CN111380133B - 复合式地源热泵供热、制冷系统 - Google Patents

复合式地源热泵供热、制冷系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111380133B
CN111380133B CN202010300342.0A CN202010300342A CN111380133B CN 111380133 B CN111380133 B CN 111380133B CN 202010300342 A CN202010300342 A CN 202010300342A CN 111380133 B CN111380133 B CN 111380133B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
unit
pipeline
ground source
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010300342.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111380133A (zh
Inventor
韩靖
田张军
李会芳
屈月月
王弘哲
陈颖
包晓涛
郭传林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guoji Zhongxing Engineering Consulting Co ltd
SIPPR Engineering Group Co Ltd
Original Assignee
Guoji Zhongxing Engineering Consulting Co ltd
SIPPR Engineering Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guoji Zhongxing Engineering Consulting Co ltd, SIPPR Engineering Group Co Ltd filed Critical Guoji Zhongxing Engineering Consulting Co ltd
Priority to CN202010300342.0A priority Critical patent/CN111380133B/zh
Publication of CN111380133A publication Critical patent/CN111380133A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111380133B publication Critical patent/CN111380133B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • F24F2005/0057—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground receiving heat-exchange fluid from a closed circuit in the ground
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/40—Geothermal heat-pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种复合式地源热泵供热、制冷系统，包括地源热泵单元、第一循环水泵单元、第二循环水泵单元、用户侧单元、主管道单元、自动补水定压装置、换热机组单元、电制冷冷水机组、冷却塔。地源热泵单元包括由地源热泵机组和地埋管回水口和出水口组成；第二循环水泵单元包括第二全程水处理器、第二循环水泵支路；用户侧单元包括分水器、集水器、压差旁通装置、第一全程水处理器；自动补水定压装置包括补水泵、气压罐、软化水箱；电制冷冷水机组进、出水口分别与所述主管道单元的第一管道、第二管道、第三管道、第四管道连通。本发明优先利用浅层地能制冷、供暖，提高了可再生能源的利用率，保证了可再生能源利用的可靠性。

Description

复合式地源热泵供热、制冷系统
技术领域
本发明涉及供热、制冷系统，尤其是涉及一种复合式地源热泵供热、制冷系统。
背景技术
