CN111780303B - 一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统 - Google Patents

一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,包括主热泵机组、用户水泵、分水器、集水器、塔水泵、冷却/热源塔、制冰热泵机组、中温水泵、中温水箱和冰水泵;集水器、用户水泵、主热泵机组蒸发器和分水器连接形成冷水循环;冷却/热源塔、塔水泵和主热泵机组冷凝器连接形成主热泵机组冷侧循环;集水器、用户水泵、主热泵机组冷凝器和分水器连接形成冬季热水循环;中温水箱、塔水泵和主热泵机组蒸发器连接形成冬季主热泵机组冷侧循环;中温水箱、中温水泵、制冰热泵机组冷凝器连接形成制冰热泵机组热侧循环;冷却/热源塔、冰水泵、制冰热泵机组蒸发器连接形成制冰热泵机组冷侧循环。本发明具有运行高效、设备利用率高等优点。

Description

一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统
技术领域
本发明属于制冷空调系统集成领域,涉及一种高效能源站,尤其涉及一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统。
背景技术
在目前建筑制冷空调系统中,广泛使用的供冷/暖方式为冷水机组+锅炉(燃煤、燃气或燃油)和热泵机组(空气源热泵、地源热泵和水源热泵)两种,其供冷/热方式各有其优缺点和适用范围。
空气源热泵利用大气中低品位能,具有节能兼顾供冷供热、使用灵活、方便、所占空间小、利用效率高、无污染等优点,其作为重要的节能性供热空调设备在长江中下游地区、西南地区、华南地区以及中南地区得到了广泛使用,然而由于空气源热泵冬季运行时蒸发器表面容易结霜,霜层在蒸发器表面的形成和增长增加了传热过程的热阻,增加了空气流过换热器的阻力,恶化了传热效果,造成风机功耗增加。地源热泵使用土壤作为冷热源,具有高效、节能、环保、节省占地面积、舒适等诸多优势,因此在大型建筑中得到了很大程度上的应用。但是其固有的缺点也造成了其被全面推广受到了一定的限制。首先的问题是能量平衡的问题,即向地下提供的热量与从地下得到的热量能否保证相等的问题。其次地埋管换热能力衰减问题也制约其广泛应用。由于地源热泵需要从地下换取热量,其对土质及其地下生态的影响,也是一个需要解决的问题。水源热泵是一种利用地球表面或浅层水源(如地表水、河流、湖泊)或者利用人工再生水源(工业废水、地热水等)等低位热能资源,采用热泵原理,通过少量的电能输入实现供冷供暖的目的。水源热泵在部分区域得到了应用,然而水源热泵仅仅适合于有合适水源的区域,大大影响了其使用的范围。水冷冷水机组加锅炉的供冷/热方式在大型中央空调系统中应用的较为普遍。然而冷却塔仅限于在夏季运行,冷水机组在冬季时处于闲置状态。冬季则采用锅炉等设备供暖,一次能源利用率低且排放物污染环境,目前城市中燃煤锅炉已经基本禁止运行。
通过以上对现有建筑供冷/热设备的介绍和分析可知,现有供冷/热方式均存在一定的改进空间,部分供冷/热方式的应用还存在很大的局限性,设计和开发新型高效的供冷/暖系统对建筑节能有着重要的意义。因而一种新型的热泵系统—热源塔热泵系统应运而生。该系统在夏季以水冷冷水机组的供冷模式运行,而在冬季则以热泵的供热模式运行,冷却塔转化为吸热设备—能源塔,通过向塔内淋水填料表面喷淋溶液吸收空气中的热量,而热泵中的冷凝器提供热量实现系统供暖。采用该系统既不影响冷水机组夏季高效制冷性能,在冬季又可以替代锅炉供暖,提高了能源利用率和设备利用效率。
然而由于冬季需要通过溶液在热源塔中从空气中吸热,因而在塔中循环防冻液,此极大的限制了热源塔热泵系统的应用,同时由于冬季和夏季热泵机组运行工况不一样,在冬季运行工况比夏季要恶劣,因而通常热源塔热泵系统在配置时兼顾冬季运行,热泵机组在夏季的能效比比常规冷水机组要低,本质上是牺牲了夏季部分性能来满足冬季正常运行。针对以上问题,在充分考虑到南方地区气候特征的情况下(冬季正常温度在4-7℃左右,且相对湿度在80%以上),开发适合南方地区的高效热源塔热泵系统对该地区的空调系统节能至关重要。
发明内容
本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,以克服现有技术的缺陷。
