CN105910340A - 冷凝热回收式地源热泵三联供系统 - Google Patents
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Abstract
一种冷凝热回收式地源热泵三联供系统，其特征在于包括：地源侧水换热单元、空调单元、制热水单元、供热水单元；夏季工况，空调单元运行制冷，同时切换三通阀使a端和b端联通，通过板式换热器回收系统冷凝热来加热生活热水，减少冷凝热的过量排放，避免/减弱土壤内的热堆积问题，从而使整个系统中地埋管换热器能长期有效的换热；过度季节工况，空调单元与制热水单元相互独立；冬季工况，空调单元中切换三通阀使a端和c端联通，短路空调系统中的第一板式换热器，将压缩机、第一换热器、第一节流装置翅片换热器构成空调循环系统，此时制热水单元也独立控制运行工作提供生活热水。
Description
技术领域
本发明涉及一种地源热泵三联供系统，特别是涉及一种冷凝热回收式地源热泵三联供系统。
背景技术
土壤源热泵系统在我国的应用越来越普遍,地下埋管换热器的传热性能大部分是由土壤温度和其热物理特性决定的,但普通土壤源热泵系统在无冷却塔装置长期运行时,土壤在夏季吸收的热量是冬季释放热量的三倍多，这样土壤热堆积使土壤的温度产生很大的波动,直接降低地下埋管换热器的换热能力，使系统的运行效率逐渐下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种冷凝热回收式地源热泵系统，实现夏季制冷、冬季供暖，全年供生活热水，且减少地源热泵系统在夏季运行时冷凝热的排放，避免土壤内的热堆积问题，从而使地埋管换热器能长期有效的换热。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种冷凝热回收式地源热泵三联供系统，其特征在于包括：地源侧水换热单元、空调单元、制热水单元、供热水单元
地源测水换热单元，所述地源水换热单元包括地埋管换热器、变频水泵、换热保温箱、第一换热器、第二换热器；所述地埋管换热器深埋地下，所述第一换热器、第二换热器位于换热保温箱内，所述变频水泵驱动水介质使第一、第二换热器与地下热源进行能量交换。
空调单元，所述空调单元包括压缩机、四通阀、三通阀、第一节流装置、第一板式换热器、翅片式换热器、第一换热器；所述压缩机提供空调系统内制冷剂循环所需要的动力，所述四通阀是切换空调系统内制冷剂的流向，确保空调系统有效地制冷、供暖，所述三通阀位于第一板式换热器和四通阀之间，三通阀的a端与四通阀连接，其b端与板式换热器连接，其c端与第一换热器连接，所述第一板式换热器内部是水与制冷剂热量交换，在夏季实现冷凝热回收提供生活热水，所述第一节流装置位于第一换热器和翅片式换热器之间，使流经的制冷剂降温、降压，所示翅片换热器与房间的空气进行能量互换，达到房间内空气的升温、降温目的。
制热水单元，所述制热水单元包括喷气增焓压缩机、第二板式换热器、第二换热器、储液器、电子膨胀阀、第二节流装置，所述第二节流装置流经的制冷剂一大部分变成液体位于储液器的底部流入第二换热器与地源水源进行换热；一小部分制冷剂还是气态位于储液器的上部被喷气增焓压缩机吸入进行第二次压缩增加制热量，所述第二板式换热器内制冷剂与水进行换热，在冬季和过度季节提供生活热水。
供热水单元，所述供热水单元包括保温水箱、第一水泵、第二水泵、供热水管、补冷水管，所述第一水泵与第一板式换热器串联，并与保温水箱连接，在夏季通过第一板式换热器加热保温水箱中的水，所述第二水泵与第二板式换热器串联，并与保温水箱连接，所述供热水管安装在保温箱下部，补冷水管安装在保温水箱的底部，在冬季和过度季节通过第二板式换热器加热保温水箱中的水，以便系统全年提供热水。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种冷凝热回收式地源热泵三联供系统的原理图。
图2是三通阀结构示意图
图1中：1、地埋管换热器；2、变频水泵；3、喷气增焓压缩机；4、第二板式换热器；5、第二节流装置；6、储液器；7、第二换热器；8、电子膨胀阀9、压缩机；10、四通阀；11、三通阀；12、第一板式换热器；13、第一换热器；14、第一节流装置；15、翅片换热器；16、第二水泵；17、第一水泵；18、保温水箱；19、换热保温箱；23、供热水管；24、补冷水管。
图2中：20、弹簧；21、线圈；22、滑片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利进一步描述。附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种冷凝热回收式地源热泵三联供系统包括：
地源测水换热单元，地源水换热单元包括地埋管换热器1、变频水泵2、换热保温箱18、第一换热器12和第二换热器7；地埋管换热器1深埋地下，第一换热器13和第二换热器7位于换热保温箱19内，变频水泵2驱动水介质使第一换热器13、第二换热器7在换热保温箱19内与地下热源进行能量交换。
