本發(fā)明涉及暖通系統(tǒng)的領(lǐng)域，特別涉及一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、熱泵是通過電力做功從低溫物體吸熱、向高溫物體放熱的設(shè)備，其能夠用于環(huán)境的采暖和制冷，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工商業(yè)建筑和居民供暖、供熱水及制冷等領(lǐng)域。

2、公開號為cn115854403a的中國發(fā)明專利提出了一種相變儲熱與空氣源熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)，系統(tǒng)中包含相變儲熱裝置，空氣源熱泵、輔助即熱裝置；儲熱過程中，采用空氣源熱泵對相變儲熱裝置進行充熱；放熱過程中，采用相變儲熱裝置、空氣源熱泵和輔助即熱裝置聯(lián)合供熱。

3、由于該系統(tǒng)中的相變儲熱裝置只能儲熱，無法在夏季利用空氣源熱泵的冷源進行蓄冷，供冷成本較高。且該系統(tǒng)僅采用空氣源熱泵進行加熱，空氣源熱泵的出水溫度較低，使得相變儲熱裝置蓄熱溫度較低，運行過程中無法滿足大功率或高溫的供熱需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有的相變儲熱裝置與熱泵聯(lián)合供熱/供冷技術(shù)方案中，只能單一儲熱或儲冷，同時需要配置外部熱源進行輔助加熱的問題的缺陷，本發(fā)明提供一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，所述冷熱聯(lián)供系統(tǒng)包括儲熱裝置、換熱器、儲冷裝置、熱泵和散熱末端；

4、所述儲熱裝置內(nèi)設(shè)置儲熱材料和電熱模塊，所述電熱模塊加熱所述儲熱材料進行儲熱，所述儲熱裝置連接于所述換熱器，所述散熱末端連接于所述換熱器形成儲熱供熱回路；

5、所述熱泵能夠用于制冷或制熱，所述熱泵并聯(lián)于至少部分所述儲熱供熱回路以連接所述散熱末端；

6、所述儲冷裝置內(nèi)設(shè)置有儲冷材料，所述儲冷裝置并聯(lián)于至少部分所述儲熱供熱回路以連接于所述散熱末端。

7、進一步地，所述儲熱供熱回路包括連接于所述換熱器的出口的第一管路和連接于所述換熱器的進口的第二管路，所述散熱末端連接于所述第一管路上。

8、進一步地，所述熱泵并聯(lián)于至少部分所述第二管路，所述儲冷裝置并聯(lián)于至少部分所述第二管路，且所述儲冷裝置連接于所述熱泵的出流方向。

9、進一步地，所述第二管路并聯(lián)于所述熱泵的部分設(shè)置有第一閥門，所述第二管路并聯(lián)于所述儲冷裝置的部分設(shè)置有第二閥門；所述熱泵的兩端通過兩根熱泵管分別對應(yīng)連接于所述第一閥門的兩端，兩根所述熱泵管上均設(shè)置有熱泵閥門；所述儲冷裝置的兩端通過兩根儲冷管分別對應(yīng)連接于所述第二閥門的兩端，兩個所述儲冷管上均設(shè)置有儲冷閥門。

10、進一步地，所述第一管路和所述第二管路之間連接有第一旁通管，所述第一旁通管并聯(lián)于所述換熱器，所述第一旁通管上設(shè)置第一旁通閥；所述第一管路在所述換熱器和所述第一旁通管之間設(shè)置有第三閥門，所述第二管路在所述換熱器和所述第一旁通管之間設(shè)置有第四閥門。

