CN103148550A - 一种夏季运行用地源热泵机组 - Google Patents
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Abstract
一种夏季运行用地源热泵机组。其包括制冷循环装置、空调系统供水管、空调系统回水管、地埋系统来水管、地埋系统去水管、空调系统循环水泵、地埋系统循环水泵、四个阀门、板式换热器、空调系统板换进水管、空调系统板换出水管、地埋系统板换进水管、地埋系统板换出水管和四个转向阀门。本发明的夏季运行用地源热泵机组是在空调系统和地埋系统之间安装板式换热器，在夏季开始供冷运行时，利用板式换热器将地埋管换热器中换热介质从大地土壤中取出的冷量直接提供给空调系统，而不开启制冷循环装置，待运行一段时间后地温回升到某一温度，再开启制冷循环装置，同时停止板式换热器运行，这样就能大幅度减少能耗，降低运行成本，利于环境保护。
Description
技术领域
本发明涉及一种地源热泵机组，特别是涉及一种夏季运行用地源热泵机组。
背景技术
地源热泵技术的实质就是利用钻井机在大地钻孔，然后向孔中埋设由PE塑料制成且专业上称为地埋管换热器的U型管，之后向地埋管换热器中注入换热介质，换热介质通常为水，通过该换热介质与大地间的热交换而从大地吸收热量或冷量，然后换热介质将该热量或冷量通过热交换的方式提供给地源热泵机组中的冷媒，之后地源热泵机组再将经过热交换后升温或降温的冷媒提供给安装在室内空间的空调器，在空调器中该冷媒将与室内空间的空气进行热交换，从而将室内空间保持在适宜的温度下。即地源热泵系统是由彼此通过管路相连的地源热泵机组、构成空调系统的多台空调器和构成地埋系统的多组地埋管换热器组成，其中地源热泵机组安装在机房内，多台空调器设置在需要温度调节的建筑物内不同室内空间中，而多组地埋管换热器则埋设在大地土壤中。
图1为一种已有技术的夏季运行用地源热泵机组结构示意图。如图1所示，这种已有技术的夏季运行用地源热泵机组包括制冷循环装置、空调系统供水管4、空调系统回水管5、地埋系统来水管6、地埋系统去水管7、空调系统循环水泵8、地埋系统循环水泵9和四个阀门11；所述的制冷循环装置由压缩机1、冷凝器2、图中未示出的膨胀阀和蒸发器3通过冷媒管彼此相连而构成，其中蒸发器3与空调系统供水管4和空调系统回水管5的一端相连，空调系统供水管4和空调系统回水管5的另一端与空调系统相接；冷凝器2与地埋系统来水管6和地埋系统去水管7的一端相连，地埋系统来水管6和地埋系统去水管7的另一端与地埋管换热器10相接；空调系统循环水泵8安装在空调系统供水管4上；地埋系统循环水泵9设置在地埋系统来水管6上；空调系统供水管4、空调系统回水管5、地埋系统来水管6和地埋系统去水管7上分别安装有一个阀门11。
夏季供冷时，来自空调系统的12℃回水在空调系统循环水泵8的作用下经空调系统供水管4流入蒸发器3，此时空调系统供水管4、空调系统回水管5、地埋系统来水管6和地埋系统去水管7上的阀门11均处于开启状态，该水将与蒸发器3中流动的冷媒进行热交换，从而将水温降至7℃，然后经空调系统回水管5流回空调系统，从而实现对室内空间的制冷。与此同时，来自地埋管换热器10且已向大地散热的地埋系统冷水在地埋系统循环水泵9的作用下经地埋系统来水管6流入冷凝器2，该水将与冷凝器2中流动的冷媒进行热交换，从而将水温升高，然后经地埋系统去水管7流回地埋管换热器10，如此反复进行循环。而制冷循环装置的工作原理同已有技术。
但是，这种已有技术的夏季运行用地源热泵机组存在下列问题：如上所述，在夏季，地源热泵系统向建筑物供冷时将产生的热量通过地埋管换热器10存入大地土壤中，而在冬季供热时通过地埋管换热器10将大地土壤中的热量取出，然后由地源热泵机组将该热量提高品位后向建筑物供暖。由于平原地区的地埋管换热器10的深度为100-150米，在此深度范围内土壤的平均温度是恒定的，约为15-16C。在夏季，随着地源热泵系统的不断运行，大地土壤中积聚的热量不断增多，地温逐渐上升，到制冷期结束时，地温可达30C。在冬季，随着地源热泵系统的不断运行，大地土壤中的热量逐渐减少，地温不断下降，供暖期结束时地埋管换热器10所在区域的大地温度将达到10C以下。但是，在夏季开始运行时，由于上一年冬季供热造成的大地地温较低，即此时空调系统和地埋系统中换热介质的温差较大，所以若将地埋管换热器10中的换热介质从大地土壤中取出的冷量直接提供给空调系统完全可以满足温度调节的要求，但现有的地源热泵系统无法做到，必须要开启地源热泵机组，这样必然会造成能源浪费。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种节能效果好的夏季运行用地源热泵机组。