为实现上述目的,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,具有这样的特征:包括主热泵机组、用户水泵、分水器、集水器、塔水泵、冷却/热源塔、制冰热泵机组、中温水泵、中温水箱和冰水泵;集水器、用户水泵、主热泵机组蒸发器和分水器依次通过管道连接,形成冷水循环;冷却/热源塔、塔水泵和主热泵机组冷凝器依次通过管道连接,形成主热泵机组冷侧循环;集水器、用户水泵、主热泵机组冷凝器和分水器依次通过管道连接,形成冬季热水循环;中温水箱、塔水泵和主热泵机组蒸发器依次通过管道连接,形成冬季主热泵机组冷侧循环;中温水箱、中温水泵、制冰热泵机组冷凝器依次通过管道连接,形成制冰热泵机组热侧循环;冷却/热源塔、冰水泵、制冰热泵机组蒸发器依次通过管道连接,形成制冰热泵机组冷侧循环。
进一步,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,还可以具有这样的特征:包括制冷模式和制热模式;制冷模式由冷水循环和主热泵机组冷侧循环完成;制热模式由冬季热水循环、冬季主热泵机组冷侧循环、制冰热泵机组热侧循环和制冰热泵机组冷侧循环完成。
进一步,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,还可以具有这样的特征:其中,冷水循环具体为:集水器依次通过用户端出水管、冷水循环进水管、主热泵机组蒸发器进水管与主热泵机组蒸发器的入口连通,用户水泵设置在用户端出水管上;冷水循环进水管上设有A1阀门;主热泵机组蒸发器的出口依次通过主热泵机组蒸发器出水管、冷水循环出水管、用户端进水管与分水器连通;冷水循环出水管上设有A3阀门。
进一步,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,还可以具有这样的特征:其中,主热泵机组冷侧循环具体为:冷却/热源塔的出口依次通过冷却/热源塔出水管、第一连接管、塔水泵管、主热泵机组冷侧循环进水管、主热泵机组冷凝器进水管与主热泵机组冷凝器的入口连通,塔水泵设置在塔水泵管上;第一连接管上设有C1阀门,主热泵机组冷侧循环进水管上设有A2阀门;主热泵机组冷凝器的出口依次通过主热泵机组冷凝器出水管、主热泵机组冷侧循环出水管、第二连接管、冷却/热源塔进水管与冷却/热源塔的入口连通;主热泵机组冷侧循环出水管上设有A4阀门,第二连接管上设有C3阀门。
进一步,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,还可以具有这样的特征:其中,冬季热水循环具体为:集水器依次通过用户端出水管、冬季热水循环进水管、主热泵机组冷凝器进水管与主热泵机组冷凝器的入口连通;冬季热水循环进水管上设有B1阀门;主热泵机组冷凝器的出口依次通过主热泵机组冷凝器出水管、冬季热水循环出水管、用户端进水管与分水器连通;冬季热水循环出水管上设有B3阀门。
进一步,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,还可以具有这样的特征:其中,冬季主热泵机组冷侧循环具体为:中温水箱依次通过水箱出水管、塔水泵管、制热循环进水管、主热泵机组蒸发器进水管与主热泵机组蒸发器的入口连通;水箱出水管上设有C2阀门,制热循环进水管上设有B2阀门;主热泵机组蒸发器的出口依次通过主热泵机组蒸发器出水管、制热循环出水管、水箱进水管与中温水箱连通;制热循环出水管上设有B4阀门。
进一步,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,还可以具有这样的特征:其中,制冰热泵机组热侧循环具体为:中温水箱依次通过热侧循环进水管与制冰热泵机组冷凝器的入口连通,中温水泵设置在热侧循环进水管上;制冰热泵机组冷凝器的出口通过热侧循环出水管与中温水箱连通。
进一步,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,还可以具有这样的特征:其中,制冰热泵机组冷侧循环具体为:冷却/热源塔的出口依次通过冷却/热源塔出水管、制冰热泵机组蒸发器进水管与制冰热泵机组蒸发器的入口连通,冰水泵设置在制冰热泵机组蒸发器进水管上;制冰热泵机组蒸发器进水管上设有C4阀门;制冰热泵机组蒸发器的出口依次通过制冰热泵机组蒸发器出水管、冷却/热源塔进水管与冷却/热源塔的入口连通。
