CN102767879B

CN102767879B - 地源热泵系统装置

Info

Publication number: CN102767879B
Application number: CN201210259161.3A
Authority: CN
Inventors: 徐广才; 陈炬; 李爱民; 朱杰
Original assignee: Coal Industry Jinan Design & Research Co Ltd
Current assignee: General Technology Group Engineering Design Co., Ltd.
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2032-07-25
Also published as: CN102767879A

Abstract

本发明涉及暖通空调技术领域，特别涉及一种地源热泵系统装置。该地源热泵系统装置，包括若干台安装冷凝器和蒸发器的热泵机组，其特殊之处在于：所述热泵机组的进水口连接进水管道，其出水口连接出水管道，进水管道通过空调循环泵连通空调系统回水管并通过热源循环泵连通热源系统供水管，出水管道分别连通空调系统供水管和热源系统回水管。本装置运行时，可通过切换阀门方便的实现系统功能的切换，若所需系统功能较单一时，可将本装置进行简化，形成简化装置，该装置中多台热泵机并联，所有热泵机组均通过并联方式组合在一个系统中，机组可互相切换互为备用，提高了系统的可靠性、简单明了、功能多、操作方便。

Description

地源热泵系统装置

（一）技术领域

本发明涉及暖通空调技术领域，特别涉及一种地源热泵系统装置。

（二）背景技术

地源热泵系统是指以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。热泵的作用是从低位热源中吸取能量，并把它传递给高位热源的设备。在这个过程中虽然需要消耗一定的高品位能源，但是向高位热源供给的却是从低位热源中提取的能量与高品位能源之和。因此，热泵系统是一种节能装置。近年来，随国家对节能减排的重视，地源热泵系统得到广泛的推广应用。

根据热泵可以实现供冷供热的特点，地源热泵系统可通过管路设计实现系统的多功能化，既可以单独供热、供冷，也可以冷热联供。实现功能越多，管路系统越复杂。而传统的管路系统的切换阀门多、系统复杂、扩展性差等缺陷已经制约了地源热泵系统的发展。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种能改进传统地源热泵管路系统，增加功能、简化切换阀门、增强扩展性、降低成本、提高可靠性的地源热泵系统装置。

一种地源热泵系统装置，包括若干台安装冷凝器和蒸发器的热泵机组，其特殊之处在于：所述热泵机组的进水口连接进水管道，其出水口连接出水管道，进水管道通过空调循环泵连通空调系统回水管并通过热源循环泵连通热源系统供水管，出水管道分别连通空调系统供水管和热源系统回水管。

本发明的地源热泵系统装置，冷凝器的进水口连接供热系统回水管，出水口连接供热系统供水管，供热系统回水管上设置供热循环泵。

本发明的地源热泵系统装置，进水管道包括两根并联的进水母管，出水管道包括两根并联的出水母管，进水母管、出水母管两侧均安装系统切换阀门。

本发明的地源热泵系统装置，热泵机组的进水口分别与进水管道、供热系统回水管之间，出水口分别与出水管道、供热系统供水管之间均设置热泵功能切换阀门。

本发明的地源热泵系统装置，蒸发器分别与进水管道、出水管道之间的热泵功能切换阀门联动连接，冷凝器分别与进水管道、出水管道、供热系统回水管、供热系统供水管之间的热泵功能切换阀门联动连接。

本发明的有益效果：本装置运行时，可通过切换阀门方便的实现系统功能的切换，若所需系统功能较单一时，可将本装置进行简化，形成简化装置，该装置中多台热泵机并联，若需扩容，则只需将新增的热泵机组接至相应的管道即可，所有热泵机组均通过并联方式组合在一个系统中，机组可互相切换互为备用，提高了系统的可靠性、简单明了、功能多、操作方便。

（四）附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1热泵机组，2空调循环泵，3热源循环泵，4供热循环泵，5进水管道，6出水管道，7热源系统供水管，8空调系统回水管，9热源系统回水管，10空调系统供水管，11冷凝器，12出水母管，13进水母管，14系统切换阀门，15热泵功能切换阀门，16供热系统回水管，17供热系统供水管，18蒸发器，其中F1-F8均为14系统切换阀门，D1-D5均为15热泵功能切换阀门，L1、Z1均为13进水母管，L2、Z2均为12出水母管。