为了达到上述目的，本发明提供的夏季运行用地源热泵机组包括制冷循环装置、空调系统供水管、空调系统回水管、地埋系统来水管、地埋系统去水管、空调系统循环水泵、地埋系统循环水泵和四个阀门；所述的制冷循环装置由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器通过冷媒管彼此相连而构成，其中蒸发器与空调系统供水管和空调系统回水管的一端相连，空调系统供水管和空调系统回水管的另一端与空调系统相接；冷凝器与地埋系统来水管和地埋系统去水管的一端相连，地埋系统来水管和地埋系统去水管的另一端与地埋管换热器相接；空调系统循环水泵安装在空调系统供水管上；地埋系统循环水泵设置在地埋系统来水管上；空调系统供水管、空调系统回水管、地埋系统来水管和地埋系统去水管上分别安装有一个阀门；所述的夏季运行用地源热泵机组还包括一个板式换热器、空调系统板换进水管、空调系统板换出水管、地埋系统板换进水管、地埋系统板换出水管和四个转向阀门；其中空调系统板换进水管的一端连接在空调系统供水管上位于阀门和空调系统循环水泵之间的管路上，另一端与板式换热器的一侧进水口相连接；空调系统板换出水管的一端连接在空调系统回水管上位于阀门和空调系统之间的管路上，另一端与板式换热器的一侧出水口相连接；地埋系统板换进水管的一端连接在地埋系统来水管上位于阀门和地埋系统循环水泵之间的管路上，另一端与板式换热器的另一侧进水口相连接；地埋系统板换出水管的一端连接在地埋系统去水管上位于阀门和地埋管换热器之间的管路上，另一端与板式换热器的另一侧出水口相连接；并且空调系统板换进水管、空调系统板换出水管、地埋系统板换进水管和地埋系统板换出水管上分别安装有一个转向阀门。
所述的转向阀门与阀门的结构相同，系统运行时一个开启，另一个关闭。
本发明提供的夏季运行用地源热泵机组是在空调系统和地埋系统之间安装一个板式换热器，并在夏季开始供冷运行时，利用板式换热器将地埋管换热器中的换热介质从大地土壤中取出的冷量直接提供给空调系统，而不开启制冷循环装置，待运行一段时间后地温回升到某一温度，再开启制冷循环装置，同时停止板式换热器的运行，这样就能够大幅度减少能耗，降低运行成本，同时利于环境保护。
附图说明
图1为一种已有技术的夏季运行用地源热泵机组结构示意图。
图2为本发明提供的夏季运行用地源热泵机组结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的夏季运行用地源热泵机组进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号，并省略对其进行的说明。
如图2所示，本发明提供的夏季运行用地源热泵机组包括制冷循环装置、空调系统供水管4、空调系统回水管5、地埋系统来水管6、地埋系统去水管7、空调系统循环水泵8、地埋系统循环水泵9和四个阀门11；所述的制冷循环装置由压缩机1、冷凝器2、图中未示出的膨胀阀和蒸发器3通过冷媒管彼此相连而构成，其中蒸发器3与空调系统供水管4和空调系统回水管5的一端相连，空调系统供水管4和空调系统回水管5的另一端与空调系统相接；冷凝器2与地埋系统来水管6和地埋系统去水管7的一端相连，地埋系统来水管6和地埋系统去水管7的另一端与地埋管换热器10相接；空调系统循环水泵8安装在空调系统供水管4上；地埋系统循环水泵9设置在地埋系统来水管6上；空调系统供水管4、空调系统回水管5、地埋系统来水管6和地埋系统去水管7上分别安装有一个阀门11；所述的夏季运行用地源热泵机组还包括一个板式换热器12、空调系统板换进水管13、空调系统板换出水管14、地埋系统板换进水管15、地埋系统板换出水管16和四个转向阀门17；其中空调系统板换进水管13的一端连接在空调系统供水管4上位于阀门11和空调系统循环水泵8之间的管路上，另一端与