本发明涉及供暖技术领域，具体涉及一种换热系统和供暖系统。
背景技术：
我国城市周边遍布有各种工业厂区。在工业生产的过程中，普遍存在余热资源，特别在冶金、化工、石油、建材、玻璃、造纸等行业。目前，工业余热的处理方式均是通过厂区内的散热系统散入大气中。据统计，将近三分之二的余热没有得到有效地利用，在工业领域中消耗着大量的能量，最终大部分能量都以热水、热烟的形式排放掉，造成了能源的浪费。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种换热系统和供暖系统，以克服目前大部分工业余热被浪费的问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种换热系统，包括：蓄热设备、分水器、集水器和多台热泵空调主机；每台热泵空调主机均包括蒸发器和冷凝器；
所述多台热泵空调主机的蒸发器与余热源串联，所述多台热泵空调主机的冷凝器出水口同时与所述分水器的入水口连通，所述多台热泵空调主机的冷凝器入水口同时与所述集水器出水口连通；
所述分水器的出水口连通所述散热器的入水口、所述蓄热设备的蓄热入水口，所述集水器的入水口连通所述散热器的出水口、所述蓄热设备的蓄热出水口；所述散热器的入水口还连通所述蓄热设备的供热出水口，所述散热器的出水口还连通所述蓄热设备的供热入水口；
所述蓄热设备的蓄热入水口和所述蓄热设备的蓄热出水口处于工作状态时，所述蓄热设备用于蓄热；所述蓄热设备的供热出水口和所述蓄热设备的供热入水口处于工作状态时，所述蓄热设备用于供热。
进一步地，以上所述的换热系统，还包括第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；
所述分水器的出水口通过所述第一阀门与所述蓄热设备的蓄热入水口相连；所述集水器的入水口通过所述第二阀门与所述蓄热设备的蓄热出水口相连；所述散热器的入水口通过所述第三阀门与所述蓄热设备的供热出水口相连；所述散热器的出水口通过所述第四阀门与所述蓄热设备的供热入水口相连。
进一步地，以上所述的换热系统，还包括控制器，以及，设置于所述散热器的工作区域的温度传感器；
所述温度传感器用于采集所述工作区域的平均温度；
所述散热器的入水口和/或所述散热器的出水口设置有第五阀门；
所述控制器同时与所述温度传感器、所述第五阀门电性相连，所述控制器用于根据所述平均温度调整所述第五阀门的开度。
进一步地，以上所述的换热系统，所述控制器同时与所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门电性相连；
所述控制器，用于当所述平均温度大于预设的第一温度时，控制所述第一阀门和所述第二阀门打开，所述第三阀门和所述第四阀门关断；当所述平均温度小于预设的第二温度时，控制所述第三阀门和所述第四阀门打开，所述第一阀门和所述第二阀门关断。
进一步地，以上所述的换热系统，所述第一阀门至所述第五阀门均包括电动蝶阀。
进一步地，以上所述的换热系统，从与所述余热源的出水口相邻的始端蒸发器，到与所述余热源入水口相邻的末端蒸发器，串联的所述多台热泵空调主机的蒸发器的工作温度阶梯降低。
进一步地，以上所述的换热系统，还包括多个第六阀门；
所述第六阀门的数量与所述热泵空调主机的数量一致；
所述多台热泵空调主机的蒸发器的热水口分别通过对应的第六阀门与所述余热源出水口的主管路相连；
所述控制器与所述第六阀门电性相连，所述控制器用于根据所述余热源的出水温度确定工作温度匹配的目标蒸发器作为初级蒸发器，并打开与所述初级蒸发器对应的第六阀门。
进一步地，以上所述的换热系统，所述第六阀门包括电动蝶阀。
进一步地，以上所述的换热系统，所述蓄热设备还包括生活出水口。
进一步地，以上所述的换热系统，所述蓄热设备包括蓄热锅炉。
另一方面，本发明还提供了一种采暖系统，包括散热器和以上任一项所述的换热系统；
所述散热器与所述换热系统相连通。
本发明的换热系统和供暖系统，换热系统包括蓄热设备、分水器、集水器和多台热泵空调主机。其中，多台热泵空调主机的蒸发器与余热源串联，回收余热源的热能。冷凝器通过分水器、集水器与散热器相连，冷凝器还通过分水器、集水器与蓄热设备相连，使用散热器为用户供热，同时将多余的热量存储在蓄热设备中，蓄热设备还与散热器相连，在供热需求较高时，将蓄热设备转为供热，以保证供热需求。采用本发明的技术方案，有效利用了工业余热，避免了工业余热被浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的换热系统一种实施例提供的结构示意图；