（五）具体实施方式

如图所示的一种地源热泵系统装置，它包括若干台安装冷凝器11和蒸发器18的热泵机组1，所述热泵机组1的进水口连接进水管道5，其出水口连接出水管道6，热泵机组1的进水口为冷凝器11和蒸发器18的进水口，热泵机组1的出水口为冷凝器11和蒸发器18的出水口，进水管道5通过空调循环泵2连通空调系统回水管8并通过热源循环泵3连通热源系统供水管7，出水管道6分别连通空调系统供水管10和热源系统回水管9。冷凝器11的进水口连接供热系统回水管16，出水口连接供热系统供水管17，供热系统回水管16上设置供热循环泵4。进水管道5包括两根并联的进水母管13，出水管道6包括两根并联的出水母管12，进水母管13、出水母管12两侧均安装系统切换阀门14。热泵机组1的进水口分别与进水管道5、供热系统回水管16之间，出水口分别与出水管道6、供热系统供水管17之间均设置热泵功能切换阀门15。蒸发器18分别与进水管道5、出水管道6之间的热泵功能切换阀门15联动连接，冷凝器11分别与进水管道13、出水管道12、供热系统回水管16、供热系统供水管17之间的热泵功能切换阀门15联动连接，如蒸发器18进水口分别与L1、Z1之间的热泵功能切换阀门15D4、D5联动连接，即D4开启、D5关闭，反之亦然，蒸发器的进水口与L1、出水口与L2之间联动连接，即同开同关。

本装置运行时，可通过切换阀门方便的实现系统功能的切换。

具体实施方式1：

利用该装置制取空调冷水。开启系统切换阀门14F1、F2、F3、F4和热泵功能切换阀门15D3、D5，开启空调循环泵2、热源循环泵3及热泵机组1。空调回水由空调系统回水管8在空调循环泵2的作用下，经过系统切换阀门14F3、进水母管13Z1、蒸发器18进水口连接的热泵功能切换阀门15D5进入热泵机组1的蒸发器18，经过热泵机组1取热降温制取空调冷水。空调冷水再经过与蒸发器18出水口相连的热泵功能切换阀15D5进入出水母管12Z2，再经过F4进入空调系统供水管10供至末端散热装置，经末端散热装置散热再返回空调系统回水管8，实现空调冷水循环。其余切换阀门关闭。热源水经过热源水系统供水管7在热源循环泵3的作用下，经过F1、L1、与冷凝器11进水口连接的热泵功能切换阀门15D3进入热泵机组1的冷凝器11，在冷凝器11中吸热升温后，经与冷凝器11出水口连接的D3进入出水母管12L2，再经过F2至热源系统回水管9，实现热源水循环。

具体实施方式2：

制取空调冷水的同时实现供热，即实现冷热联供。开启系统切换阀门14F3、F4和热泵功能切换阀门15D1、D5，开启空调循环泵2、供热循环泵4及热泵机组1。空调回水由空调系统回水管8在空调循环泵2的作用下，经过F3、Z1、与蒸发器18进水口连接的热泵功能切换阀门15D5进入热泵机组1的蒸发器18，经过热泵机组1取热降温制取空调冷水。空调冷水再经过与蒸发器18出水口连接的热泵功能切换阀门15D5进入出水母管12Z2，再经过F4进入空调系统供水管10供至末端散热装置，经末端散热装置散热再返回空调系统回水管8，实现空调冷水循环。其余切换阀门关闭。供热系统循环水在循环泵4的作用下，经供热系统回水管16、D1进入冷凝器11，在冷凝器11吸热升温后，再经过D1进入供热系统供水管17，实现供热循环。

具体实施方式3：

利用该装置部分热泵机组1制取空调冷水部分热泵机组1实现供热，如图第一台热泵机组1制取空调冷水，第二台热泵机组1实现供热。开启系统切换阀门14F1、F2、F3、F4和第一台热泵机组1的热泵功能切换阀门15D3、D5，开启空调循环泵2、供热循环泵4及热泵机组1。空调回水由空调系统回水管8在空调循环泵2的作用下，经过F3、Z1、与蒸发器18进水口连接的D5进入第一台热泵机组1蒸发器18，经过该热泵机组1取热降温制取空调冷水。空调冷水再经过与蒸发器18出水口连接的D5进入出水母管12Z2，再经过F4进入空调系统供水管10供至末端散热装置，经末端散热装置散热再返回空调系统回水管8，实现空调冷水循环。热源水经过热源系统供水管7在热源循环泵3的作用下，经过F1、L1、与冷凝器11进水口连接的D3进入第一台热泵机组1的冷凝器11，在冷凝器11中吸热升温后，经与冷凝器11出水口连接的D3进入出水母管12L2，再经过F2至热源系统回水管9，实现热源水循环。

供热系统循环水在供热循环泵4的作用下，经供热系统回水管16、D1进入第二台热泵机组1的冷凝器11，在冷凝器11吸热升温后，再经过D1进入供热系统供水管17，实现供热循环。热源水经过热源系统供水管7在热源循环泵3的作用下，经过F1、L1、与蒸发器18进水口连接的D4进入第二台热泵机组1的蒸发器18，在蒸发器18中放热降温后，经与蒸发器18出水口连接的D4进入出水母管12L2，再经过F2至热源系统回水管9，实现热源水循环。

