CN108626906A - 一种地源热泵冬夏热力平衡补偿机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地源热泵冬夏热力平衡补偿机组，地源热泵主机(1)通过循环管路连接地埋管(12)，循环管路上设有循环水泵(2)，喷气增焓压缩机(6)、蒸发器(5)、经济器(11)和冷凝器(9)依次连接，循环管路上设有电动调节阀(4)，循环管路还连接有一个与电动调节阀(4)并联的补偿管路(13)，补偿管路(13)连接所述蒸发器(5)。本发明通过电动调节阀(4)调节外部循环工质的温度，解决了地源热泵系统冬夏冷热不平衡的问题，从而大大提高了地源热泵系统的适用范围，增大了地源热泵系统的稳定性，提高了整个系统的效率，降低了系统能耗，对国家节能减排的政策进行了实质性响应。
Description
技术领域
本发明涉及地源热泵技术领域，具体涉及一种地源热泵冬夏热力平衡补偿机组。
背景技术
地源热泵系统是一种利用地下浅层地热资源的既可以供热又可以制冷的高效节能空调系统，其结构主要包括设在地下的地埋管、设在地上的地源热泵机组以及连接在它们之间的管路及管理系统。由于地源热泵系统既能制冷又能制热，且机组效率较高，在能源匮乏的地区，经常需要采用地源热泵供暖。
由于地源热泵系统整体造价较高，为了降低造价在设计阶段通常按照冬季或夏季负荷较小的季节对地埋管系统进行选型。冬季负荷小时，地埋管系统按照冬季负荷进行选型，夏季使用时，地埋侧水温会越来越高，甚至导致机组高压报警停机；夏季负荷小时，地埋管系统按照夏季负荷进行选型，冬季使用时，地埋侧水温会越来越低，最终机组出现防冻保护停机。即使按照冬季或夏季负荷较大的季节进行地埋管选型，但是随着时间的累积，地埋管系统会过度的吸热或散热，必然会影响地源热泵的制热或制冷效率，并最终导致系统不能正常工作。
常见的热力补偿方法有太阳能补热、高品热源(电锅炉、电辅热、燃气锅炉)补热、冷却塔补热等。太阳能补热需要占地面积较大，但造价较高，受天气影响较大；高品热源补热需要增加变压器台数或者增加燃气接口，需要增加机房面积，且补热效率较低(小于1)；冷却塔补热需要采用闭式冷塔，仅能用于补充系统的冷量。为了响应国家的节能减排政策，提高地源热泵系统的效率和系统稳定性，急需一种高效、节能、稳定的热力补偿装置器来替代现在的热力补偿方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地源热泵冬夏热力平衡补偿机组，用以解决现有地源热泵系统热力补偿方法效率低的问题。
为实现上述目的，具体地，该地源热泵冬夏热力平衡补偿机组包括地源热泵主机、地埋管、喷气增焓压缩机、蒸发器、节流阀、经济器和冷凝器，地源热泵主机通过循环管路连接地埋管，循环管路上设有循环水泵，喷气增焓压缩机、蒸发器、节流阀、经济器和冷凝器依次连接，喷气增焓压缩机与经济器之间设有喷气增焓回路，循环管路上设有电动调节阀，循环管路还连接有一个与电动调节阀并联的补偿管路，补偿管路连接所述蒸发器。喷气增焓压缩机是提供机组内部循环的装置，是整个机组的核心和动力源；蒸发器是从空气或水中吸收热量的装置，由铜管或铝翅片构成；冷凝器是向水或者空气中释放热量的装置，由铜管或铝翅片构成。电动调节阀是控制地源热泵水系统补偿温度高低的装置，通过该电动调节阀可以控制补偿机组的出水温度，保证整个补偿机组的高效、稳定运行。
喷气增焓压缩机的数量可以根据需要进行相应调整。
本发明的热力平衡补偿机组适用但不限于地源热泵系统的热力平衡补偿，还可以作为游泳馆、水环热泵的热力平衡补偿。
所述循环管路包括供水管路和回水管路，供水管路连接地源热泵主机的进水口，回水管路连接地源热泵主机的出水口，电动调节阀连接在回水管路上。地源热泵冬夏热力平衡补偿机组位置和数量可以根据实际需要进行相应的调整，以达到对地源热泵的地埋侧或空调侧的循环水温度进行补偿的目的，从系统效率方面考虑，该机组更适于安装在地埋侧回水管路上。
所述电动调节阀两端的管路通过法兰连接在回水管路上。
所述喷气增焓回路上设有节流阀。节流阀是内部循环工质节流降压的装置。
所述喷气增焓压缩机设有一组或多组。
作为另外一种方案，所述循环管路包括供水管路和回水管路，供水管路连接地源热泵主机的进水口，回水管路连接地源热泵主机的出水口，电动调节阀连接在供水管路上。
本发明具有如下优点：本发明通过电动调节阀调节外部循环工质的温度，解决了地源热泵系统冬夏冷热不平衡的问题，从而大大提高了地源热泵系统的适用范围，增大了地源热泵系统的稳定性，提高了整个系统的效率，降低了系统能耗，对国家节能减排的政策进行了实质性响应。
本发明在采用上述技术方案后，与常规热力补偿装置相比，具有以下显著优势：
1、机组效率高，冬季效率达到或超过2，夏季效率达到或超过3.2。
2、机组稳定性高，阴天下雨都可以用。
3、机组即可补热也可以补冷，一机多用。