11、進一步地，所述第一管路連接有第二旁通管，所述散熱末端并聯(lián)于所述第二旁通管，所述第二旁通管上設(shè)置有第二旁通閥。

12、進一步地，所述散熱末端與所述換熱器之間連接有循環(huán)泵，所述循環(huán)泵用于驅(qū)動所述儲熱供熱回路中的熱媒進行循環(huán)；

13、所述儲熱裝置與所述換熱器之間連接有給水泵，所述給水泵用于驅(qū)動所述儲熱裝置與所述換熱器之間管路中的水進行循環(huán)。

14、進一步地，所述熱泵為空氣源熱泵，所述熱泵并聯(lián)設(shè)置有兩臺或多臺。

15、進一步地，所述散熱末端為風(fēng)機盤管，所述風(fēng)機盤管設(shè)置有一組、兩組或多組。

16、進一步地，所述儲熱材料為相變儲熱材料，所述儲冷材料為相變儲冷材料，所述相變儲冷材料的相變溫度為8-10℃。

17、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

18、1、本發(fā)明的儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)中，儲熱裝置內(nèi)設(shè)置電熱模塊和儲熱材料，當處于谷電階段時，電熱模塊通電產(chǎn)生熱量加熱儲熱材料，儲熱材料進行蓄熱，從而在正常用電階段儲熱材料放熱，通過換熱器與儲熱供熱回路中的熱媒換熱，熱媒經(jīng)過散熱末端對使用環(huán)境進行供熱，由此實現(xiàn)谷電供熱，節(jié)約用電成本；同時可直接利用電能為儲熱裝置進行充熱，使得儲熱溫度能夠達到較高的數(shù)值，能夠滿足采暖需求，如本方案中儲熱溫度可達100℃以上，出水溫度可達80℃以上，從而在供熱時無需外部電加熱進行輔熱即可滿足供熱需求；

19、熱泵并聯(lián)于至少部分儲熱供熱回路，從而熱泵連接于散熱末端，可通過熱泵進行制冷或制熱以通過散熱末端為用戶提供冷量或熱量，通過連接熱泵，使得在儲冷或儲熱用盡時還可通過熱泵供冷供熱，滿足用戶使用需求；

20、儲冷裝置并聯(lián)于儲熱回路從而連接于散熱末端，由此，儲冷裝置在谷電時存儲制取的冷量，并在正常用電時通過散熱末端向用戶釋放冷量，降低制冷成本；

21、綜上，本發(fā)明的方案實現(xiàn)儲熱、儲冷和熱泵的耦合，通過儲熱和儲冷實現(xiàn)谷電采暖和制冷，降低了系統(tǒng)使用成本，通過耦合熱泵使用，保證平時的正常使用，減少該冷熱聯(lián)供系統(tǒng)的使用局限性。

22、2、散熱末端連接于第一管路上，以使得熱媒經(jīng)換熱器加熱后及時進入散熱末端進行供熱。

23、3、熱泵和儲冷裝置均并聯(lián)于至少部分第二管路，以使得熱泵和儲冷裝置各自能夠與散熱末端連成回路，從而能夠通過熱泵為散熱末端供熱或供冷，以及通過儲冷裝置為散熱末端供冷；儲冷裝置連接于熱泵的出流方向，熱泵與儲冷裝置能夠連接于同一回路中，進而通過熱泵，儲冷裝置存儲熱泵制取的冷量，實現(xiàn)儲冷裝置的蓄冷。

24、4、該冷熱聯(lián)供系統(tǒng)中，第一閥門和第二閥門的設(shè)置使得冷熱聯(lián)供系統(tǒng)的散熱末端能夠在與儲熱供熱回路連接、與熱泵連接、與儲冷裝置連接等狀態(tài)之間切換，熱泵閥門的設(shè)置方便將熱泵與散熱末端連接或切斷，儲冷閥門的設(shè)置方便將儲冷裝置與散熱末端連接或切斷。

25、5、第一旁通管連接于第一管路和第二管路之間，第一旁通閥開啟時，第一管路和第二管路中的熱媒可不經(jīng)過換熱器，從而使得熱泵和/或儲冷裝置能夠直接為散熱末端供熱/供冷；同時，第一管路上設(shè)置第三閥門，第二管路上設(shè)置第四閥門，能夠?qū)崿F(xiàn)換熱器接入或切斷于第一管路及第二管路。

