[发明专利]一种能量梯级利用的多能互补供热系统及供热方法

权利要求书

1.一种能量梯级利用的多能互补供热系统，其特征在于，所述供热系统包括热泵(2)、低温加热器(6)、高温加热器(5)、热用户(4)、循环泵(9)和循环管路(11)；

所述热泵(2)包括热泵蒸发器(1)、热泵冷凝器(3)；所述热泵冷凝器(3)的低温侧出入口与循环管路(11)连接；所述循环管路(11)上沿管内介质流向依次设置有循环泵(9)、低温加热器(6)、高温加热器(5)和热用户(4)；

所述供热系统还设有加热器旁路管路，所述加热器旁路管路的一端连接在循环管路(11)上的热用户(4)与高温加热器(5)之间，另一端连接在循环管路(11)上的低温加热器(6)与循环泵(9)之间，所述加热器旁路管路上设有后置分流阀(13)；

以加热器旁路管路内的介质流向为基准，介质流向的来源为前，所述加热器旁路管路在后置分流阀(13)前连接有前置分流管的一端，所述前置分流管的另一端连接在循环管路(11)上的低温加热器(6)与高温加热器(5)之间；所述前置分流管上设置有前置分流阀(14)。

2.根据权利要求1所述能量梯级利用的多能互补供热系统，其特征在于，在加热器旁路管路与循环管路(11)的连接点至低温加热器(6)之间的循环管路(11)上设置有低温加热器进口调节阀(7)。

3.根据权利要求1所述能量梯级利用的多能互补供热系统，其特征在于，热用户(4)内部分组设置为高温组热用户与低温组热用户，所述高温组热用户与低温组热用户为串联连接或并联连接；所述低温组热用户的入口连接着低温循环管路的一端，所述低温循环管路的另一端连接在循环管路(11)与加热器旁路管路的连接点至循环泵(9)之间的循环管路(11)上，所述低温循环管路上设置有低温循环调节阀(8)。

4.根据权利要求1所述能量梯级利用的多能互补供热系统，其特征在于，在所述循环管路(11)上的热用户(4)之后连接有补水管路(10)；在所述循环管路(11)上的前置分流管与循环管路(11)的连接点到低温加热器(6)之间连接有中温分供管路(15)；在所述循环管路(11)上的加热器旁路管路与循环管路(11)的连接点到高温加热器(5)之间连接有高温分供管路(12)；在所述循环管路(11)上的加热器旁路管路与循环管路(11)的连接点到热用户(4)之间连接有低温分供管路(16)；低温分供管路(16)、中温分供管路(15)和高温分供管路(12)放热后的低温水可以接入热用户(4)后的循环管路(11)上，或者接入低温循环调节阀(8)后的低温循环管路上，或者对外排放。

5.根据权利要求1所述能量梯级利用的多能互补供热系统，其特征在于，供热系统采用低温加热器(6)做储水蓄能装置。

6.根据权利要求1所述能量梯级利用的多能互补供热系统，其特征在于，所述循环管路(11)上的循环泵(9)之前连接有蓄水箱，蓄水箱为热泵出口低温蓄能装置。

7.根据权利要求1所述能量梯级利用的多能互补供热系统，其特征在于，高温加热器(5)用于产生蒸汽，热用户(4)为输入蒸汽供热，然后将所述蒸汽凝结为水输出；或者，高温加热器(5)用于产生蒸汽，高温分供管路(12)输入蒸汽供热。

8.根据权利要求1所述能量梯级利用的多能互补供热系统，其特征在于，所述高温加热器(5)为具有蓄热能力的蓄热式加热器；所述蓄热式加热器的蓄热载体为循环管路(11)内流动的循环介质；或者所述蓄热式加热器的蓄热载体为外部蓄热介质，所述外部蓄热介质与循环管路(11)内流动的循环介质进行储热和放热的热交换。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述能量梯级利用的多能互补供热系统的供热方法，所述方法包括以下步骤：

能量驱动热泵(2)进行热力循环，热泵蒸发器(1)从最低温的热源吸收热量，然后经热泵循环系统升温，使所吸收的热量及热泵输入的能量一同随热泵循环系统工质进入热泵冷凝器(3)高温侧，在热泵冷凝器(3)内，热泵循环系统工质将所述热量传递给热泵冷凝器(3)低温侧的来自循环管路(11)内的循环介质；

所述热泵冷凝器(3)低温侧的循环介质在循环泵(9)的驱动下，经低温加热器(6)被低温热源加热升温，然后进入高温加热器(5)；所述进入高温加热器(5)的循环介质继续被能量加热升温；然后高温加热器(5)内的高温循环介质进入热用户(4)向用户供热，所述循环介质在热用户(4)放出热量降低温度后，进入热泵冷凝器(3)低温侧继续吸热，从而不断循环供热。