CN104566598B - 土壤源热泵供暖地板采暖复合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种土壤源热泵供暖地板采暖复合系统，包括土壤源热泵供暖系统和土壤源换热器热量补充系统，其中，土壤源热泵供暖系统包括地源热泵主机、土壤源侧循环水泵、土壤换热器地埋管、流量测量仪、第一温度传感器、第二温度传感器、用户侧循环泵和地暖管；土壤源换热器热量补充系统包括土壤源侧循环水泵、冷却塔、土壤换热器地埋管、流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器。本系统有效的利用可再生能量，效率高、能耗低、零排放、无污染，属于高效的供暖系统，最大化的提高了供暖的效率，会产生巨大的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种土壤源热泵供暖地板采暖复合系统，属于供暖技术领域。
背景技术
土壤源热泵供暖系统在国内广泛应用，但地源热泵单纯用于供暖的系统存在很大的弊端，其土壤的热平衡决定了土壤换热器的寿命，也决定了土壤源热泵供暖系统的寿命。在实际的应用中，对于每个土壤源热泵供暖系统中，每年在夏季往土壤换热器的蓄热与冬季从土壤内取热都没有系统的管控，给土壤源热泵供暖系统运行的寿命造成损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种土壤源热泵供暖地板采暖复合系统，以便更好地调节土壤源热平衡，提高土壤源热泵供暖系统的寿命，节约资源。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种土壤源热泵供暖地板采暖复合系统，包括土壤源热泵供暖系统和土壤源换热器热量补充系统，所述土壤源热泵供暖系统包括地源热泵主机、土壤源侧循环水泵、土壤换热器地埋管、流量测量仪、第一温度传感器、第二温度传感器、用户侧循环水泵和地暖管，所述地源热泵主机上利用管道连接有土壤源侧循环水泵，所述土壤源侧循环水泵上连接管道连接有多个土壤换热器地埋管，所述土壤换热器地埋管上的管道上设置有流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器，所述流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器外侧利用信号线连接有管理装置，所述管理装置上连接有PLC系统，所述地暖管上利用管道连接有用户侧循环水泵，所述用户侧循环水泵上设置有管道与地源热泵主机相连接；所述土壤源换热器热量补充系统包括土壤源侧循环水泵、冷却塔、土壤换热器地埋管、流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器，所述冷却塔上设置有管道与土壤源换热器地埋管相连接；所述冷却塔进出口管道上分别设置有第一阀门和第二阀门；所述地源热泵主机进出口管道上分别设置有第三阀门和第四阀门。
上述系统中，冬季运行时，PLC系统接收到开启冬天模式，第一阀门、第二阀门关闭，第三阀门、第四阀门开启，PLC系统控制土壤源侧循环水泵启动，土壤源侧循环水泵推动地源侧水通过土壤换热器地埋管吸收热量，顺着管道进入地源热泵主机，紧接着PLC系统控制用户侧循环水泵也启动，推动用户侧的冷水经过管道，地暖管道换热给用户提供热气，启动完毕后，地源热泵主机启动，这时流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器开始工作，第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度差值△T和流量测量仪检测到的流量q，输送给用以确定何时投入运行的管理装置，根据热量公式Q=CM△T，累计算出整个冬季地源热泵主机从土壤中吸收的总热量。夏季运行时，PLC系统接收到开启夏天模式，第一阀门、第二阀门开启，第三阀门、第四阀门关闭， PLC系统控制土壤源侧循环水泵启动，土壤源侧循环水泵推动地源侧水通过冷却塔吸收大气中的热量，顺着管道通过土壤换热器地埋管往大地散发热量。这时流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器开始工作，第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度差值△T和流量测量仪检测到的流量q，输送给用以确定何时投入运行的管理装置，根据热量公式Q=CM△T，累计算出整个夏季冷却塔往土壤中散发的总热量。当冷却塔往土壤中散发的总热量等于整个冬季地源热泵主机从土壤中吸收的总热量时，PLC系统控制停止夏季运行模式。这样就确保了土壤源热泵系统在全年从土壤内散热和从土壤内提热都相同，保证土壤换热器的热平衡，延长土壤换热器的寿命，保证土壤源热泵空调系统正常运行。
该发明的有益效果在于：上述土壤源热泵供暖系统和土壤源换热器热量补充系统结合在一起，就组成了土壤源热泵供暖复合系统。系统中既有地源热泵这种能耗低、效率高、零排放、无污染的高新技术，又有余热回收系统，三套系统结合在一起运行，有效的利用可再生能量，效率高、能耗低、零排放、无污染，属于高效的供暖系统，最大化的提高了供暖的效率，会产生巨大的经济效益和社会效益。本土壤源热泵空调系统土壤换热器热平衡管理系统，对组成为建筑供暖的土壤源热泵空调系统和中央空调系统的运行时间进行管控，实现在全年的供暖季从土壤内散热和从土壤内提热都相同，保证土壤换热器的热平衡，延长土壤换热器的寿命，保证土壤源热泵空调系统正常运行。
附图说明
图1 是本发明实施例中所使用系统框架图。
图中标记说明：I、土壤源换热器热量补充系统；II、土壤源热泵供暖系统； 1、地源热泵主机；2、土壤源侧循环水泵；3、冷却塔；4、用户侧循环水泵；5、管道；6、地暖管；7、土壤换热器地埋管；8、管理装置；9、流量测量仪；10、第一温度传感器；11、第二温度传感器；12、PLC系统；13、第一阀门；14、第二阀门；15、第三阀门；16、第四阀门；17、管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例
如图1所示的土壤源热泵供暖地板采暖复合系统，包括土壤源换热器热量补充系统I、土壤源热泵供暖系统II。其中，土壤源热泵供暖系统II包括地源热泵主机1、土壤源侧循环水泵2、土壤换热器地埋管7、流量测量仪9、第一温度传感器10、第二温度传感器11、用户侧循环水泵4和地暖管6，地源热泵主机1上利用管道5连接有土壤源侧循环水泵2，土壤源侧循环水泵2上连接管道5连接有多个土壤换热器地埋管7，土壤换热器地埋管7上的管道上设置有流量测量仪9、第一温度传感器10和第二温度传感器11，流量测量仪9、第一温度传感器10和第二温度传感器11外侧利用信号线连接有管理装置8，管理装置8上连接有PLC系统12，地暖管6利用管道5连接有用户侧循环水泵4，用户侧循环水泵4上设置有管道5与地源热泵主机1相连接；土壤源换热器热量补充系统I包括冷却塔3、土壤源侧循环水泵2、土壤换热器地埋管7、流量测量仪9、第一温度传感器10和第二温度传感器11，冷却塔3上设置有管道17与土壤源换热器地埋管7相连接；冷却塔3进出口管道上分别设置有第一阀门13和第二阀门14；地源热泵主机1进出口管道上分别设置有第三阀门15和第四阀门16。
上述系统中，冬季运行时，PLC系统12接收到开启冬天模式，第一阀门13、第二阀门14关闭，第三阀门15、第四阀门16开启，PLC系统12控制土壤源侧循环水泵2启动，土壤源侧循环水泵2推动地源侧水通过土壤换热器地埋管7吸收热量，顺着管道5进入地源热泵主机1，紧接着PLC系统12控制用户侧循环水泵4也启动，推动用户侧的冷水经过管道5，地暖管道6换热给用户提供热气，启动完毕后，地源热泵主机1启动，这时流量测量仪9、第一温度传感器10和第二温度传感器11开始工作，第一温度传感器10和第二温度传感器11检测到的温度差值△T和流量测量仪9检测到的流量q，输送给用以确定何时投入运行的管理装置8，根据热量公式Q=CM△T，累计算出整个冬季地源热泵主机1从土壤中吸收的总热量。夏季运行时，PLC系统12接收到开启夏天模式，第一阀门13、第二阀门14开启，第三阀门15、第四阀门16关闭， PLC系统12控制土壤源侧循环水泵2启动，土壤源侧循环水泵2推动地源侧水通过冷却塔3吸收大气中的热量，顺着管道17通过土壤换热器地埋管7往大地散发热量。这时流量测量仪9、第一温度传感器10和第二温度传感器11开始工作，第一温度传感器10和第二温度传感器11检测到的温度差值△T和流量测量仪9检测到的流量q，输送给用以确定何时投入运行的管理装置8，根据热量公式Q=CM△T，累计算出整个夏季冷却塔3往土壤中散发的总热量。当冷却塔3往土壤中散发的总热量等于整个冬季地源热泵主机1从土壤中吸收的总热量时，PLC系统12控制停止夏季运行模式。这样就确保了土壤源热泵系统在全年从土壤内散热和从土壤内提热都相同，保证土壤换热器的热平衡，延长土壤换热器的寿命，保证土壤源热泵空调系统正常运行。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种土壤源热泵供暖地板采暖复合系统，其特征在于：包括土壤源热泵供暖系统和土壤源换热器热量补充系统，所述土壤源热泵供暖系统包括地源热泵主机、土壤源侧循环水泵、土壤换热器地埋管、流量测量仪、第一温度传感器、第二温度传感器、用户侧循环水泵和地暖管，所述地源热泵主机上利用管道连接有土壤源侧循环水泵，所述土壤源侧循环水泵上连接管道连接有多个土壤换热器地埋管，所述土壤换热器地埋管上的管道上设置有流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器，所述流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器外侧利用信号线连接有管理装置，所述管理装置上连接有PLC系统，所述地暖管上利用管道连接有用户侧循环水泵，所述用户侧循环水泵上设置有管道与地源热泵主机相连接；所述土壤源换热器热量补充系统包括土壤源侧循环水泵、冷却塔、土壤换热器地埋管、流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器，所述冷却塔上设置有管道与土壤源换热器地埋管相连接；所述冷却塔进出口管道上分别设置有第一阀门和第二阀门；所述地源热泵主机进出口管道上分别设置有第三阀门和第四阀门；所述系统冬季运行时，PLC系统接收到开启冬天模式，第一阀门、第二阀门关闭，第三阀门、第四阀门开启，PLC系统控制土壤源侧循环水泵启动，土壤源侧循环水泵推动地源侧水通过土壤换热器地埋管吸收热量，顺着管道进入地源热泵主机，紧接着PLC系统控制用户侧循环水泵也启动，推动用户侧的热水经过地暖管道换热给用户提供热气，启动完毕后，地源热泵主机启动，这时流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器开始工作，第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度差值△T和流量测量仪检测到的流量q，输送给用以确定何时投入运行的管理装置，根据热量公式Q=CM△T，累计算出整个冬季地源热泵主机从土壤中吸收的总热量；所述系统夏季运行时，PLC系统接收到开启夏天模式，第一阀门、第二阀门开启，第三阀门、第四阀门关闭，PLC系统控制土壤源侧循环水泵启动，土壤源侧循环水泵推动地源侧水通过冷却塔吸收大气中的热量，顺着管道通过土壤换热器地埋管往大地散发热量；这时流量测量仪、第一温度传感器和第二温度传感器开始工作，第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度差值△T和流量测量仪检测到的流量q，输送给用以确定何时投入运行的管理装置，根据热量公式Q=CM△T，累计算出整个夏季冷却塔往土壤中散发的总热量；当冷却塔往土壤中散发的总热量等于整个冬季地源热泵主机从土壤中吸收的总热量时，PLC系统控制停止夏季运行模式；这样就确保了土壤源热泵系统在全年从土壤内散热和从土壤内提热都相同。
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