图2是图1中蒸发器侧的结构示意图；
图3是图1中冷凝器侧的结构示意图；
图4是本发明采暖系统一种实施例提供的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1是本发明的换热系统一种实施例提供的结构示意图，图2是图1中蒸发器侧的结构示意图，图3是图1中冷凝器侧的结构示意图。
如图1、图2和图3所示，本实施例的换热系统，包括：蓄热设备10、分水器11、集水器12和多台热泵空调主机13，每台热泵空调主机13均包括蒸发器131和冷凝器132，以及压缩机。
需要说明的是，图1、图2和图3所示的实施例均是以三台热泵空调主机为例进行说明，并没有形成具体限定。
多台热泵空调主机的蒸发器131与余热源s串联。可选的，余热源s为工厂的工业余热。从余热源s流出的热水通过管道流入多台热泵空调主机的蒸发器131，在蒸发器131内进行热交换，实现余热源s的能量回收，深度利用工业余热。
多台热泵空调主机的冷凝器132出水口同时与分水器11的入水口连通，多台热泵空调主机的冷凝器132入水口同时与集水器12出水口连通。多台热泵空调主机的冷凝器132内也进行热交换，通过分水器11和集水器12将能量转移至供暖区域。
需要说明的是，冷凝器132、蒸发器131、压缩机是本领域非常成熟的现有技术，冷凝器132、蒸发器131的具体热交换过程本领域的技术人员参照现有技术即可，本实施例不做赘述。
分水器11的出水口连通散热器的入水口、蓄热设备10的蓄热入水口，集水器12的入水口连通散热器的出水口、蓄热设备10的蓄热出水口；散热器的入水口还连通蓄热设备10的供热出水口，散热器的出水口还连通蓄热设备10的供热入水口。
具体地，当蓄热设备10的蓄热入水口和蓄热设备10的蓄热出水口处于工作状态时，蓄热设备10用于蓄热；当蓄热设备10的供热出水口和蓄热设备10的供热入水口处于工作状态时，蓄热设备10用于供热。
例如，春季全天、冬季白天人们室外温度较高，对于供暖的需求较小，可以打开蓄热设备10的蓄热入水口和蓄热设备10的蓄热出水口，使蓄热设备10的蓄热入水口和蓄热设备10的蓄热出水口处于工作状态，除了供给散热器外，可以将富余的热量存储在蓄热设备10中。又例如，冬季夜间室外温度低，对于供暖的需求较高，在正常的供暖热量难以负荷的情况下，可以打开蓄热设备10的供热出水口和蓄热设备10的供热入水口，使蓄热设备10的供热出水口和蓄热设备10的供热入水口处于工作状态，以供给散热器，保证供热需求。
可选的，换热系统还包括第一阀门v1、第二阀门v2、第三阀门v3和第四阀门v4。
分水器11的出水口通过第一阀门v1与蓄热设备10的蓄热入水口相连；集水器12的入水口通过第二阀门v2与蓄热设备10的蓄热出水口相连；散热器的入水口通过第三阀门v3与蓄热设备10的供热出水口相连；散热器的出水口通过第四阀门v4与蓄热设备10的供热入水口相连。
第一阀门v1和第二阀门v2打开，第三阀门v3和第四阀门v4关断时，蓄热设备10的蓄热入水口和蓄热设备10的蓄热出水口处于工作状态，蓄热设备10用于蓄热；第三阀门v3和第四阀门v4打开，第一阀门v1和第二阀门v2关断时，蓄热设备10的供热出水口和蓄热设备10的供热入水口处于工作状态，蓄热设备10用于供热。
可选的，换热系统还包括控制器，以及设置于散热器的工作区域的温度传感器，散热器的入水口和/或散热器的出水口设置有第五阀门v5。控制器同时与温度传感器、第五阀门v5电性相连。在一种具体地实施方式中，散热器的入水口和散热器的出水口均设置第五阀门v5，如图1至图3所示。
其中，温度传感器用于采集工作区域的平均温度，控制器用于根据平均温度控制第五阀门v5的开度。
例如，当平均温度大于预设的标准温度时，控制器可以控制减小第五阀门v5的开度，以降低工作区域的平均温度，当平均温度小于预设的标准温度时，控制器可以控制增大第五阀门v5的开度，以提高工作区域的平均温度。需要说明的是，上述标准温度可以根据实际情况进行设置，例如，将标准温度设置为23℃，本实施例不做具体限定。
可选的，控制器同时与第一阀门v1、第二阀门v2、第三阀门v3、第四阀门v4电性相连。当平均温度大于预设的第一温度时，控制器控制第一阀门v1和第二阀门v2打开，第三阀门v3和第四阀门v4关断，当平均温度小于预设的第二温度时，控制器控制第三阀门v3和第四阀门v4打开，第一阀门v1和第二阀门v2关断。
