明的另一目的在于提供一种提高供热效率的供热方法，所述供热方法包括采用所述热泵系统对供热末端进行供热，当所述热泵系统运行时，通过开闭所述阀门控制所述第一储水罐向所述供热末端供热，直到所述第一储水罐内的温度降低到回水温度，同时所述第二储水罐通过热泵机组进行制热，直到所述第二储水罐内的温度上升到供热温度时，所述第二储水罐向所述供热末端供热；并且所述第一储水罐与第二储水罐向所述供热末端交替供热。

优选地，所述热泵机组对第一储水罐制热温度上升到供热温度所需的时间小于或等于所述第二储水罐向所述供热末端供热温度降低到回水温度所需的时间。

基于上述技术方案，本发明的优点是：

本发明的提高供热效率的热泵系统通过采用分别与热泵机组、供热末端相连的两个储水罐，交替进行供热、制热，使得热泵机组能够长时间运行在能效比较高的工况，提高了整个系统的能效比，进而提高了供热效率。

另一方面，通过采用本发明的供热方法对供热末端进行供热，相比于常规的热泵直接与供热末端相连的方式，不仅使得热泵机组能够长时间运行在能效比较高的工况，而且能够显著降低末端水泵的负荷，使得整个供热系统的能效比进一步提高。

附图说明