[发明专利]双热源互补采暖系统及其实施方法

说明书

技术领域

本专利涉及一种双热源互补采暖系统及其实施方法，属于燃气机组 与空气源热泵供暖领域。

背景技术

燃气机组与空气源热泵都是冬季采暖的重要热源，如何配比和选择 这两种方式来采暖，以达到初投资合理，运行费用低，全生命周期采暖 费用最省需要研究。针对上述问题，本专利提出一种由燃气机组和空气 源热泵构成的双热源互补采暖系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种初投资合理，运行费用低，全生命周期 采暖费用低的双热源互补采暖系统及其实施方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种双热源互补采暖系统，其特征在于：包括燃气机组、空气源热 泵机组、燃气机组循环水泵、采暖循环泵、分水器、集水器、高位膨胀 水箱、导流三通一、导流三通二、回水温度传感器、室外温度传感器、 自动控制器及相应设备的连接管路和连接线。

优选的，所述集水器连接空气源热泵机组，空气源热泵机组通过采 暖循环泵连接分水器；在采暖循环泵与分水器之间管路上连有燃气机 组，燃气机组的进水管路上连有燃气机组循环水泵；在空气源热泵机组 和采暖循环泵之间的连接管路上连有高位膨胀水箱；在集水器和空气源 热泵机组之间的连接管路上设有回水温度传感器，用于监测采暖回水温 度；在室外设有室外温度传感器，用于监测室外温度；所述自动控制器 通过控制线连接燃气机组、空气源热泵机组、燃气机组循环水泵、采暖 循环泵、高位膨胀水箱、回水温度传感器、室外温度传感器，对整个系 统实现自动控制。

优选的，在采暖循环泵与分水器之间管路上分别通过导流三通一、 导流三通二连接燃气机组的进水管和出水管。更优选的，所述的导流三 通一、导流三通二为45度斜三通。

更优选的，所述燃气机组、空气源热泵机组为一台或多台。

一种采用所述的双热源互补采暖系统的实施方法，所述空气源热泵 机组加热从集水器过来的采暖回水，加热后经采暖循环泵加压输送至分 水器，向空调末端供暖；在空气源热泵制热量不能满足供暖要求或者燃 气供暖费用更低的情况下，运行燃气机组循环水泵和燃气机组，补充或 替换空气源热泵制热。

更优选的，包括以下步骤：

a)根据供暖季采暖负荷随时间的分布，采暖的可靠性，初投资和 运行费用因素，在我国北方采暖区域，推荐燃气机组按最大负荷的70％ 选型，空气源热泵按最大负荷的70％选型；

Y1＝A/(KC)……………………………………………①

其中，Y1为燃气机组的单位制热量的价格，单位：元/kwH；

A为天然气的价格，单位：元/m³；

K为燃气机组的效率值，参照相关设备厂家的参数取值0.95；

C为天然气的热值，单位：kwH/m³，取值9.7kwH/m³；

Y2＝B/COP……………………………………………②

其中，Y2为空气源热泵单位制热量的价格，单位：元/kwH；

B为电价，单位：元/kwH；

COP为空气源热泵的制热能效值，根据室外温度传感器的数值和空 气源热泵厂家提供的COP值分布图，得到空气源热泵的制热能效COP值；

b)按照公式①和公式②，计算数值Y1和Y2；

当Y1≤Y2，双热源互补采暖系统运行以燃气机组为主，空气源热泵 为辅，根据回水温度传感器数值控制燃气机组的加减载，如果燃气机组 满载运行不能满足供暖需求，空气源热泵启动补充供暖，仍然根据回水 温度传感器数值控制空气源热泵的加减载；

当Y1≥Y2，双热源互补采暖系统运行以空气源热泵为主，燃气机组 为辅，根据回水温度传感器数值控制空气源热泵的加减载，如果空气源 热泵满载运行不能满足供暖需求，启动燃气机组补充供暖，仍然根据回 水温度传感器数值控制燃气机组的加减载。

与现有技术相比，本发明具备的技术效果为：

1)采用导流三通的方式将燃气机组管路与空气源热泵管路连接， 并且导流三通采用斜三通的设计方式，使燃气机组侧避免了采用换热器 进行再次换热，系统结构简单，控制方便，运行可靠，节约了初投资和 安装费用。

2)通过计算公式①和公式②结果，比较燃气机组与空气源热泵机 组的采暖价格，制定最优的运行模式。燃气机组与空气源热泵机组相互 补充，互为备用，提高了采暖系统的可靠性，根据气价、电价、环境温 度制定了最优的运行模式，实现初投资和运行费用综合最低。

附图说明