CN110220329A - 深井水直冷耦合深井水源热泵系统 - Google Patents

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戴文献
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吴勇
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Abstract

本发明为一种深井水直冷耦合深井水源热泵系统，它包括夏季用水循环系统，采集深井水源并通过热交换设备将井水与用户端用水实现热交换；冬季用水循环系统，采集深井水源并通过热交换设备将井水与水源热泵产生的冷量实现热交换，水源热泵形成的热量提供给用户端。本发明的优点在于：1、在夏天直接利用地下水对老年人健康空调房进行直冷，能够减少老人房能耗，提高老人房空调的持续使用。2、在冬季，利用水源热泵机组的采暖逆运行，把较低的温度的水回灌到地底下，因而保持地下水温的长年相对稳定。

Description

深井水直冷耦合深井水源热泵系统
技术领域
本发明涉及空调设备领域，是一种适用于老年人微风健康空调房的深井水直冷耦合深井水源热泵系统。
背景技术
目前老人公寓、老人地产、颐养中心等专门为老年人服务的建筑像雨后春笋在中国大地兴起。老年人随着年龄的增大抵抗能力降低变得更加畏风怕冷，对周围环境的要求变得苛刻，因此合适的空调系统的设置能大大增加他们对周围环境的满意程度。由于老年人居所的设计温度要比普通人群高2℃，老年人也适合生活在微风辐射房里，这些因素使得老年人居所可以采用较高的冷冻水温进行换热，根据研究计算得出结论：当采用温湿度独立控制双面辐射空调系统，在夏天最热时：深井水白天低于15.5℃可以无需冷冻机制冷直接被使用，夜间低于17.1℃可以无需制冷直接被使用。但是，全国还有较多流动性的温度较高的水源无法被使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深井水直冷耦合深井水源热泵系统，其在夏季直接采集深井水用于老年人微风建康空调房，冬季通过水源热泵机组冷凝器产生的冷凝热采暖，其蒸发器释放的冷量补充回灌至地下水的同温层，以便保持地下室年复一年水源温度的相对稳定。
本发明的目的通过如下技术方案实现：用于深井水直冷耦合深井水源热泵系统，包括
夏季用水循环系统，采集深井水源并通过热交换设备将井水与用户端用水实现热交换；
冬季用水循环系统，采集深井水源并通过热交换设备将井水与水源热泵产生的冷量实现热交换，水源热泵形成的热量提供给用户端。
较之现有技术而言，本发明的优点在于：1、在夏天直接利用地下水对老年人健康空调房进行直冷，能够减少老人房能耗，提高老人房空调的持续使用。2、在冬季，利用水源热泵机组的采暖逆运行，把较低的温度的水回灌到地底下，因而保持地下水温的长年相对稳定。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构示意图。
标号说明：1抽水泵、2集水器、3分水器、4用户端分水器、5用户端集水器、61夏用板式换热器、71冬用板式换热器、72水源热泵机组、73蒸发器、74冷凝器、81阀门X、82阀门Y、83阀门Z、91阀门X1、92阀门Y1、93阀门Z1。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明：
如图1所示：一种用于深井水直冷耦合深井水源热泵系统，包括
夏季用水循环系统，采集深井水源并通过热交换设备将井水与用户端用水实现热交换；
冬季用水循环系统，采集深井水源并通过热交换设备将井水与水源热泵机组72产生的冷量实现热交换，水源热泵机组72形成的热量提供给用户端。
具体为采集深井水源并通过热交换设备将井水与水源热泵机组蒸发器产生的冷量实现热交换，水源热泵机组冷凝器产生的热量提供给用户端。
夏季用水循环系统在夏季从井水中采集冷水并通过直接换热的方式，给与用户端；
冬季用水循环系统，水源热泵机组72在给用户端供热的时候，同时产生冷量，该冷量通过直接热交换直接给予井水并返回地下。
夏季用水循环系统包括
抽水泵1、集水器2、夏用板式换热器61、分水器3、用户端分水器4、用户端集水器5、用户供冷设备；
所述抽水泵1、集水器2、夏用板式换热器61的冷源侧、分水器3通过管路连接形成夏季井水循环水路；
所述夏用板式换热器61的热源侧、用户端分水器4、用户供冷设备、用户端集水器5通过管路连接形成夏季用户供冷水路。
夏季井水循环水路用于井水的循环；夏季用户供冷水路用于用户用水的循环，二者通过夏用板式换热器61实现热交换。
夏用板式换热器61冷源侧的进水口处设有控制夏季井水循环水路通断的阀门X81。
夏用板式换热器61热源侧的进水口和出水口处分别设有阀门Y82和阀门Z83。
冬季用水循环系统包括与夏季用水循环系统共用的抽水泵1、集水器2、分水器3、用户端分水器4和用户端集水器5，以及包括冬用板式换热器71、水源热泵机组72、用户供热设备；
抽水泵1、集水器2、冬用板式换热器71的热水侧、分水器3通过管路连接形成冬季井水循环水路；
所述冬用板式换热器71的冷水侧与水源热泵机组72的蒸发器73连接形成水路循环A；
水源热泵机组72的冷凝器74、用户端分水器4、用户供热设备、用户端集水器5通过管路连接形成冬季用户供热水路。
冬季井水循环水路用于井水的循环；用户供热设备的人员来自水源热泵机组72的冷凝器74，而水源热泵机组72的蒸发器73产生的冷量通过水路循环A实现循环，冬季井水循环水路和水路循环A通过冬用板式换热器71实现热交换。
冬用板式换热器71热源侧的进水口处设有控制冬季井水循环水路通断的阀门X191。
水源热泵机组72的冷凝器74的进水口和出水口处设有控制冬季用户供冷水路通断的阀门Y192和阀门Z193。
本发明的运行模式如下：
1、夏季直冷：开启阀门X、Y、Z，关闭阀门X1、Y1、Z1，阀门开启的循环中，动力设备启动，阀门关闭的循环中，动力设备关闭。
2、冬天采暖：开启阀门X1、Y1、Z1，关闭阀门X、Y、Z，阀门开启的循环中，动力设备启动，阀门关闭的循环中，动力设备关闭。
经济分析：由于水源热泵机组是个成熟公认的节能空调系统，由于冬天的采暖负荷较小，以上空调系统减少了冷冻机的装机容量，增加了板式换热器及蓄水池，显然是投资更小的系统，直冷比冷冻机制冷要节能的多，因此是个明显投资小而且更节能的空调系统。而且通过夏季采冷冬季蓄冷的模式，实现了地下水资源的可持续性能。

