CN105444316A - 超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统，包括取水泵、第一水源热泵、输送泵、远距离输送单管、工况转换阀门、换热器、蓄冷水槽、第二水源热泵、放冷泵、蓄冷泵和空调末端，所述工况转换阀门设有第一端口、第二端口、第三端口、第一电动阀和第二电动阀，所述第一端口、第二端口和第三端口相互连通，所述第一端口与第二端口之间设有第一电动阀，第一端口与第三端口之间设有第一电动阀和第二电动阀，所述第二端口和第三端口之间设有第二电动阀。本发明提供的超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统，充分利用地表水资源和地热，具有初投资成本低、节能环保等的优点，可远距离使用。

Description

超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统

技术领域

本发明涉及中央空调技术领域，具体地说，涉及一种超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统。

背景技术

随着人们能源节约意识的提高，越来越多的技术人员考虑将地热、风能、太阳能等可再生资源应用到日常的空调系统中，其中地表水水源热泵技术就得到了一定条件的运用。然而，距离丰富的地表水较远地方的用户，在空调系统制冷输送效率和初投资方面就缺乏能效比和费效比，使地表水的冷热量很难再利用了。如何将丰富的地表水水源热能进行更加广泛的运用，并进行远距离的输送，同时还更加节省初投资等问题仍是科研工作者研究的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统，充分利用了地表水水资源，节能环保、低成本。

本发明公开的超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统所采用的技术方案是：一种超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统，包括取水泵、第一水源热泵、输送泵、换热器、远距离输送单管、工况转换阀门、蓄冷水槽、第二水源热泵、放冷泵、蓄冷泵和空调末端，所述工况转换阀门设有第一端口、第二端口、第三端口、第一电动阀和第二电动阀，所述第一端口、第二端口和第三端口相互连通，所述第一端口与第二端口之间设有第一电动阀，第一端口与第三端口之间设有第一电动阀和第二电动阀，所述第二端口和第三端口之间设有第二电动阀，所述取水泵的输出端与第一水源热泵的蒸发器的输入端和冷凝器的输入端连接，所述第一水源热泵的蒸发器的输出端与输送泵一端连通，所述第一水源热泵的冷凝器的输出端向水源排出高温水，所述输送泵的另一端与远距离输送单管一端连接，所述远距离输送单管的另一端与工况转换阀门的第一端口连接，所述工况转换阀门的第二端口连接蓄冷水槽的下布水器，工况转换阀门的第三端口与放冷泵的一端连接，所述放冷泵的另一端与换热器的初级输入端连接，所述换热器的初级输出端与蓄冷水槽的上布水器连接，所述蓄冷泵一端与蓄冷水槽的上布水器连接，另一端与第二水源热泵的蒸发器的输入端和冷凝器的输入端连接，所述第二水源热泵的蒸发器输出端与蓄冷水槽下布水器连接，冷凝器的输出端排出高温水，所述空调末端供回水管道与换热器的次级供回水管道连接。

作为优选方案，超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统还包括冷冻水蓄水池，所述冷冻水蓄水池的输入端与第一水源热泵的冷水输出端连通，所述冷冻水蓄水池的输出端与输送泵的一端连通。

作为优选方案，超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统还包括中水蓄水池，所述中水蓄水池的输入端与第二热源水泵的热水输出端连通。

本发明公开的超大温差蓄能末端装置的有益效果是：第一水源热泵设于近水区，充分利用丰水区水中的原有的能量，使用较小的能耗制冷，以远距离单管高效输送冷量，通过换热器对用户空调末端供冷，并通过蓄冷水池和第二水源热泵充分利用用户端回水进一步的再次低能耗的提取冷量，然后排到中水池进行水资源再利用，整个过程只是利用水源的冷热量，没有改变水质，具有环保节能的效果。