一定深度内的土壤，全年温度变化幅度很小，蓄存着低温热能；它的来源以太阳辐射为主，还有一小部分来自地心热能。此种低温热能也叫浅层地能，是一种可再生能源。地埋管地源热泵机组可有效利用浅层地能实现夏季制冷、冬季供暖，系统性能系数较高。具体应用中，一部分工程因地埋管空间有限，地埋管换热系统无法全部提供工程所需的换热量；另有一部分工程因地埋管换热效果衰减，地源热泵机组供冷、供热量减小而无法满足实际需求；还有一部分工程因地埋管失效，地源热泵机组无法供冷、供暖。
发明内容
本发明目的在于提供一种供热、制冷稳定的复合式地源热泵供热、制冷系统。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的复合式地源热泵供热、制冷系统，包括地源热泵单元、第一循环水泵单元、第二循环水泵单元、用户侧单元、主管道单元、自动补水定压装置、换热机组单元、电制冷冷水机组、冷却塔。
所述地源热泵单元包括由地源热泵机组和地埋管回水口和出水口组成；所述地源热泵机组的进、出水口分别与所述主管道单元的第一管道、第二管道、第三管道、第四管道连通；所述地埋管回水口通过阀门与第一管道连通，所述第四管道通过阀门与所述地埋管回水口连通，地埋管出水口通过阀门与所述第二循环水泵单元进水口连通。
所述第二循环水泵单元包括第二全程水处理器、第二循环水泵支路；所述第二循环水泵支路出水口与所述第二管道、第三管道连通，第二循环水泵支路进水口经所述第二全程水处理器一路与所述冷却塔出水口连通另一路与地埋管出水口连通。
所述用户侧单元包括分水器、集水器、压差旁通装置、第一全程水处理器；所述分水器通过所述压差旁通装置与所述集水器连通，集水器进水口经所述第一全程水处理器一路与换热机组回水管连通，另一路与第二管道、第三管道连通；分水器进水口一路与所述换热机组供水管连通，另一路与所述第一循环水泵单元出水口连通，第一循环水泵单元进水口与所述自动补水定压装置出水口连通。
所述自动补水定压装置包括补水泵、气压罐、软化水箱；所述软化水箱置出水口分别与所述补水泵和气压罐进水口连通，补水泵和气压罐出水口与第一循环水泵单元进水口连通。
所述电制冷冷水机组进、出水口分别与所述主管道单元的第一管道、第二管道、第三管道、第四管道连通。
本发明优点在于可解决因地埋管空间有限而无法利用地源热泵系统的问题，可解决因地埋管换热效果衰减后地源热泵机组供冷量、供暖量减小的问题，可解决因地埋管失效后地源热泵机组无法供冷、供暖的问题，利用相同的管路进行供冷、供暖循环，不用重复铺设管路，降低了成本，优先利用浅层地能制冷、供暖，地源热泵机组制冷量、供暖量不足时，再开启电制冷冷水机组供冷、换热机组供暖，提高了可再生能源的利用率，保证了可再生能源利用的可靠性。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图2是地源热泵单元局部放大结构示意图。
图3是用户侧单元局部放大结构示意图。
图4是用户侧单元局部放大结构示意图。
图5是第一循环水泵单元和自动补水定压装置的局部放大结构示意图。
图6是主管道单元局部放大结构示意图。
图7是第二循环水泵单元局部放大结构示意图。
图8是电制冷冷水机组局部放大结构示意图。
具体实施方式
实施例：
如图1-8所示，本发明所述复合式地源热泵供热、制冷系统，包括地源热泵单元1、第一循环水泵单元4、第二循环水泵单元10、用户侧单元3、主管道单元6、自动补水定压装置5、换热机组单元、电制冷冷水机组7、冷却塔8。
如图2所示，所述地源热泵单元1包括由地源热泵机组1.1和地埋管回水口2.1和出水口2.2组成；所述地源热泵机组1.1的进、出水口分别与所述主管道单元6的第一管道6.10、第二管道6.11、第三管道6.12、第四管道6.13连通；所述地埋管回水口2.1通过阀门与第一管道6.10连通，所述第四管道6.13通过阀门与所述地埋管回水口2.1连通，地埋管出水口2.2通过阀门与所述第二循环水泵单元10进水口连通。通过地源热泵单元1可以将所述用户侧单元3的循环水与地埋管中的循环水进行热量交换，为用户侧单元3提供制冷和制热的能量来源。地源热泵机组1.1至少一个，通过分流来降低地源热泵机组1.1的负载。
如图7所示，所述第二循环水泵单元10包括第二全程水处理器10.4、第二循环水泵支路10.1；所述第二循环水泵支路10.1出水口与所述第二管道6.11、第三管道6.12连通，第二循环水泵支路10.1进水口经所述第二全程水处理器10.4一路与所述冷却塔8出水口连通另一路与地埋管出水口2.2连通。所述的第二全程水处理器10.4能够防垢、防腐、杀菌、灭藻、过滤用户侧单元3的循环水，进而保证用户侧单元3的循环水的稳定运行。所述的第二循环水泵支路10.1为多条，通过分流来降低支路管道流量，进而降低了对第二循环水泵支路10.1中的水泵的要求。