进一步,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,还可以具有这样的特征:包括制冷模式;制冷模式中,A1阀门、A2阀门、A3阀门、A4阀门打开,B1阀门、B2阀门、B3阀门、B4阀门打开,C1阀门和C3阀门打开,C2阀门和C4阀门关闭;集水器的水经用户水泵、通过A1阀门进入主热泵机组蒸发器,水温从冷水高温降低到冷水低温,然后通过A3阀门进入分水器,给用户末端提供冷水低温的冷水,从用户末端回来的升温后的冷水高温冷水进入集水器,然后再进入水泵入口,完成冷水循环;冷水高温高于冷水低温;冷却/热源塔的水经塔水泵、通过A2阀门进入主热泵机组冷凝器,水温从制冷低温升高到制冷高温,然后通过A4阀门和C3阀门进入冷却/热源塔,水温降低至制冷低温,然后再通过C1阀门进入塔水泵入口,完成主热泵机组冷侧循环;制冷高温高于制冷低温;制冷低温高于冷水高温。
进一步,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,还可以具有这样的特征:包括制热模式;制热模式中,A1阀门、A2阀门、A3阀门、A4阀门关闭,B1阀门、B2阀门、B3阀门、B4阀门打开,C1阀门和C3阀门关闭,C2阀门和C4阀门打开;集水器的水经用户水泵、通过B1阀门进入主热泵机组冷凝器,水温从热水低温升高到热水高温,然后通过B3阀门进入分水器,给用户末端提供热水高温的热水,从用户末端回来的降温后的热水低温热水进入集水器,然后再进入水泵入口,完成冬季热水循环;热水高温高于热水低温;中温水箱的水通过C2阀门、经塔水泵、通过B2阀门进入主热泵机组蒸发器,水温从制热高温降低到制热低温,然后通过B4阀门进入中温水箱,在中温水箱兑水后温度升高到制热高温,然后再通过C2阀门进入塔水泵入口,完成冬季主热泵机组冷侧循环;制热高温高于制热低温,制热高温低于热水低温;制热高温的中温水从中温水箱经中温水泵流入制冰热泵机组冷凝器中,水温升高到热侧高温后流回中温水箱,热侧高温热水和制热低温冷水进行混合变为制热高温,完成制冰热泵机组热侧循环;热侧高温高于制热高温、低于热水低温;冷却/热源塔的冷侧高温冷水经冰水泵进入制冰热泵机组蒸发器中,部分水相变为冰,冰水混合物进入冷却/热源塔中,冰水混合物在填料中与空气进行换热,温度升高,然后再通过C4阀门流入冰水泵入口,完成制冰热泵机组冷侧循环;冷侧高温低于制热低温。
本发明的有益效果在于:
一、本发明提出的一种适合南方地区的高效热源塔热泵系统,在整体冬季室外温度较高的南方地区,可以实现系统夏季高效供冷,冬季高效供暖,具有很好的节能效果。
二、本发明提出的一种适合南方地区的高效热源塔热泵系统,其主热泵机组冬季和夏季均处于相同压比工况下,机组运行稳定,机组能效高,且设备利用率高。
三、本发明提出的一种适合南方地区的高效热源塔热泵系统,其利用主热泵机组和制冰热泵机组串联运行,进行二次提热,可以确保机组始终处于稳定运行状态,系统可靠性好。
四、本发明提出的一种适合南方地区的高效热源塔热泵系统,其考虑到南方地区冬季气温高湿度大的特点,可以实现冰水混合物与空气换热融化,同时配置制冰热泵机组,利用水凝固释放潜热的特性实现在不同环境温度下系统稳定运行,且摒除了传统热源塔热泵系统加入防冻液对系统稳定性造成的潜在隐患。
附图说明
图1是用于南方地区的高效热源塔热泵系统的结构示意图;
图2是用户端及相关管道的结构示意图;
图3是主热泵机组及相关管道的结构示意图;
图4是冷却/热源塔及相关管道的结构示意图;
图5是制冰热泵机组和中温水箱及相关管道的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。
如图1所示,本发明提供一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,包括主热泵机组101、用户水泵102、分水器103、集水器104、塔水泵105、冷却/热源塔106、制冰热泵机组107、中温水泵108、中温水箱109、冰水泵110及其相关连接管道和控制阀门。
分水器103、集水器104均属于用户端。其中,用户末端及补水为集水器104供水。分水器103为用户末端供水。
主热泵机组101和制冰热泵机组107均为包括蒸发器、冷凝器及压缩机的机组装置。制冰热泵机组107的蒸发器151可以制冰,且获得的冰水混合物可在其内部正常流动。
集水器104、用户水泵102、主热泵机组101蒸发器1011和分水器103依次通过管道连接,形成冷水循环。冷却/热源塔106、塔水泵105和主热泵机组101冷凝器1012依次通过管道连接,形成主热泵机组冷侧循环。