空调单元，空调单元包括压缩机9、四通阀10、三通阀11、第一节流装置14、第一板式换热器12、翅片式换热器15、第一换热器13；压缩机9提供空调系统内制冷剂循环所需要的动力，四通阀10是切换空调系统内制冷剂的流向，确保空调系统有效地制冷、供暖，三通阀11位于第一板式换热器12和四通阀10之间，三通阀11的a端与四通阀10连接，其b端与第一板式换热器12连接，其c端与第一换热器13连接，第一板式换热器12内部是水与制冷剂热量交换，在夏季实现冷凝热回收提供生活热水，第一节流装置14位于第一换热器13和翅片式换热器15之间，使流经的制冷剂降温、降压，翅片换热器15与房间的空气进行能量互换，达到房间内空气的升温、降温目的。
制热水单元，制热水单元包括喷气增焓压缩机3、第二板式换热器4、第二换热器7、储液器6、电子膨胀阀8,、第二节流装置5，流经第二节流装置5的制冷剂一大部分变成液体位于储液器6的底部流入第二换热器7与地源水源进行换热；一小部分制冷剂还是气态位于储液器6的上部通过控制电子膨胀阀8的开度来调节被喷气增焓压缩机3吸入的制冷剂流量，从而使部分制冷剂进行第二次压缩增加制热量，降低压缩机3的排气温度，第二板式换热器4内制冷剂与水进行换热，在冬季和过度季节提供生活热水。
供热水单元，供热水单元包括保温水箱18、第一水泵17、第二水泵16、供热水管23、补冷水管24，所述第一水泵17与第一板式换热器12串联，并与保温水箱18连接，在夏季通过第一板式换热器12加热保温水箱中的水，所述第二水泵16与第二板式换热器4串联，并与保温水箱18连接，所述供热水管23安装在保温箱18下部，补冷水管24安装在保温水箱18的底部，在冬季和过度季节通过第二板式换热器4加热保温水箱中的水，以便系统全年提供热水。
具体实施方式包括：
夏季工况，空调单元运行制冷，同时切换三通阀11使a、b联通，制冷剂通过第一板式换热器12并与第一水泵驱使的循环水换热，提供生活热水；当保温水箱内的热水加热到设定温度，第一水泵17将通过温度感应控制停止工作，此时，第一换热器13担当空调系统中的冷凝器与土壤源测水进行换热保持系统的正常运行；地源测水换热单元中变频水泵2通过换热保温箱19进、出口温度来控制管中的水流量。
过度季节工况，空调单元与制热水单元时两个独立的系统,当只需供生活热水时，只运行制热水单元，水在第二水泵16运行的驱使下在第二板式换热器4内与制冷剂交换能量，提供生活热水，当保温水箱内的热水加热到设定温度，第二水泵16将通过温度感应控制停止工作.
冬季工况，空调单元中切换三通阀11使a、c联通短路空调系统中的第一板式换热器12，将压缩机9、第一换热器13、第一节流装置14、翅片换热器15构成空调循环系统；此时制热水单元也独立控制运行工作提供生活热水。
Claims (3)
1.一种冷凝热回收式地源热泵三联供系统包括：
地源测水换热单元，地源水换热单元包括地埋管换热器1、变频水泵2、换热保温箱18、第一换热器12和第二换热器7；地埋管换热器1深埋地下，第一换热器13和第二换热器7位于换热保温箱19内，变频水泵2驱动水介质使第一换热器13、第二换热器7在换热保温箱19内与地下热源进行能量交换。
空调单元，空调单元包括压缩机9、四通阀10、三通阀11、第一节流装置14、第一板式换热器12、翅片式换热器15、第一换热器13；压缩机9提供空调系统内制冷剂循环所需要的动力，四通阀10是切换空调系统内制冷剂的流向，确保空调系统有效地制冷、供暖，三通阀11位于第一板式换热器12和四通阀10之间，三通阀11的a端与四通阀10连接，其b端与第一板式换热器12连接，其c端与第一换热器13连接，第一板式换热器12内部是水与制冷剂热量交换，在夏季实现冷凝热回收提供生活热水，第一节流装置14位于第一换热器13和翅片式换热器15之间，使流经的制冷剂降温、降压，翅片换热器15与房间的空气进行能量互换，达到房间内空气的升温、降温目的。
制热水单元，制热水单元包括喷气增焓压缩机3、第二板式换热器4、第二换热器7、储液器6、电子膨胀阀8,、第二节流装置5，流经第二节流装置5的制冷剂一大部分变成液体位于储液器6的底部流入第二换热器7与地源水源进行换热；一小部分制冷剂还是气态位于储液器6的上部通过控制电子膨胀阀8的开度来调节被喷气增焓压缩机3吸入的制冷剂流量，从而使部分制冷剂进行第二次压缩增加制热量，降低压缩机3的排气温度，第二板式换热器4内制冷剂与水进行换热，在冬季和过度季节提供生活热水。
供热水单元，供热水单元包括保温水箱18、第一水泵17、第二水泵16，所述第一水泵17与第一板式换热器12串联，并与保温水箱18连接，在夏季通过 第一板式换热器12加热保温水箱中的水，所述第二水泵16与第二板式换热器4串联，并与保温水箱18连接，在冬季和过度季节通过第二板式换热器4加热保温水箱中的水，以便系统全年提供热水。
2.如权利1要求所述三通阀10，在夏季工况时线圈21通电，滑片19将在磁场的作用下滑移到右端堵住c端出口，连通a、b两端；在冬季工况时线圈21不通电，滑片19在弹簧的作用下移动到左端堵住b端出口，连通a、c两端。
3.如权利1要求所述变频水泵2通过换热保温箱18的进、出口温度来控制地源水进人换热保温箱18的水流量。
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