如图3、4所示，所述用户侧单元3包括分水器3.1、集水器3.2、压差旁通装置3.3、第一全程水处理器3.4；所述分水器3.1通过所述压差旁通装置3.3与所述集水器3.2连通，集水器3.2进水口经所述第一全程水处理器3.4一路与换热机组回水管11.1连通，另一路与第二管道6.11、第三管道6.12连通；分水器3.1进水口一路与所述换热机组供水管12.1连通，另一路与所述第一循环水泵单元4出水口连通，第一循环水泵单元4进水口与所述自动补水定压装置5出水口连通。分水器3.1将管道分为多个并联支路管道，进而将循环水送到用户侧单元3的不同位置。由于用户侧单元3的不同位置的室内温度、流量不同，以及换热管道长度不同等原因会形成换热过程的不相同，循环水在不同的地点进行热量交换结果不同，由于不同换热过程形成不同状态的循环水，不同的状态的循环水通过集水器3.2混合成为一种状态的循环水，进而便于地源热泵的热量交换。压差旁通装置3.3能够保证循环水在用户侧单元3的压力平衡，进而保证系统的稳定运行。所述的换热机组单元包括：换热机组回水管单元11、换热机组供水管单元12。所述换热机组回水管单元11包括换热机组回水管11.1，换热机组回水管11.1通过阀门分别与分水器3.1连接。所述换热机组供水管单元12包括换热机组供水管单12.1，换热机组供水管单12.1通过阀门与第一全程水处理器3.4连接。通过换热机组单元可以保证在地源热泵系统在制热量下降或者失效的情况下依旧能够保证用户的取暖。
如图5所示，所述自动补水定压装置5包括补水泵5.1、气压罐5.2、软化水箱5.3；所述软化水箱5.3置出水口分别与所述补水泵5.1和气压罐5.2进水口连通，补水泵5.1和气压罐5.2出水口与第一循环水泵单元4进水口连通。补水泵5.1自动补充循环水。气压罐5.2能够保证循环水的压力稳定，进而保证系统的稳定运行。软化水箱5.3用来盛放软化水，保证循环水的备用量充足，避免循环水泄漏时无水可补充。
所述电制冷冷水机组7进、出水口分别与所述主管道单元6的第一管道6.10、第二管道6.11、第三管道6.12、第四管道6.13连通，如图6所示。通过电制冷冷水机组7可以在地源热泵失效或者制冷效果不满足用户需求时增大制冷量。优选的电制冷冷水机组7为离心式电制冷冷水机组，离心式电制冷冷水机组包括：冷凝器7.1、蒸发器7.2。
本发明工作原理简述如下：
工况一：工况一为地源热泵供冷（关闭冷却塔），根据末端负荷情况确定地源热泵机组开启台数。工况一中阀门开关情况如下：阀门6.1关、阀门6.2开、阀门6.3关、阀门6.4开、阀门6.9开、阀门6.6关、阀门6.8开、阀门6.7关、阀门6.5关、阀门10.3关、阀门10.2开、阀门12.3开、阀门12.2关、阀门11.3关、阀门11.2开。如工况一所述的闸阀开关，此时仅地源热泵单元1供冷，根据用户侧单元3情况确定地源热泵机组1.1开启台数，用户需求制冷量大则开启的地源热泵机组1.1数量多，用户需求的制冷量少则开启的地源热泵数量少，这样在地源热泵额定负载功率以内也能满足用户的不同制冷量需求。从地埋管中通过热量交换而散失掉热量的冷水从地埋管出水口2.2进入第二循环水泵支路10.1，经过加压进入主管道单元6的第二管道6.11，通过地源热泵机组1.1吸收用户侧单元3所用循环水的热量，通过地源热泵机组1.1交换热量吸收用户侧单元3循环水热量的地源热泵循环水，从第一管道6.10进入地埋管回水口2.1，该热水再次通过热量交换而散失掉热量，进入下一次循环；通过地源热泵机组1.1进行热量交换而散失掉热量的用户侧单元3的循环水进入第四管道6.13，通过第四管道6.13进入第一循环水泵单元4，通过第一循环水泵单元4中第一循环水泵支路4.1进行加压进入分水器3.1，在用户侧吸收热量成为热水，该热水进入第三管道6.12，通过地源热泵机组1.1进行换热散失掉热量成为冷水，该冷水再次进入第一管道6.10进入下一个循环。系统中的循环水管道，由于人为操作、自然老化等原因必然会发生泄漏现象，通过自动补水定压装置5中的补水泵5.1、气压罐5.2、软化水箱5.3可以补充循环水在循环过程中泄漏的水，循环水中掺杂空气等现象发生，通过自动补水定压装置5可以稳定循环水的压力，保证第一循环水泵单元4的稳定运行。补充的循环水先进入用户侧单元3再进入地源热泵机组1.1换热，这样就避免了刚在地源热泵中换热就因为泄漏漏水而降低了地源热泵的换热效果，补充的循环水先进入用户侧单元3虽然也会发生泄漏现象，但即使发生了泄漏现象所泄露的水的热量相对较高，对于用户侧单元3需求来讲所损失的能量更少。