第一温度和第二温度也可以根据实际情况进行设置，第一温度和第二温度可以设置为相同的温度，第一温度和第二温度也可以设置为不同的温度，本实施例不做限定。例如，第一温度和第二温度设置为相同的温度，均为20℃。当平均温度大于20℃时，可以将第一阀门v1和第二阀门v2打开，第三阀门v3和第四阀门v4关断，使蓄热设备10蓄热，当平均温度小于或等于20℃时，可以将第三阀门v3和第四阀门v4打开，第一阀门v1和第二阀门v2关断，使蓄热设备10供热。
可选的，第一阀门v1至第五阀门v5均包括电动蝶阀。
可选的，从与余热源s的出水口相邻的始端蒸发器，到与余热源s入水口相邻的末端蒸发器，工作温度阶梯降低。其中，相连的两个蒸发器，处于上游的蒸发器的出水温度与处于下游的蒸发器的入水温度即工作温度相同。
可选的，换热系统还包括多个第六阀门，第六阀门的数量与热泵空调主机的数量一致。其中，多台热泵空调主机的蒸发器131的热水口分别通过对应的第六阀门与余热源出水口的主管路相连。需要说明的是，与余热源出水口相邻的蒸发器131对应的第六阀门打开时，余热源出水口与相邻的蒸发器131的入水口直接连通，未与余热源出水口相邻的蒸发器131对应的第六阀门打开时，余热源出水口与对应的未相邻的蒸发器131的入水口旁通。
控制器与第六阀门电性相连，控制器用于根据余热源的出水温度确定工作温度匹配的目标蒸发器作为初级蒸发器，并打开与初级蒸发器对应的第六阀门。
在本发明实施例中，以设置三台热泵空调主机为例，对本发明的换热系统的运行原理进行说明，值得说明的是，此处只是进行举例，并没有形成具体地限定。
如图2所示，三台热泵空调主机的蒸发器串联，与余热源s的出水口相邻的始端蒸发器t1，中间蒸发器t2和与余热源s入水口相邻的末端蒸发器t3，工作温度阶梯降低。第六阀门包括阀门k1、阀门k2和阀门k3，如图1和图2所示，阀门k1打开，阀门k2和阀门k3关断时，始端蒸发器t1作为初级蒸发器进行热交换，始端蒸发器t1，中间蒸发器t2、末端蒸发器t3均进行热交换工作；阀门k2打开，阀门k1和阀门k3关断时，中间蒸发器t2作为初级蒸发器进行热交换，中间蒸发器t2、末端蒸发器t3均进行热交换工作；阀门k3打开，阀门k1和阀门k2关断时，只有末端蒸发器t3进行热交换工作。
本实施例中，始端蒸发器t1的工作温度为40℃，能量回收至30℃后排出，余热回收温差10℃；中间蒸发器t2的工作温度为30℃，能量回收至20℃后排出，余热回收温差10℃；末端蒸发器t3的工作温度为20℃，能量回收至5℃后排出，余热回收温差15℃。
始端蒸发器t1与余热源s的出水口相邻，始端蒸发器t1的入水口与余热源s出水口的主管路直接连通，中间蒸发器t2和末端蒸发器t3未与余热源s的出水口相邻，中间蒸发器t2的入水口和末端蒸发器t3的入水口与余热源s出水口的主管路旁通。
当余热源s的出水口的出水温度为40℃时，余热源s的出水温度与始端蒸发器t1的工作温度匹配，可以直接将始端蒸发器t1作为初级蒸发器131，打开初级蒸发器131入水口的第六阀门，即阀门k1，以通过始端蒸发器t1，中间蒸发器t2和末端蒸发器t3进行阶梯段的能量回收。
当余热源s的出水口的出水温度为30℃时，余热源s的出水温度与中间蒸发器t2的工作温度匹配，可以打开中间蒸发器t2的入水口处的第六阀门，即阀门k2，同时控制始端蒸发器t1停止工作，以通过中间蒸发器t2和末端蒸发器t3进行阶梯段的能量回收，预防工业余热源温度降低影响系统运行。
可选的，蓄热设备10还包括生活出水口。以便于为用户供给生活热水。具体地，若处于过渡季节，例如春季和秋季，全天产热量大于住宅需求量，则将蓄热设备10储存的热水用于生活热水供应。生活出水口可以通过管道接入用户的家中。
可选的，蓄热设备10包括蓄热锅炉。
需要说明的是，本实施例的换热系统中在蒸发器131、冷凝器132等入水口、出水口处均设置有阀门，阀门与控制器相连，可以通过控制器控制阀门的通断，也可以手动控制阀门的通断，本实施例不做赘述。