附图说明

图1是本发明超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统实施例一的结构示意图；

图2是本发明超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明：

实施例一：请参考图1，一种超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统，包括取水泵20、第一水源热泵、输送泵80、远距离输送单管90、工况转换阀100、蓄冷水槽170、放冷泵130、换热器140、空调末端150、蓄冷泵180、第二水源热泵和中水蓄水池200，所述工况转换阀门100设有第一端口、第二端口、第三端口、第一电动阀和第二电动阀，所述第一端口、第二端口和第三端口相互连通，所述第一端口与第二端口之间设有第一电动阀，第一端口与第三端口之间设有第一电动阀和第二电动阀，所述第二端口和第三端口之间设有第二电动阀，所述取水泵20的输入端连接江河湖或海等水源，取水泵20输出端连接第一水源热泵的蒸发器的输入端和冷凝器的输入端连接，第一水源热泵的蒸发器的输出端与输送泵80一端连通，所述第一水源热泵的冷凝器的输出端通过排水道向水源排出高温水，输送泵80的另一端与远距离输送单管90的一端连通，所述远距离输送单管2另一端连接工况转换阀门100的第一端口，所述工况转换阀门的第二端口连接蓄冷水槽170的下布水器，工况转换阀门的第三端口与放冷泵130的一端连接，所述放冷泵130的另一端与换热器140的初级输入端连接，所述换热器140的初级输出端与蓄冷水槽170的上布水器连接，所述蓄冷泵180一端与蓄冷水槽170的上布水器连接，蓄冷泵180另一端与第二水源热泵的蒸发器的输入端和冷凝器的输入端连接，所述第二水源热泵的蒸发器输出端与蓄冷水槽170下布水器连接，冷凝器的输出端排出高温水至中水蓄水池200，所述中水蓄水池200设有排水口201和溢水口202，所述溢水口202比排水口201高，过多的水从溢水口202中溢出，所述空调末端150供回水管道与换热器140的次级供回水管道连接。

在水资源丰富地区，海边、江河、水库或湖泊中温度较低的地方，取水泵20从海边、江河、水库或湖泊等水源中取水输入第一水源热泵中进行制冷，第一水源热泵冷凝器输出的较高温度的水直接排入水源中，第一水源热泵蒸发器输出的冷水通过输送泵80和远距离输送单管90送至工况转换阀门100进行不同工况的使用，过程中取自水源中的水仅仅进行热交换，没有改变水质。

系统首次使用蓄冷水槽170补水工况：由第一水源热泵1制冷输送给蓄冷水槽170，第一电动阀打开，低温水经输送泵80通过远距离输送单管90，经工况转换阀的第一端口和第二端口输送至设于居民区附近的蓄冷水槽170中存储；蓄冷水槽170供冷工况：当蓄冷水槽170补足冷水后，蓄冷水槽170向末端供冷的系统就可以运行了，此时第一电动阀关闭，第二电动阀打开，系统给末端供冷时放冷泵130运行，蓄冷水槽170中存储的冷水从蓄冷水槽170下布水器中抽出经第二端口、第三端口和放冷泵130流入换热器140的初级输入端，换热器140的初级经与次级交换热量后，换热器140初级输出端中的中温水流入蓄冷水槽170的上布水器中，此时第二电动阀打开根据经换热器140进行热交换后输出的热水温度来调节开度；蓄冷水槽170蓄冷工况：当蓄冷水槽170的冷水使用完了后，第二水源热泵和蓄冷泵180开始工作，蓄冷水槽170中的水通过蓄冷水槽170上布水器抽出经蓄冷泵180，流入第二水源热泵的冷凝器输入端和蒸发器输入端，第二水源热泵工作制冷后，第二水源热泵蒸发器输出的冷水再次通过蓄冷水槽170的下布水器流入蓄冷水槽170，第二水源热泵冷凝器的输出的热水排掉或进行其它水资源再利用，此时蓄冷水槽170中的水减少，所以第一电动阀会打开根据第二水源热泵冷凝器所排出的水量进行调节补充来自第一水源热泵所制冷的冷水，使蓄冷水槽170中的水位始终保持平衡；第二电动阀关闭，以防止空调末端150没有负荷使用而将冷水通过换热器140直接与蓄冷水槽170上部的热水混合。蓄冷水槽170边蓄边供工况：当空调末端150在正常使用的情况下，可以实现蓄冷水槽170边蓄冷边供冷，此时第一电动阀和第二电动阀均打开调节，放冷泵130、第二水源热泵、蓄冷泵180同时工作，由于经第二电动阀、放冷泵130、换热器140的冷水通过空调末端150负荷将水温加热到与蓄冷水槽上部的水温一致了，所以整个系统会使蓄冷水池放冷工况和蓄冷工况同时完成。