工况二：工况二为1台电制冷冷水机组7工作，此时地源热泵机组1.1为故障或检修状态。工况二中阀门开关情况如下：阀门6.1关、阀门6.2关、阀门6.3关、阀门6.4开、阀门6.9开、阀门6.6关、阀门6.8开、阀门6.7关、阀门6.5开、阀门10.3开、阀门10.2关、阀门12.3开、阀门12.2关、阀门11.3关、阀门11.2开。从用户侧单元3集水器3.2出来的热水，经过第一全程水处理器3.4后通过阀门11.2，然后通过阀门6.8进入第三管道6.12，通过电制冷冷水机组7降低水温成为冷水，通过第四管道6.13经过阀门6.9进入第一循环水泵单元4，然后通过阀门12.3进入分水器3.1，在用户侧单元3吸收热量降低用户侧单元3环境温度以后通过集水器3.2进入第一全程水处理器3.4进入下一个循环。通过电制冷冷水机组7吸收热源的循环水通过第一管道6.10经过阀门6.5进入冷却塔8，通过冷却塔8与外界环境交换热量进行降温，然后通过阀门10.3进入第二全程水处理器10.4再进入第二循环水泵支路10.1，然后通过阀门6.4进入第二管道6.11，进而进入电制冷冷水机组7进行热量交换吸热，然后再次通过第一管道6.10进入下一个循环。工况二中只开启了一台电制冷冷水机组7和一台冷却塔8，此时一台电制冷冷水机组7和一台冷却塔8能够满足用户侧单元3对低温冷水的需求。
工况三：工况三为地源热泵和电制冷冷水机组7同时工作，此时地源热泵机组1.1满负荷运行，仍不满足要求，开启电制冷冷水机组7，根据用户侧单元3对于制冷量的需求开启相应电制冷冷水机组7。工况三中阀门开关情况如下：阀门6.1关、阀门6.2开、阀门6.3关、阀门6.4开、阀门6.9开、阀门6.6关、阀门6.8开、阀门6.7关、阀门6.5开、阀门10.3开、阀门10.2开、阀门12.3开、阀门12.2关、阀门11.3关、阀门11.2开。从第一全程水处理器3.4中出来的热水通过阀门11.2后通过阀门6.8进入第三管道6.12，一部分热水进入电制冷冷水机组7进行换热，另一部分热水进入地泵热源机组进行换热，通过地源热泵机组1.1换热降低温度的循环水通过第四管道6.13后通过阀门6.9进入第一循环水泵单元4中，通过电制冷冷水机组7换热降低温度的循环水也通过第四管道6.13后通过阀门6.9进入第一循环水泵单元4中，该冷水通过第一循环水泵单元4经过阀门12.3进入分水器3.1中，在用户侧单元3进行吸热升温以后再次通过第一全程水处理器3.4进入下一个循环；通过地埋管出水口2.2出来的冷水通过阀门10.2进入第二全程水处理器10.4，然后进入第二循环水泵支路10.1，然后通过阀门6.4进入第二管道6.11，进而进入地源热泵机组1.1进行吸收热量升高温度，然后通过第一管道6.10经过阀门6.2进入地埋管回水口2.1，在地层中交换热量降低自身温度，然后通过地埋管出水口2.2再次进入下一个循环；从冷却塔8中出来的冷水经过阀门10.3进入第二全程水处理器10.4中，与地埋管出水口2.2中的冷水一同进入第二管道6.11中，进而进入电制冷冷水机组7进行换热，吸收热量升高温度以后通过第一管道6.10后经过阀门6.5进入冷却塔8中再次冷却进入下一个循环。通过地源热泵以及电制冷冷水机组7同时工作，增大了换热量，给予用户侧单元3更多的冷水，为用户侧单元3提供更多的制冷量，进而满足用户需求。
工况四：工况四为地源热泵供冷且开启冷却塔8，此时接地埋管散热能力不足，开启冷却塔8辅助散热。工况四中阀门开关情况与工况三中阀门开关情况相同。从第一全程水处理器3.4中出来的热水通过阀门11.2后通过阀门6.8进入第三管道6.12，该热水进入地泵热源机组进行换热，通过地源热泵机组1.1换热降低温度的循环水通过第四管道6.13后通过阀门6.9进入第一循环水泵单元4中，该冷水通过第一循环水泵单元4经过阀门12.3进入分水器3.1中，在用户侧单元3进行吸热升温以后再次通过第一全程水处理器3.4进入下一个循环；通过地埋管出水口2.2出来的冷水通过阀门10.2进入第二全程水处理器10.4，然后进入第二循环水泵支路10.1，然后通过阀门6.4进入第二管道6.11，进而进入地源热泵机组1.1进行吸收热量升高温度，然后通过第一管道6.10经过阀门6.2进入地埋管回水口2.1，在地层中交换热量降低自身温度，然后通过地埋管出水口2.2再次进入下一个循环；从冷却塔8中出来的冷水经过阀门10.3进入第二全程水处理器10.4中，与地埋管出水口2.2中的冷水一同进入第二管道6.11中，进而进入地源热泵机组1.1进行换热，吸收热量升高温度以后通过第一管道6.10后经过阀门6.5进入冷却塔8中再次冷却进入下一个循环。一部分热水通过接地埋管进行降温，一部分热水通过冷却塔8进行降温，分开冷却降低了接地埋管的换热量，降低了接地埋管的负载，进而保证了地源热泵机组1.1的稳定运行。
