[发明专利]压缩式供热系统以及供热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热能工程领域的供热技术，特别涉及一种结合了压缩式空气源热泵循环和太阳能集热两种供热方式的压缩式供热系统以及供热方法。

背景技术

现有的供热系统主要包括：燃料燃烧供热系统，电加热供热系统，空气源热泵系统、太阳能供热系统和地源热泵系统。其中，燃料燃烧供热系统和电加热供热系统的一次能源效率低，不符合当前节能减排的社会需求。

请参阅图1所示，现有的压缩式空气源热泵供热系统，其包括：冷凝器10、压缩机11、空气源换热器12和节流阀13，上述各个部件通过管道连接形成一个封闭的循环回路，热媒在该管路中循环。压缩机11对气态热媒进行压缩，使热媒的压力和温度升高；压力与温度升高后的热媒在冷凝器10中进行热交换，热媒冷凝成液态，同时释放出冷凝热，用于向用户提供热量；液态热媒经过节流阀13后压力和温度降低，在节流阀13的前后形成压力差；低压的热媒进入空气源换热器12，在空气源换热器12中液态热媒吸收空气的热量而蒸发为气态。如此构成了现有的空气源热泵循环，但该循环系统的能量效率受空气温度的影响较大。空气的温度越低，其能量效率越低，一般来说，当气温低于零下15℃时现有的压缩式空气源热泵供热系统就无法工作。尤其是，北方的冬季往往有很长的时间气温是低于零下15℃的，现有的压缩式空气源热泵供热系统在北方的应用因此受到了极大的限制。

请参阅图2所示，是现有的承压式太阳能供热系统的示意图。该太阳能供热系统主要包括：热水箱20、输送泵21和太阳能集热器22，上述各个部分通过管道连接形成一个封闭的循环回路，热媒在该回路中循环。太阳能集热器22一般采用真空管，其采集的太阳能对其中的热媒进行加热，可以使其中的热媒温度升温到40-100℃。受热后的热媒被送至供热器20内，由热水箱20向用户提供热量。热媒温度降低后经输送泵21循环至太阳能集热器22。现有的太阳能供热系统存在的缺点是对天气的依赖程度太大，夜间或者遇到阴雨天气时就不能工作，因而必须借助辅助加热系统才能满足用户对热量的需求。此外，由于热媒温度必须高于用户供热温度，因而太阳能集热器的工作温度较高(通常在42℃以上)，从而与环境存在着较大的温差，导致集热器的辐射、对流和传导热损失增加，使其集热效率降低。

还有采用地热作为热源的地源热泵循环系统，由于地源热泵系统需要打井，其设备投资大，且施工复杂，也容易受地理条件的限制。所以，有必要提供一种应用范围广，供热效率高的供热系统。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有供热系统存在的问题，而提供一种新的压缩式供热系统，使其可以有效利用太阳能和空气能，提高供热效率，且便于安装，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种压缩式热泵系统，其包括：压缩机、冷凝器、节流阀、蓄热箱和集热板，所述的压缩机、冷凝器、节流阀和蓄热箱的换热盘管通过管道连接形成一个封闭的循环回路，热泵热媒在该回路中循环。蓄热箱的集热盘管和集热板通过管道连接形成另一个封闭的循环回路，集热热媒在该回路中循环。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。依据本发明提出的另一种压缩式热泵系统，其包括：压缩机、冷凝器、节流阀、蓄热箱和集热板，所述的压缩机、冷凝器、节流阀、蓄热箱的换热盘管和集热板通过管道连接形成一个封闭的循环回路，热泵热媒在该回路中循环；所述的集热板通过管道连接于蓄热箱换热盘管的入口管道和出口管道上，与蓄热箱盘管形成并联结构。

优选的，前述的压缩式供热系统，其中所述的集热板的位置低于所述的蓄热箱。

优选的，前述的压缩式供热系统，其中所述的连接于集热板的管道上设有输送泵。

优选的，前述的压缩式供热系统，其还包括：热媒储罐，其通过管道设置在冷凝器的出口管道上；以及文氏管，其分别连接于热媒储罐、蓄热箱出口和集热板入口。

优选的，前述的压缩式供热系统，其中所述的蓄热箱内设置有蓄热剂。

优选的，前述的压缩式供热系统，其中所述的蓄热剂为水。