板式换热器12的一侧进水口相连接；空调系统板换出水管14的一端连接在空调系统回水管5上位于阀门11和空调系统之间的管路上，另一端与板式换热器12的一侧出水口相连接；地埋系统板换进水管15的一端连接在地埋系统来水管6上位于阀门11和地埋系统循环水泵9之间的管路上，另一端与板式换热器12的另一侧进水口相连接；地埋系统板换出水管16的一端连接在地埋系统去水管7上位于阀门11和地埋管换热器10之间的管路上，另一端与板式换热器12的另一侧出水口相连接；并且空调系统板换进水管13、空调系统板换出水管14、地埋系统板换进水管15和地埋系统板换出水管16上分别安装有一个转向阀门17。
所述的转向阀门17与阀门11的结构相同，系统运行时一个开启，另一个关闭。
现将本发明提供的夏季运行用地源热泵机组工作原理阐述如下：夏季开始供冷运行时，由于上一年冬季供热造成大地的地温较低，所以将地埋管换热器10中的换热介质从大地土壤中取出的冷量直接提供给空调系统完全可以满足温度调节的要求，这时将空调系统供水管4、空调系统回水管5、地埋系统来水管6和地埋系统去水管7上的四个阀门11全部关闭，同时开启空调系统板换进水管13、空调系统板换出水管14、地埋系统板换进水管15和地埋系统板换出水管16上的四个转向阀门17，然后只需开启地埋系统循环水泵9和空调系统循环水泵8，但不开启制冷循环装置，直接用地下的低温循环水经过板式换热器12换热向空调系统供冷。随着供冷的不断进行，大地的温度逐步回升，待地温回升到某一温度后，将空调系统供水管4、空调系统回水管5、地埋系统来水管6和地埋系统去水管7上的四个阀门11全部开启，同时关闭空调系统板换进水管13、空调系统板换出水管14、地埋系统板换进水管15和地埋系统板换出水管16上的四个转向阀门17，然后开启制冷循环装置，这时地源热泵机组将按照正常的工作原理运行，因此这里不再重述。
Claims (2)
1.一种夏季运行用地源热泵机组，其包括制冷循环装置、空调系统供水管(4)、空调系统回水管(5)、地埋系统来水管(6)、地埋系统去水管(7)、空调系统循环水泵(8)、地埋系统循环水泵(9)和四个阀门(11)；所述的制冷循环装置由压缩机(1)、冷凝器(2)、膨胀阀和蒸发器(3)通过冷媒管彼此相连而构成，其中蒸发器(3)与空调系统供水管(4)和空调系统回水管(5)的一端相连，空调系统供水管(4)和空调系统回水管(5)的另一端与空调系统相接；冷凝器(2)与地埋系统来水管(6)和地埋系统去水管(7)的一端相连，地埋系统来水管(6)和地埋系统去水管(7)的另一端与地埋管换热器(10)相接；空调系统循环水泵(8)安装在空调系统供水管(4)上；地埋系统循环水泵(9)设置在地埋系统来水管(6)上；空调系统供水管(4)、空调系统回水管(5)、地埋系统来水管(6)和地埋系统去水管(7)上分别安装有一个阀门(11)；其特征在于：所述的夏季运行用地源热泵机组还包括一个板式换热器(12)、空调系统板换进水管(13)、空调系统板换出水管(14)、地埋系统板换进水管(15)、地埋系统板换出水管(16)和四个转向阀门(17)；其中空调系统板换进水管(13)的一端连接在空调系统供水管(4)上位于阀门(11)和空调系统循环水泵(8)之间的管路上，另一端与板式换热器(12)的一侧进水口相连接；空调系统板换出水管(14)的一端连接在空调系统回水管(5)上位于阀门(11)和空调系统之间的管路上，另一端与板式换热器(12)的一侧出水口相连接；地埋系统板换进水管(15)的一端连接在地埋系统来水管(6)上位于阀门(11)和地埋系统循环水泵(9)之间的管路上，另一端与板式换热器(12)的另一侧进水口相连接；地埋系统板换出水管(16)的一端连接在地埋系统去水管(7)上位于阀门(11)和地埋管换热器(10)之间的管路上，另一端与板式换热器(12)的另一侧出水口相连接；并且空调系统板换进水管(13)、空调系统板换出水管(14)、地埋系统板换进水管(15)和地埋系统板换出水管(16)上分别安装有一个转向阀门(17)。
2.根据权利要求1所述的夏季运行用地源热泵机组，其特征在于：所述的转向阀门(17)与阀门(11)的结构相同。
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