工况五：当地源热泵失效，使用预留的2组冷却塔8，根据末端负荷即用户侧单元3对制冷量的需求开启相应电制冷冷水机组7台数。工况五中阀门开关情况与工况二中阀门开关情况相同，但电制冷冷水机组7开启台数更多，用户侧单元3制冷量需求大则开启的电制冷冷水机组7和冷却塔8数量多，用户侧单元3制冷量需求小则开启的电制冷冷水机组7和冷却塔8数量少。电制冷冷水机组7增多，在用户侧单元3进行吸热降温的循环水水量越大，在用户侧单元3进行热量交换的效果就更好。
工况六：工况六为地源热泵供暖，根据末端负荷情况开启地源热泵机组台数。工况六中阀门开关情况如下：阀门6.1开、阀门6.2关、阀门6.3开、阀门6.4关、阀门6.9关、阀门6.6开、阀门6.8关、阀门6.7开、阀门6.5关、阀门10.3关、阀门10.2开、阀门12.3开、阀门12.2关、阀门11.3关、阀门11.2开。如工况六所述的闸阀开关，此时仅地源热泵供热，根据用户侧单元3情况确定地源热泵机组1.1开启台数，用户需求制热量大则开启的地源热泵机组1.1数量多，用户需求的制热量少则开启的地源热泵数量少，这样在地源热泵额定负载功率以内也能满足用户的不同制热量需求。从接地埋管中通过热量交换而吸收热量变成热水，该热水从地埋管出水口2.2进入第二循环水泵支路10.1，经过加压进入第三管道6.12，通过地源热泵机组1.1将热量传递给用户侧单元3所用的循环水，通过地源热泵机组1.1交换热量散失热量的地源热泵循环水从第四管道6.13进入地埋管回水口2.1，该循环水再次通过热量交换而散失掉热量，进入下一次循环；用户侧单元3循环水通过地源热泵机组1.1进行热量交换吸收热量成为的热水进入第一管道6.10，通过第一管道6.10进入第一循环水泵单元4，通过第一循环水泵单元4进行加压进入分水器3.1，分水器3.1将该热水分别送到不同的供热地点，由于，该热水的温度高于供热地点的环境温度，该热水在不同的供热地点进行热量交换散热，提高供热地点的环境热量，该热水温度下降，成为冷水，不同供热地点的室内温度、流量可能会存在差异，以及换热管道长度不同等原因会形成换热过程的不相同，由于不同换热过程形成不同状态的冷水，不同的冷水通过集水器3.2混合成为一种状态的冷水，进而便于地源热泵的热量交换，该冷水进入第二管道6.11，通过地源热泵机组1.1进行换热吸收热量成为热水，该热水再次进入第一管道6.10进入下一个循环。
工况七：工况七为地源热泵和换热机组同时提供热源，此时地源热泵机组1.1满负荷运行，仍不满足要求，开启换热机组。工况七中阀门开关情况如下：阀门6.1开、阀门6.2关、阀门6.3开、阀门6.4关、阀门6.9关、阀门6.6开、阀门6.8关、阀门6.7开、阀门6.5关、阀门10.3关、阀门10.2开、阀门12.3开、阀门12.2开、阀门11.3开、阀门11.2开。此时地源热泵和换热机组同时提供热源，地源热泵和换热机组中的循环水如工况六和工况八中所述相同，从地源热泵机组1.1吸收热量、对用户侧单元3进行供热的循环水与换热机组供水管12.1所提供的热水混合，进入分水器3.1对用户进行供热，通过集水器3.2进行混合进过第一全程水处理器3.4以后，一部分水通过阀门11.3进入换热机组回水管11.1，一部分水通过阀门11.2进入第二管道6.11中，通过地源热泵机组1.1进行吸热升温成为热水，从第一管道6.10经过阀门6.6进入第一循环水泵单元4中，通过阀门12.3再次与换热机组供水管12.1中的热水混合，进入下一个循环。由于同时开启了地源热泵和换热机组，给用户侧单元3提供热源的热水量增大，用户侧单元3进行热量交换所吸收的热量就更多，此时能够满足用户侧单元3对于热源的热量需求。通过控制第一循环水泵单元4使地源热泵供给用户侧单元3的热水与热交换机组提供给用户侧单元3的热水压力相同，则从地源热泵机组1.1中吸收热量供给用户侧单元3的热水还会回到地源热泵中再次吸热进行下一次循环。