本实施例的换热系统，换热系统包括蓄热设备10、分水器11、集水器12和多台热泵空调主机13。其中，多台热泵空调主机的蒸发器131与余热源s串联，回收余热源s的热能。冷凝器132通过分水器11、集水器12与散热器相连，冷凝器132还通过分水器11、集水器12与蓄热设备10相连，使用散热器为用户供热，同时将多余的热量存储在蓄热设备10中，蓄热设备10还与散热器相连，在供热需求较高时，将蓄热设备10转为供热，以保证供热需求。采用本发明的技术方案，有效利用了工业余热，避免了工业余热被浪费。
基于一个总的发明构思，本实施例还提供了一种采暖系统。
图4是本发明采暖系统一种实施例提供的结构示意图。
如图4所示，本实施例的采暖系统，包括散热器21和以上任一项实施例的换热系统22。其中，散热器21与换热系统22相连通。
可选的，散热器包括地暖设备和风盘设备。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种换热系统，其特征在于，包括：蓄热设备、分水器、集水器和多台热泵空调主机；每台热泵空调主机均包括蒸发器和冷凝器；
所述多台热泵空调主机的蒸发器与余热源串联，所述多台热泵空调主机的冷凝器出水口同时与所述分水器的入水口连通，所述多台热泵空调主机的冷凝器入水口同时与所述集水器出水口连通；
所述分水器的出水口连通所述散热器的入水口、所述蓄热设备的蓄热入水口，所述集水器的入水口连通所述散热器的出水口、所述蓄热设备的蓄热出水口；所述散热器的入水口还连通所述蓄热设备的供热出水口，所述散热器的出水口还连通所述蓄热设备的供热入水口；
所述蓄热设备的蓄热入水口和所述蓄热设备的蓄热出水口处于工作状态时，所述蓄热设备用于蓄热；所述蓄热设备的供热出水口和所述蓄热设备的供热入水口处于工作状态时，所述蓄热设备用于供热。
2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，还包括第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；
所述分水器的出水口通过所述第一阀门与所述蓄热设备的蓄热入水口相连；所述集水器的入水口通过所述第二阀门与所述蓄热设备的蓄热出水口相连；所述散热器的入水口通过所述第三阀门与所述蓄热设备的供热出水口相连；所述散热器的出水口通过所述第四阀门与所述蓄热设备的供热入水口相连。
3.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于，还包括控制器，以及，设置于所述散热器的工作区域的温度传感器；
所述温度传感器用于采集所述工作区域的平均温度；
所述散热器的入水口和/或所述散热器的出水口设置有第五阀门；
所述控制器同时与所述温度传感器、所述第五阀门电性相连，所述控制器用于根据所述平均温度调整所述第五阀门的开度。
4.根据权利要求3所述的换热系统，其特征在于，所述控制器同时与所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门电性相连；
所述控制器，用于当所述平均温度大于预设的第一温度时，控制所述第一阀门和所述第二阀门打开，所述第三阀门和所述第四阀门关断；当所述平均温度小于预设的第二温度时，控制所述第三阀门和所述第四阀门打开，所述第一阀门和所述第二阀门关断。
5.根据权利要求3所述的换热系统，其特征在于，所述第一阀门至所述第五阀门均包括电动蝶阀。
6.根据权利要求3所述的换热系统，其特征在于，从与所述余热源的出水口相邻的始端蒸发器，到与所述余热源入水口相邻的末端蒸发器，串联的所述多台热泵空调主机的蒸发器的工作温度阶梯降低。
7.根据权利要求6所述的换热系统，其特征在于，还包括多个第六阀门；
所述第六阀门的数量与所述热泵空调主机的数量一致；
所述多台热泵空调主机的蒸发器的热水口分别通过对应的第六阀门与所述余热源出水口的主管路相连；
所述控制器与所述第六阀门电性相连，所述控制器用于根据所述余热源的出水温度确定工作温度匹配的目标蒸发器作为初级蒸发器，并打开与所述初级蒸发器对应的第六阀门。
8.根据权利要求7所述的换热系统，其特征在于，所述第六阀门包括电动蝶阀。
9.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述蓄热设备还包括生活出水口。
10.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述蓄热设备包括蓄热锅炉。
11.一种采暖系统，其特征在于，包括散热器和权利要求1-10任一项所述的换热系统；
所述散热器与所述换热系统相连通。
技术总结