技術(shù)特征：

1.一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述冷熱聯(lián)供系統(tǒng)(1000)包括儲熱裝置(100)、換熱器(200)、儲冷裝置(300)、熱泵(400)和散熱末端(500)；

2.如權(quán)利要求1所述的一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述儲熱供熱回路包括連接于所述換熱器(200)的出口的第一管路(710)和連接于所述換熱器(200)的進口的第二管路(720)，所述散熱末端(500)連接于所述第一管路(710)上。

3.如權(quán)利要求2所述的一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述熱泵(400)并聯(lián)于至少部分所述第二管路(720)，所述儲冷裝置(300)并聯(lián)于至少部分所述第二管路(720)，且所述儲冷裝置(300)連接于所述熱泵(400)的出流方向。

4.如權(quán)利要求3所述的一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述第二管路(720)并聯(lián)于所述熱泵(400)的部分設(shè)置有第一閥門(721)，所述第二管路(720)并聯(lián)于所述儲冷裝置(300)的部分設(shè)置有第二閥門(722)；所述熱泵(400)的兩端通過兩根熱泵管(410)分別對應(yīng)連接于所述第一閥門(721)的兩端，兩根所述熱泵管(410)上均設(shè)置有熱泵閥門(411)；所述儲冷裝置(300)的兩端通過兩根儲冷管(310)分別對應(yīng)連接于所述第二閥門(722)的兩端，兩個所述儲冷管(310)上均設(shè)置有儲冷閥門(311)。

5.如權(quán)利要求2所述的一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管路(710)和所述第二管路(720)之間連接有第一旁通管(730)，所述第一旁通管(730)并聯(lián)于所述換熱器(200)，所述第一旁通管(730)上設(shè)置第一旁通閥(731)；所述第一管路(710)在所述換熱器(200)和所述第一旁通管(730)之間設(shè)置有第三閥門(711)，所述第二管路(720)在所述換熱器(200)和所述第一旁通管(730)之間設(shè)置有第四閥門(723)。

6.如權(quán)利要求2所述的一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管路(710)連接有第二旁通管(740)，所述散熱末端(500)并聯(lián)于所述第二旁通管(740)，所述第二旁通管(740)上設(shè)置有第二旁通閥(741)。

7.如權(quán)利要求1所述的一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱末端(500)與所述換熱器(200)之間連接有循環(huán)泵(800)，所述循環(huán)泵(800)用于驅(qū)動所述儲熱供熱回路中的熱媒進行循環(huán)；

8.如權(quán)利要求1所述的一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述熱泵(400)為空氣源熱泵(400)，所述熱泵(400)并聯(lián)設(shè)置有兩臺或多臺。

9.如權(quán)利要求1所述的一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱末端(500)為風(fēng)機盤管，所述風(fēng)機盤管設(shè)置有一組、兩組或多組。

10.如權(quán)利要求1所述的一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述儲熱材料為相變儲熱材料，所述儲冷材料為相變儲冷材料，所述相變儲冷材料的相變溫度為8-10℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種儲能與熱泵耦合的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，涉及暖通系統(tǒng)的領(lǐng)域，所述冷熱聯(lián)供系統(tǒng)包括儲熱裝置、換熱器、儲冷裝置、熱泵和散熱末端；所述儲熱裝置內(nèi)設(shè)置儲熱材料和電熱模塊，所述電熱模塊加熱所述儲熱材料進行儲熱，所述儲熱裝置連接于所述換熱器，所述散熱末端連接于所述換熱器形成儲熱供熱回路；所述熱泵能夠用于制冷或制熱，所述熱泵并聯(lián)于至少部分所述儲熱供熱回路以連接所述散熱末端；所述儲冷裝置內(nèi)設(shè)置有儲冷材料，所述儲冷裝置并聯(lián)于至少部分所述儲熱供熱回路以連接于所述散熱末端。本發(fā)明具有降低了使用供冷/供熱成本、減少系統(tǒng)使用局限性的優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：段洋,張亞偉,王思穎,孫勇
受保護的技術(shù)使用者：寧波天焓儲能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10