工况八：在工况八中，地源热泵失效，此时为了满足用户侧单元3对于热量的需求，利用市政热源对用户侧单元3进行供热，进而在地源热泵失效的情况下，依旧满足使用人对供热环境温度的需求。换热机组供水管单元12中的换热机组供水管12.1提供来自市政热源的热水。换热机组回水管单元11中的换热机组回水管11.1回收来自市政热源的热水。工况八中阀门开关情况如下：阀门6.1关、阀门6.2关、阀门6.3关、阀门6.4关、阀门6.9关、阀门6.6关、阀门6.8关、阀门6.7关、阀门6.5关、阀门10.3关、阀门10.2关、阀门12.3关、阀门12.2开、阀门11.3开、阀门11.2关。此时地源热泵机组1.1完全不工作，换热机组供水管12.1通过阀门12.2向分水器3.1提供热水，该热水温度高于供热地环境温度，通过与供热地点热量交换提高该处环境温度，由于进行热量交换损失热量的热水转变为冷水，通过阀门11.3进入第一全程水处理器3.4中，然后进入换热机组回水管11.1再次从市政热源吸收热量成为热水进入下一个循环。

Claims (1)

1.一种复合式地源热泵供热、制冷系统，其特征在于：包括地源热泵单元（1）、第一循环水泵单元（4）、第二循环水泵单元（10）、用户侧单元（3）、主管道单元（6）、自动补水定压装置（5）、换热机组单元、电制冷冷水机组（7）、冷却塔（8）；
所述地源热泵单元（1）包括地源热泵机组（1.1）和地埋管回水口（2.1）和出水口（2.2）；所述地源热泵机组（1.1）的进、出水口分别与所述主管道单元（6）的第一管道（6.10）、第二管道（6.11）、第三管道（6.12）、第四管道（6.13）连通；所述地埋管回水口（2.1）通过阀门与第一管道（6.10）连通，所述第四管道（6.13）通过阀门与所述地埋管回水口（2.1）连通，地埋管出水口（2.2）通过阀门与所述第二循环水泵单元（10）进水口连通；
所述第二循环水泵单元（10）包括第二全程水处理器（10.4）、第二循环水泵支路（10.1）；所述第二循环水泵支路（10.1）出水口与所述第二管道（6.11）、第三管道（6.12）连通，第二循环水泵支路（10.1）进水口经所述第二全程水处理器（10.4）一路与所述冷却塔（8）出水口连通，另一路与地埋管出水口（2.2）连通；
所述用户侧单元（3）包括分水器（3.1）、集水器（3.2）、压差旁通装置（3.3）、第一全程水处理器（3.4）；所述分水器（3.1）通过所述压差旁通装置（3.3）与所述集水器（3.2）连通，集水器（3.2）进水口经所述第一全程水处理器（3.4）一路与换热机组回水管（11.1）连通，另一路与第二管道（6.11）、第三管道（6.12）连通；分水器（3.1）进水口一路与换热机组供水管（12.1）连通，另一路与所述第一循环水泵单元（4）出水口连通，第一循环水泵单元（4）进水口与所述自动补水定压装置（5）出水口连通；
所述自动补水定压装置（5）包括补水泵（5.1）、气压罐（5.2）、软化水箱（5.3）；所述软化水箱（5.3）置出水口分别与所述补水泵（5.1）和气压罐（5.2）进水口连通，补水泵（5.1）和气压罐（5.2）出水口与第一循环水泵单元（4）进水口连通；
所述换热机组单元包括：换热机组回水管单元（11）、换热机组供水管单元（12）；所述换热机组回水管单元（11）包括换热机组回水管（11.1），换热机组回水管（11.1）通过阀门分别与分水器（3.1）连接；所述换热机组供水管单元（12）包括换热机组供水管（12.1），换热机组供水管（12.1）通过阀门与第一全程水处理器（3.4）连接；
所述电制冷冷水机组（7）进、出水口分别与所述主管道单元（6）的第一管道（6.10）、第二管道（6.11）、第三管道（6.12）、第四管道（6.13）连通；所述电制冷冷水机组（7）为离心式电制冷冷水机组，离心式电制冷冷水机组包括：冷凝器（7.1）、蒸发器（7.2）；
所述复合式地源热泵供热、制冷系统具有八个工况：
工况一：地源热泵单元供冷且关闭冷却塔，根据末端负荷情况确定地源热泵机组开启台数；
工况二：1台电制冷冷水机组工作，地源热泵机组为故障或检修状态；
工况三：地源热泵机组和电制冷冷水机组同时工作；
工况四：地源热泵单元供冷且开启冷却塔；
工况五：当地源热泵失效，使用预留的2组冷却塔，根据用户侧单元对制冷量的需求开启相应电制冷冷水机组台数；
工况六：地源热泵单元供暖，根据末端负荷情况开启地源热泵机组台数；
工况七：地源热泵机组和换热机组同时提供热源；
工况八：当地源热泵失效，利用市政热源对用户侧单元进行供热。