具体实施方式4：

利用该装置制取空调热水。开启系统切换阀门14F5、F6、F7、F8和热泵功能切换阀门15D3、D5，开启空调循环泵2、热源循环泵3及热泵机组1。空调回水由空调系统回水管8在空调循环泵2的作用下，经过F7、L1、与冷凝器进水口连接的D3进入热泵机组1冷凝器，经过在热泵机组1中吸热升温制取空调热水。空调热水再经过与冷凝器出水口连接的D3进入出水母管12L2，再经过F8进入空调系统供水管10供至末端散热装置，经末端散热装置散热再返回空调系统回水管8，实现空调热水循环。热源水经过热源系统供水管7在热源循环泵3的作用下，经过F5、Z1、与蒸发器18进水口连接的D5进入热泵机组1蒸发器18，在蒸发器18中放热降温后，经与蒸发器18出水口连接的D5进入出水母管12Z2，再经过F6至热源系统回水管9，实现热源水循环。其余切换阀门关闭。

具体实施方式5：

利用该装置部分热泵机组1制取空调热水部分热泵机组1实现供热，如第一台热泵机组1制取空调热水，第二台热泵机组1实现供热。开启系统切换阀门14F5、F6、F7、F8和第一台热泵机组1的热泵功能切换阀门15D3、D5，开启空调循环泵2、热源循环泵3及第一台热泵机组1。空调回水由空调系统回水管8在空调循环泵2的作用下，经过F7、L1、与第一台热泵机组1的冷凝器11进水口连接的D3进入热泵机组1冷凝器11，经过在热泵机组1中吸热升温制取空调热水。空调热水再经过冷凝器11出水口连接的D3进入出水母管12L2，再经过F8进入空调系统供水管10供至末端散热装置，经末端散热装置散热再返回空调系统回水管8，实现空调热水循环。热源水经过热源水供水管7在热源循环泵3的作用下，经过F5、Z1、与第一台热泵机组1蒸发器18进水口连接的D5进入热泵机组1蒸发器18，在蒸发器18中放热降温后，经与蒸发器18出水口连接的D5进入出水母管12Z2，再经过F6至热源系统回水管9，实现热源水循环。

供热系统循环水在供热循环泵4的作用下，经供热系统回水管16、D1进入第二台热泵机组1的冷凝器11，在冷凝器11吸热升温后，再经过D1进入供热系统供水管17，实现供热循环。热源水经过热源系统供水管7在热源循环泵3的作用下，经过F5、Z1、第二台热泵机组1的蒸发器18进水口连接的D5进入蒸发器18，在蒸发器18中放热降温后，经蒸发器18出水口连接的D5进入出水母管12Z2，再经过F6至热源系统回水管9，实现热源水循环。

本发明通过切换系统切换阀门14、热泵功能切换阀门15实现系统功能的切换，若所需系统功能较单一时，可将本装置进行简化，形成简化装置，由于该装置可以连接多台并联的热泵机组1，若本装置需扩容，则只需将新增的热泵机组1接至进水母管13、出水母管12、供热系统回水管16、供热系统供水管17即可，所有热泵机,通过并联方式组合在一个系统中，机组可互相切换互为备用，提高了系统的可靠性，该装置具有简单明了、功能多、操作方便、可靠性高等特点。

Claims

1.一种地源热泵系统装置，包括若干台安装冷凝器（11）和蒸发器（18）的热泵机组（1），其特征在于：所述热泵机组（1）的进水口连接进水管道（5），其出水口连接出水管道（6），进水管道（5）通过空调循环泵（2）连通空调系统回水管（8）并通过热源循环泵（3）连通热源系统供水管（7），出水管道（6）分别连通空调系统供水管（10）和热源系统回水管（9），冷凝器（11）的进水口连接供热系统回水管（16），出水口连接供热系统供水管（17），供热系统回水管（16）上设置供热循环泵（4），进水管道（5）包括两根并联的进水母管（13），出水管道（6）包括两根并联的出水母管（12），进水母管（13）、出水母管

（12）两侧均安装系统切换阀门（14）。

2.根据权利要求 1所述的地源热泵系统装置，其特征在于：热泵机组（1）的进水口分别与进水管道（5）、供热系统回水管（16）之间，出水口分别与出水管道（6）、供热系统供水管（17）之间均设置热泵功能切换阀门（15）。

3.根据权利要求 2 所述的地源热泵系统装置，其特征在于：蒸发器（18）分别与进水管道（5）、出水管道（6）之间的热泵功能切换阀门（15）联动连接，冷凝器（11）分别与进水管道（5）、出水管道（6）、供热系统回水管（16）、供热系统供水管（17）之间的热泵功能切换阀门（15）联动连接。