Claims (7)

1.一种深井水直冷耦合深井水源热泵系统，其特征在于：包括
夏季用水循环系统，采集深井水源并通过热交换设备将井水与用户端用水实现热交换；
冬季用水循环系统，采集深井水源并通过热交换设备将井水与水源热泵机组(72)产生的冷量实现热交换，水源热泵机组(72)形成的热量提供给用户端。
2.根据权利要求1所述的深井水直冷耦合深井水源热泵系统，其特征在于：夏季用水循环系统包括
抽水泵(1)、集水器(2)、夏用板式换热器(61)、分水器(3)、用户端分水器(4)、用户端集水器(5)、用户供冷设备；
所述抽水泵(1)、集水器(2)、夏用板式换热器(61)的冷源侧、分水器(3)通过管路连接形成夏季井水循环水路；
所述夏用板式换热器(61)的热源侧、用户端分水器(4)、用户供冷设备、用户端集水器(5)通过管路连接形成夏季用户供冷水路。
3.根据权利要求2所述的深井水直冷耦合深井水源热泵系统，其特征在于：夏用板式换热器(61)冷源侧的进水口处设有控制夏季井水循环水路通断的阀门X(81)。
4.根据权利要求2所述的深井水直冷耦合深井水源热泵系统，其特征在于：夏用板式换热器(61)热源侧的进水口和出水口处分别设有阀门Y(82)和阀门Z(83)。
5.根据权利要求1所述的深井水直冷耦合深井水源热泵系统，其特征在于：冬季用水循环系统包括与夏季用水循环系统共用的抽水泵(1)、集水器(2)、分水器(3)、用户端分水器(4)和用户端集水器(5)，以及包括冬用板式换热器(71)、水源热泵机组(72)、用户供热设备；
抽水泵(1)、集水器(2)、冬用板式换热器(71)的热水侧、分水器(3)通过管路连接形成冬季井水循环水路；
所述冬用板式换热器(71)的冷水侧与水源热泵机组(72)的蒸发器(73)连接形成水路循环A；
水源热泵机组(72)的冷凝器(74)、用户端分水器(4)、用户供热设备、用户端集水器(5)通过管路连接形成冬季用户供热水路。
6.根据权利要求5所述的深井水直冷耦合深井水源热泵系统，其特征在于：冬用板式换热器(71)热源侧的进水口处设有控制冬季井水循环水路通断的阀门X1(91)。
7.根据权利要求5所述的深井水直冷耦合深井水源热泵系统，其特征在于：水源热泵机组(72)的冷凝器(74)的进水口和出水口处设有控制冬季用户供冷水路通断的阀门Y1(92)和阀门Z1(93)。
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