CN202010300342.0A 2020-04-16 2020-04-16 复合式地源热泵供热、制冷系统 Active CN111380133B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010300342.0A CN111380133B (zh) 2020-04-16 2020-04-16 复合式地源热泵供热、制冷系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010300342.0A CN111380133B (zh) 2020-04-16 2020-04-16 复合式地源热泵供热、制冷系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111380133A CN111380133A (zh) 2020-07-07
CN111380133B true CN111380133B (zh) 2023-11-28

Family

ID=71217535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010300342.0A Active CN111380133B (zh) 2020-04-16 2020-04-16 复合式地源热泵供热、制冷系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111380133B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200366307Y1 (ko) * 2004-08-18 2004-11-04 권영현 보조열원공급수단을 갖는 지열 열교환식 히트펌프 냉난방시스템
KR100780281B1 (ko) * 2007-10-15 2007-11-28 (주)이에스 고효율 수열원 히트 펌프 냉난방 시스템
KR20120055842A (ko) * 2010-11-24 2012-06-01 주식회사 귀뚜라미 범양냉방 폐열원 히트펌프 급탕 시스템
CN202304081U (zh) * 2011-09-24 2012-07-04 天津好为节能环保科技发展有限公司 竖直地埋管式地源热泵热水及空调系统
CN104344603A (zh) * 2014-09-30 2015-02-11 山东中瑞新能源科技有限公司 利用谷电辅助供热/供冷的地埋管地源热泵系统及方法
CN205037401U (zh) * 2015-09-30 2016-02-17 河北省建筑科学研究院 一种分区补热的跨季节蓄热地埋管地源热泵系统
CN205066232U (zh) * 2015-05-31 2016-03-02 上海燃气工程设计研究有限公司 一种应用于天然气场站的土壤源热泵系统
CN205245413U (zh) * 2015-12-21 2016-05-18 天津大学建筑设计研究院 一种复合式地源热泵系统
CN109059084A (zh) * 2018-09-13 2018-12-21 山东中瑞新能源科技有限公司 一种利用城市生活垃圾降解热量的复合热泵系统及方法
CN212157489U (zh) * 2020-04-16 2020-12-15 郑州中兴工程监理有限公司 复合式地源热泵供热、制冷系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200366307Y1 (ko) * 2004-08-18 2004-11-04 권영현 보조열원공급수단을 갖는 지열 열교환식 히트펌프 냉난방시스템
KR100780281B1 (ko) * 2007-10-15 2007-11-28 (주)이에스 고효율 수열원 히트 펌프 냉난방 시스템
KR20120055842A (ko) * 2010-11-24 2012-06-01 주식회사 귀뚜라미 범양냉방 폐열원 히트펌프 급탕 시스템
CN202304081U (zh) * 2011-09-24 2012-07-04 天津好为节能环保科技发展有限公司 竖直地埋管式地源热泵热水及空调系统
CN104344603A (zh) * 2014-09-30 2015-02-11 山东中瑞新能源科技有限公司 利用谷电辅助供热/供冷的地埋管地源热泵系统及方法
CN205066232U (zh) * 2015-05-31 2016-03-02 上海燃气工程设计研究有限公司 一种应用于天然气场站的土壤源热泵系统