4、机组适用范围广，机组补热时，运行环境温度为-25至20摄氏度；机组补冷时运行环境温度为25至50摄氏度。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图中：1-地源热泵主机2-循环水泵3-回水管路4-电动调节阀 5-蒸发器6-喷气增焓压缩机7-喷气增焓回路8-节流阀9-冷凝器10-供水管路11-经济器12-地埋管13-补偿管路。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
参见图1，该地源热泵冬夏热力平衡补偿机组包括地源热泵主机1、地埋管12、喷气增焓压缩机6、蒸发器5、经济器11和冷凝器9，地源热泵主机1通过循环管路连接地埋管12，循环管路上设有循环水泵2，喷气增焓压缩机6、蒸发器5、节流阀8、经济器11和冷凝器9依次连接，喷气增焓压缩机6与经济器11之间设有喷气增焓回路7，循环管路上设有电动调节阀4，循环管路还连接有一个与电动调节阀4并联的补偿管路 13，补偿管路13连接所述蒸发器5。喷气增焓压缩机6是提供机组内部循环的装置，是整个机组的核心和动力源；蒸发器5是从空气或水中吸收热量的装置，由铜管或铝翅片构成；冷凝器9是向水或者空气中释放热量的装置，由铜管或铝翅片构成。电动调节阀4是控制地源热泵水系统补偿温度的装置，通过该电动调节阀4可以控制补偿机组的出水温度。
本实施例中的循环管路包括供水管路10和回水管路3，供水管路10 连接地源热泵主机1的进水口，回水管路3连接地源热泵主机1的出水口，循环水泵2设置在回水管路3上，电动调节阀4连接在回水管路3 上。地源热泵冬夏热力平衡补偿机组位置和数量可以根据实际需要进行相应的调整，以达到对地源热泵的地埋侧或空调侧的循环水温度进行补偿的目的，从系统效率方面考虑，该机组更适于安装在地埋侧回水管路3 上。
电动调节阀4两端的管路通过法兰连接在回水管路3上。喷气增焓压缩机6的数量可以根据需要进行相应调整。喷气增焓回路7上设有节流阀8。节流阀8是内部循环工质节流降压的装置。
蒸发器5利用循环工质的蒸发从空气或水中吸收热量变成气态，被喷气增焓压缩机6吸走后变成高温高压的气体，然后冷凝器9利用循环工质的汽化潜热向水或者空气中释放热量全部或部分变成液体，节流阀8 将冷凝器9内的液体循环工质降压、节流，并通过喷气增焓回路7分出一部分到喷气增焓压缩机6增加压缩机的焓值，保证压缩机稳定运行。通过该电动调节阀4可以控制补偿机组的出水温度，保证整个补偿机组的高效、温度运行。本发明的热力平衡补偿机组适用但不限于地源热泵系统的热力平衡补偿，还可以作为游泳馆、水环热泵的热力平衡补偿。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例中的电动调节阀4连接在供水管路 10上。
实施例3
本实施例中的喷气增焓压缩机6设有两组以上。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种地源热泵冬夏热力平衡补偿机组，其特征在于：所述地源热泵冬夏热力平衡补偿机组包括地源热泵主机(1)、地埋管(12)、喷气增焓压缩机(6)、蒸发器(5)、节流阀(8)、经济器(11)和冷凝器(9)，地源热泵主机(1)通过循环管路连接地埋管(12)，循环管路上设有循环水泵(2)，喷气增焓压缩机(6)、蒸发器(5)、节流阀(8)，经济器(11)和冷凝器(9)依次连接，喷气增焓压缩机(6)与经济器(11)之间设有喷气增焓回路(7)，循环管路上设有电动调节阀(4)，循环管路还连接有一个与电动调节阀(4)并联的补偿管路(13)，补偿管路(13)连接所述蒸发器(5)。
2.根据权利要求1所述的地源热泵冬夏热力平衡补偿机组，其特征在于：所述循环管路包括供水管路(10)和回水管路(3)，供水管路(10)连接地源热泵主机(1)的进水口，回水管路(3)连接地源热泵主机(1)的出水口，电动调节阀(4)连接在回水管路(3)上。
3.根据权利要求2所述的地源热泵冬夏热力平衡补偿机组，其特征在于：所述电动调节阀(4)两端的管路通过法兰连接在回水管路(3)上。
4.根据权利要求1所述的地源热泵冬夏热力平衡补偿机组，其特征在于：所述喷气增焓回路(7)上设有节流阀(8)。
5.根据权利要求1所述的地源热泵冬夏热力平衡补偿机组，其特征在于：所述喷气增焓压缩机(6)设有一组或多组。
6.根据权利要求1所述的地源热泵冬夏热力平衡补偿机组，其特征在于：所述循环管路包括供水管路(10)和回水管路(3)，供水管路(10)连接地源热泵主机(1)的进水口，回水管路(3)连接地源热泵主机(1)的出水口，电动调节阀(4)连接在供水管路(10)上。
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