为了充分利用远距离输送单管90中输送的水资源，节约第一水源热泵制冷后的冷水输送能耗，远距离采用采用单管输送，最后经第二水源热泵冷凝器升温后的水排到中水蓄水池200中，供居民用作灌溉、洗涤用水，节约输送泵耗，降低了远距离管道工程成本，也可充分利用水资源。

实施例二：请参考图2，一种超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统，包括取水泵20、除砂器30、除污器40、第一级热源水泵50、第二级热源水泵60、冷冻水蓄水池70、输送泵80、远距离输送单管90、工况转换阀100、放冷泵130、换热器140、空调末端150、蓄冷水槽170、第三级热源水泵190和中水蓄水池200。所述工况转换阀门100设有第一端口、第二端口、第三端口、第一电动阀110和第二电动阀120，所述第一端口、第二端口和第三端口相互连通，所述第一端口与第二端口之间设有第一电动阀110，第一端口与第三端口之间设有第一电动阀110和第二电动阀120，所述第二端口和第三端口之间设有第二电动阀120。

其与实施例一的区别在于，取水泵20的输出端与第一级热源水泵50的蒸发器的输入端和冷凝器的输入端之间增加了除砂器30和除污器40，以便于清洁水源中的沙砾和污物，从而减少系统设备维护量；在第一级热源水泵50的蒸发器的输出端与输送泵80之间增加了冷冻水蓄水池70，用于方便调节蓄冷水池的补水量，还可以用于夜间低谷电价蓄冷，进一步的降低系统运行费用；再就是在第二级热源水泵60冷凝器的输出端增加了中水蓄水池，将利用中水蓄水池第二级水源热泵冷凝器的输出的高温水进行水资源再利用，比如给植被浇水、洗涤等等。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统，包括取水泵、第一水源热泵、输送泵、换热器和空调末端，其特征在于，还包括远距离输送单管、工况转换阀门、蓄冷水槽、第二水源热泵、放冷泵和蓄冷泵，所述工况转换阀门设有第一端口、第二端口、第三端口、第一电动阀和第二电动阀，所述第一端口、第二端口和第三端口相互连通，所述第一端口与第二端口之间设有第一电动阀，第一端口与第三端口之间设有第一电动阀和第二电动阀，所述第二端口和第三端口之间设有第二电动阀，所述取水泵的输出端与第一水源热泵的蒸发器的输入端和冷凝器的输入端连接，所述第一水源热泵的蒸发器的输出端与输送泵一端连通，所述第一水源热泵的冷凝器的输出端向水源排出高温水，所述输送泵的另一端与远距离输送单管一端连接，所述远距离输送单管的另一端与工况转换阀门的第一端口连接，所述工况转换阀门的第二端口连接蓄冷水槽的下布水器，工况转换阀门的第三端口与放冷泵的一端连接，所述放冷泵的另一端与换热器的初级输入端连接，所述换热器的初级输出端与蓄冷水槽的上布水器连接，所述蓄冷泵一端与蓄冷水槽的上布水器连接，另一端与第二水源热泵的蒸发器的输入端和冷凝器的输入端连接，所述第二水源热泵的蒸发器输出端与蓄冷水槽下布水器连接，冷凝器的输出端排出高温水，所述空调末端供回水管道与换热器的次级供回水管道连接。

2.如权利要求1所述的超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统，其特征在于，还包括冷冻水蓄水池，所述冷冻水蓄水池的输入端与第一水源热泵的冷水输出端连通，所述冷冻水蓄水池的输出端与输送泵的一端连通。

3.如权利要求1或2所述的超大温差单管远距离输送水蓄冷供冷系统，其特征在于，还包括中水蓄水池，所述中水蓄水池的输入端与第二热源水泵的热水输出端连通。