CN205037401U (zh) * 2015-09-30 2016-02-17 河北省建筑科学研究院 一种分区补热的跨季节蓄热地埋管地源热泵系统
CN205245413U (zh) * 2015-12-21 2016-05-18 天津大学建筑设计研究院 一种复合式地源热泵系统
CN109059084A (zh) * 2018-09-13 2018-12-21 山东中瑞新能源科技有限公司 一种利用城市生活垃圾降解热量的复合热泵系统及方法
CN212157489U (zh) * 2020-04-16 2020-12-15 郑州中兴工程监理有限公司 复合式地源热泵供热、制冷系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111380133A (zh) 2020-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2935797C (en) Thermal energy network
US10260763B2 (en) Method and apparatus for retrofitting an air conditioning system using all-weather solar heating
CN110345549B (zh) 一种液冷数据中心余热回收系统
CN106507647B (zh) 一种太阳能吸收式制冷与液冷结合的散热系统
CN101571330B (zh) 一种无霜型多功能太阳能辅助热泵系统
CN107436055B (zh) 一种太阳能跨季节储能三联供系统
CN104990174A (zh) 直膨式风水冷空调系统
CN204254716U (zh) 一种单热型地源热泵系统
CN111780303B (zh) 一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统
CN103900287A (zh) 太阳能与地热能联合运行的热交换系统
KR101707822B1 (ko) 정상운전시 공기열원 히트펌프에 의한 계절간 지열에너지 열적평형 보상제어 시스템 및 이를 이용한 제어방법
CN212157489U (zh) 复合式地源热泵供热、制冷系统
CN111380133B (zh) 复合式地源热泵供热、制冷系统
CN105890211B (zh) 一种适合寒冷地区供热的蓄能互联热泵系统
CN210292430U (zh) 一种跨季蓄冷冻土源热泵系统
CN110762664A (zh) 一种基于pvt结合跨季节蓄热和露点蒸发冷却的装置、空调
CN103629769B (zh) 太阳能中央空调系统集成装置及换热方法
CN104879903B (zh) 六管制空调冷热水及生活热水机组
CN210772878U (zh) 空气源热泵能源站
CN203240837U (zh) 循环节能供暖制冷装置
CN207214315U (zh) 一种太阳能空调系统
CN111457614A (zh) 一种空气源太阳能地源热泵机组系统
CN112524721B (zh) 一种新型被动式蓄能型空调系统
CN108800661A (zh) 一种火力发电厂余热利用热泵系统及方法
CN217844061U (zh) 分体式空气能采暖设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 126 Zhongyuan West Road, Zhongyuan District, Zhengzhou City, Henan Province, 450000

Applicant after: Guoji Zhongxing Engineering Consulting Co.,Ltd.

Applicant after: SIPPR ENGINEERING GROUP Co.,Ltd.

Address before: No.191 Zhongyuan Middle Road, Zhongyuan District, Zhengzhou City, Henan Province 450007

Applicant before: ZHENGZHOU ZHONGXING ENGINEERING SUPERVISION Co.,Ltd.

Applicant before: SIPPR ENGINEERING GROUP Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant