[实用新型]一种复合热源形式的低环境温度耦合热泵供暖系统

说明书

本实用新型公开一种复合热源形式的低环境温度耦合热泵供暖系统，属于热泵技术领域，包括耦合水箱、第一温度传感器、第一循环水泵、太阳能集热器、第二温度传感器、空气源热泵、第二循环水泵、水源热泵、第三循环水泵和第三温度传感器。本实用新型的系统通过复合热源形式，实现太阳能资源充分利用，有效提高了供暖系统的节能环保特性；通过耦合水箱将空气源热泵和水源热泵进行耦合，优化了空气源热泵和水源热泵的运行工况，提高了空气源热泵和水源热泵的制热性能；通过设置温度传感器，实现循环水泵运行频率的调节和热泵机组的启停控制，进一步提高了复合热源形式的低环境温度耦合热泵供暖系统的能效比。

技术领域

本实用新型涉及一种耦合热泵供暖系统，特别涉及一种复合热源形式的低环境温度耦合热泵供暖系统，属于热泵技术领域。

背景技术

燃煤锅炉供暖所带来的一系列节能环保问题已经成为制约我国国民经济可持续发展的一个重要因素，采用新型清洁供暖方案取代传统燃煤锅炉供暖势在必行。

目前燃煤锅炉供暖的替代方案包括电锅炉、太阳能、天然气和热泵等形式；其中，电锅炉效率较低，而天然气在冬季存在“供不应求”的现象；太阳能采暖是利用太阳能集热器，将太阳能转化为热能，并通过传热板，加热相连管道中的水进行供暖。相对而言，太阳能采暖的效率较高，同时太阳能属于可再生能源，不存在枯竭问题，不会对环境造成破坏，具有良好的节能环保特性，在我国北方太阳能资源丰富的地区具有广阔的应用前景。

热泵技术是通过消耗一定的高位能，如机械能、电能，并通过热力循环，把低位能转移至高位能的手段。目前的热泵技术主要由机械压缩式为主，主要部件包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。热泵按照低温热源的不同，主要包括空气源热泵和水源热泵，其中空气源热泵是以室外空气为热源，吸收室外空气中的热量，并通过换热器将热量传递给管道中的水，实现供暖。水源热泵则是以低温水为热源，吸收低温水中的热量，通过换热器将热量传递给管道中的水，实现供暖。但是，由于空气源热泵在低温环境下性能迅速下降，无法满足我国北方严寒地区冬季供暖需求，同时，我国北方水资源匮乏，制约了水源热泵在北方严寒地区的使用。

因此，采用耦合水箱将空气源热泵和水源热泵耦合，将空气源热泵作为低温级热源，生产不超过30℃的中温水，储存在耦合水箱内，耦合水箱内的中温水作为水源热泵的低温级热源，为水源热泵提供热量，水源热泵则作为高温级热源将供暖回水加热至更高的温度。采用耦合热泵供暖系统，能够有效提高空气源热泵和水源热泵的制热性能和制热效率，优化空气源热泵和水源热泵的运行工况，同时提高了系统在严寒地区运行的稳定性和可靠性。

采用复合热源形式的低环境温度耦合热泵供暖系统，当太阳能资源充足时，依靠太阳能资源即可满足耦合水箱对低温级热水的需求，当太阳能资源受天气因素影响无法满足低温级热水的需求时，可由空气源热泵为低温级热水提供热量。此种复合热源形式的低环境温度耦合热泵供暖系统大大提升了空气源热泵和水源热泵在低温环境下的制热性能，充分利用了具有清洁特性的可再生天阳能，符合国家对于燃煤锅炉供暖替代的要求，具有重要的节能和环保意义。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种复合热源形式的低环境温度耦合热泵供暖系统，以解决现有各种燃煤锅炉替代技术中所存在的问题，使太阳能资源能够在我国北方严寒地区得到充分利用，同时为解决空气源热泵和水源热泵在低温寒冷地区运行所面临的问题提供一种高效稳定节能的方法。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种复合热源形式的低环境温度耦合热泵供暖系统，其特征在于，包括耦合水箱、第一循环水泵、太阳能集热器、空气源热泵、第二循环水泵、水源热泵和第三循环水泵；