一种基于温度监控调控的热泵与锅炉混合加热系统的制作方法

本发明涉及加热，具体是一种基于温度监控调控的热泵与锅炉混合加热系统。

背景技术：

1、目前绝大多数热力系统使用的是化石燃料。安装的锅炉包括独立和集中式系统，大部分是低效率、高能耗和高排放的老旧设备。为了降低建筑的能效，往往采取更换或改造建筑内的供暖和制冷系统，采用智能技术以提高建筑的能效潜力，并改善居住环境。

2、混合加热系统是一种新型混合解决方案，适用于目前已安装锅炉的家庭。可以安装节能热泵，无需拆除现有的组合锅炉，也无需添加热水储罐。但是现有的混合系统在混合热泵与锅炉的热水时，因为两者存在温差，不能很好地混合，导致输出的热水温度不稳定。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于温度监控调控的热泵与锅炉混合加热系统，以解决现有技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：混合加热系统包括热泵、锅炉、控制柜和加热毛巾架及暖气片，热泵和锅炉与控制柜连通，控制柜内置可编程控制器，可编程控制器用于控制热泵和锅炉的开闭，控制柜与加热毛巾架及暖气片连通，控制柜用于为加热毛巾架及暖气片供给热水，控制柜内置混合机构，混合机构用于混合热泵和锅炉供给的热水。

3、本发明基于以下几个步骤工作，热水从热泵输出，经过加热毛巾架及暖气片放热后回流到热泵，此过程输出和回流都有温度传感器感应，当输出温度低于设定的最低温度，热泵无法满足需要时，控制柜内的可编程控制器启动锅炉输送热量，由混合机构混合热泵和锅炉供给的热水，混合加热系统只在热泵输送热量不足时才会启动锅炉输送热水来补充调节。

4、进一步的，混合机构包括壳体、调节组件、螺旋导流片、检测组件和补偿组件，壳体与控制柜紧固连接，壳体上设有第一进口、第二进口和调节腔，调节腔的出水侧沿水流的流动方向依次布置有混合段、检测段和补偿段，第一进口与热泵的输出端连通，第二进口与锅炉的输出端连通，第一进口和第二进口分别与调节腔的两侧连通，调节组件位于调节腔内，调节组件用于分配第一进口和第二进口的进水量，螺旋导流片位于混合段，检测组件位于检测段，检测组件用于检测混合后热水的温度，补偿组件位于补偿段，补偿组件用于对混合后热水进行温度补偿。

5、当热泵输出的热量不足，启动锅炉供热时，热泵输出温度较低的热水从第一进口流入调节腔内，锅炉输出的温度较高的热水从第二进口流入调节腔内，经过调节组件的分配之后，一起流入混合段内，两股水流在流过混合段内的螺旋导流片后，在冲击力的作用下会互相混合形成温度一致的热水，检测段内的检测组件可检测混合后热水的温度，并以此来控制调节组件的开度大小，从而控制第一进口和第二进口的进水量，以此来调节混合后热水的温度，使得混合后的热水温度保持稳定；但是当热泵输出的热量不足时，因为热水在混合机构内是不断流动的，即使调节组件的调节速度很快，还是会有部分温度不达标的热水越过检测段流入到补偿段处，通过补偿组件将第二进口处温度较高的热水引入补偿段对温度不达标的热水进行动态补偿，从而保持混合机构内热水温度的均一性。

6、进一步的，检测组件包括感温块、连接座、活动部件、第一电磁铁、斥磁铁、调压活塞和连接管，感温块与连接座紧固连接，连接座与检测段紧固连接，连接座内设有连通槽、检测槽和调压腔，感温块内设有感温腔室，感温腔室与连通槽连通，活动部件位于检测槽内，活动部件用于检测感温腔室内的温度变化，第一电磁铁与连接座紧固连接，第一电磁铁与活动部件电连接，斥磁铁与第一电磁铁相向布置，斥磁铁与调压活塞紧固连接，斥磁铁与第一电磁铁的相向端为同名磁极，调压腔内加注液压油，调压腔通过连接管与调节组件连通。

7、连接座固定在检测段上为检测组件提供安装基础，当热泵输出的热量不足时，流动到检测段的热水温度会变低，而感温块是布置在检测段内的，热水会流过感温块的表面，在热传递的作用下，感温腔室的气体温度会降低，在热胀冷缩的作用下，感温腔室内的气体体积会减小，从而带动活动部件动作，并通过活动部件的动作来控制传递给第一电磁铁的电流大小，当热水温度降低时，活动部件传递给第一电磁铁的电流增大，第一电磁铁的磁力变大，在磁力的作用下会推动斥磁铁向上移动，从而带动调压活塞沿调压腔向上移动，将调压腔内的液压油通过连接管压入调节组件，以此来带动调节组件动作。

8、进一步的，感温块呈流线型。

9、为了降低对水流的阻力，感温块设置为流线型。

10、进一步的，调节组件包括旋转轴、转动板、半齿轮、齿条、保护壳和复位弹簧，旋转轴与壳体转动连接，转动板与旋转轴紧固连接，半齿轮与旋转轴紧固连接，齿条与半齿轮啮合，保护壳与壳体紧固连接，保护壳内设有活动槽，齿条与活动槽滑动连接，活动槽的一端与连接管连通，复位弹簧位于活动槽内远离连接管的一端，复位弹簧的一端与活动槽的内壁紧固连接，复位弹簧的另一端与齿条紧固连接。

11、当热泵输出的热量不足时，调压腔内的液压油会被调压活塞通过连接管压入活动槽内，以此来带动齿条沿活动槽向另一侧滑动，复位弹簧受力压缩，在齿条的带动下，半齿轮也会向一侧偏转，从而带动旋转轴沿壳体转动，进而带动旋转轴上的转动板在调节腔内向第一进口方向偏转，即调节腔内第一进口的开度减小，第二进口的开度增加，从而增大锅炉输入的热水量，以此来提高混合后热水的温度，即实现了根据热水的温度自动调节转动板的位置，也就是实现了热泵和锅炉输出热水水量的自动调节，提高了混合后热水温度的均匀性。

12、进一步的，活动部件包括活塞杆、电阻棒和导电环，活塞杆与连通槽滑动连接，电阻棒与检测槽的内壁紧固连接，导电环的一端与活塞杆紧固连接，导电环的另一端与电阻棒滑动连接，导电环外接电源，电阻棒与第一电磁铁电连接。

13、当热泵输出的热量不足时，感温腔室的气体温度会降低，在热胀冷缩的作用下，感温腔室内的气体体积会减小，从而带动与感温腔室连通的连通槽内的活塞杆向下移动，也就带动了与活塞杆连接的导电环沿电阻棒向下移动，也就是电流流经电阻棒上的距离会缩短，相对阻值会降低，传递给第一电磁铁的电流就越大，即检测段内的热水温度越低，活动部件传递给第一电磁铁的电流就越大。

14、进一步的，补偿组件包括固定座、滑块、支撑弹簧、第二电磁铁和引流管，固定座与补偿段紧固连接，固定座内设有补偿腔、连通口、环形流道和出水口，滑块与补偿腔滑动连接，滑块为铁磁性材料，支撑弹簧的一端与滑块紧固连接，支撑弹簧的另一端与第二电磁铁紧固连接，第二电磁铁与补偿腔的内壁紧固连接，第二电磁铁与电阻棒电连接，补偿腔上远离第二电磁铁的一端与引流管连通，引流管与第二进口连通，连通口与环形流道连通，出水口与环形流道连通，出水口沿环形流道的周向布置有若干个，若干出水口朝向补偿段内；

15、补偿时：连通口与补偿腔连通。

16、因为第二电磁铁与电阻棒电连接，并且检测段内的热水温度越低，电阻棒的相对阻值就越低，所以当热泵输出的热量不足时，电阻棒传递给第二电磁铁的电流就越大，第二电磁铁的磁力就越大，第二电磁铁对滑块的吸引力就越大，滑块沿补偿腔向第二电磁铁一侧滑动的距离就越长，连通口与补偿腔之间的开度就越大，流入补偿段的热水水量就越大，支撑弹簧受力压缩，第二进口内锅炉输出的热水会通过引流管流入补偿腔内，接着依次通过连通口、环形流道和出水口流入补偿段内，对补偿段内温度不达标的热水进行动态补偿，即实现了根据热水的温度自动调节对补偿段补偿的热水水量，从而保证了混合机构内各处热水温度的均匀性。

17、进一步的，若干出水口倾斜布置。

18、倾斜布置的出水口可促进补偿热水与补偿段内不达标的热水的混合速度。

19、进一步的，控制柜上设有若干接口，若干接口分别与热泵、锅炉和加热毛巾架及暖气片连通，若干接口用于送水和回水。

20、控制柜上的若干接口的布置方式为现有技术，在此不作赘述，用于连接热泵、锅炉和加热毛巾架及暖气片，以此来实现热水的循环。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1、当热泵输出的热量不足时，调压腔内的液压油会被调压活塞通过连接管压入活动槽内，以此来带动齿条沿活动槽向另一侧滑动，复位弹簧受力压缩，在齿条的带动下，半齿轮也会向一侧偏转，从而带动旋转轴沿壳体转动，进而带动旋转轴上的转动板在调节腔内向第一进口方向偏转，即调节腔内第一进口的开度减小，第二进口的开度增加，从而增大锅炉输入的热水量，以此来提高混合后热水的温度，即实现了根据热水的温度自动调节转动板的位置，也就是实现了热泵和锅炉输出热水水量的自动调节，提高了混合后热水温度的均匀性。

23、2、当热泵输出的热量不足时，电阻棒传递给第二电磁铁的电流就越大，第二电磁铁的磁力就越大，第二电磁铁对滑块的吸引力就越大，滑块沿补偿腔向第二电磁铁一侧滑动的距离就越长，连通口与补偿腔之间的开度就越大，流入补偿段的热水水量就越大，支撑弹簧受力压缩，第二进口内锅炉输出的热水会通过引流管流入补偿腔内，接着依次通过连通口、环形流道和出水口流入补偿段内，对补偿段内温度不达标的热水进行动态补偿，即实现了根据热水的温度自动调节对补偿段补偿的热水水量，从而保证了混合机构内各处热水温度的均匀性。