集水器104、用户水泵102、主热泵机组101冷凝器1012和分水器103依次通过管道连接,形成冬季热水循环。中温水箱109、塔水泵105和主热泵机组101蒸发器1011依次通过管道连接,形成冬季主热泵机组冷侧循环。中温水箱109、中温水泵108、制冰热泵机组107冷凝器1072依次通过管道连接,形成制冰热泵机组热侧循环。冷却/热源塔106、冰水泵110、制冰热泵机组107蒸发器1071依次通过管道连接,形成制冰热泵机组冷侧循环。
具体的,如图1-5所示,冷水循环具体为:集水器104依次通过用户端出水管201、冷水循环进水管202、主热泵机组蒸发器进水管203与主热泵机组101蒸发器1011的入口连通,用户水泵102设置在用户端出水管201上。冷水循环进水管202上设有A1阀门301。主热泵机组101蒸发器1011的出口依次通过主热泵机组蒸发器出水管204、冷水循环出水管205、用户端进水管206与分水器103连通。冷水循环出水管205上设有A3阀门303。
主热泵机组冷侧循环具体为:冷却/热源塔106的出口依次通过冷却/热源塔出水管207、第一连接管208、塔水泵管209、主热泵机组冷侧循环进水管210、主热泵机组冷凝器进水管211与主热泵机组101冷凝器1012的入口连通,塔水泵105设置在塔水泵管209上。第一连接管208上设有C1阀门309,主热泵机组冷侧循环进水管210上设有A2阀门302。主热泵机组101冷凝器1012的出口依次通过主热泵机组冷凝器出水管212、主热泵机组冷侧循环出水管213、第二连接管214、冷却/热源塔进水管215与冷却/热源塔106的入口连通。主热泵机组冷侧循环出水管213上设有A4阀门304,第二连接管214上设有C3阀门311。
冬季热水循环具体为:集水器104依次通过用户端出水管201、冬季热水循环进水管216、主热泵机组冷凝器进水管211与主热泵机组101冷凝器1012的入口连通。冬季热水循环进水管216上设有B1阀门305。主热泵机组101冷凝器1012的出口依次通过主热泵机组冷凝器出水管212、冬季热水循环出水管217、用户端进水管206与分水器103连通。冬季热水循环出水管217上设有B3阀门307。
冬季主热泵机组冷侧循环具体为:中温水箱109依次通过水箱出水管218、塔水泵管209、制热循环进水管219、主热泵机组蒸发器进水管203与主热泵机组101蒸发器1011的入口连通。水箱出水管218上设有C2阀门310,制热循环进水管219上设有B2阀门306。主热泵机组101蒸发器1011的出口依次通过主热泵机组蒸发器出水管204、制热循环出水管220、水箱进水管221与中温水箱109连通。制热循环出水管220上设有B4阀门308。
制冰热泵机组热侧循环具体为:中温水箱109依次通过热侧循环进水管222与制冰热泵机组107冷凝器1072的入口连通,中温水泵108设置在热侧循环进水管222上。制冰热泵机组107冷凝器1072的出口通过热侧循环出水管223与中温水箱109连通。
制冰热泵机组冷侧循环具体为:冷却/热源塔106的出口依次通过冷却/热源塔出水管207、制冰热泵机组蒸发器进水管224与制冰热泵机组107蒸发器1071的入口连通,冰水泵110设置在制冰热泵机组蒸发器进水管224上。制冰热泵机组蒸发器进水管224上设有C4阀门312。制冰热泵机组107蒸发器1071的出口依次通过制冰热泵机组蒸发器出水管225、冷却/热源塔进水管215与冷却/热源塔106的入口连通。
系统包括制冷模式和制热模式。其中,制冷模式由冷水循环和主热泵机组冷侧循环完成;制热模式由冬季热水循环、冬季主热泵机组冷侧循环、制冰热泵机组热侧循环和制冰热泵机组冷侧循环完成。
具体的,制冷模式中,A1阀门301、A2阀门302、A3阀门303、A4阀门304打开,B1阀门305、B2阀门306、B3阀门307、B4阀门308打开,C1阀门309和C3阀门311打开,C2阀门310和C4阀门312关闭。
集水器104的热季水经用户水泵102、通过A1阀门301进入主热泵机组101蒸发器1011,水温从12℃冷水高温降低到7℃冷水低温,然后通过A3阀门303进入分水器103,给用户末端提供7℃冷水低温的冷水,从用户末端回来的升温后的12℃冷水高温冷水进入集水器104,然后再进入水泵入口,完成冷水循环。
冷却/热源塔106的冷却后的水经塔水泵105、通过A2阀门302进入主热泵机组101冷凝器1012,水温从32℃制冷低温升高到37℃制冷高温,然后通过A4阀门304和C3阀门311进入冷却/热源塔106,水温降低至32℃制冷低温,然后再通过C1阀门309进入塔水泵105入口,完成主热泵机组冷侧循环。
本实施例中,各水温也可以为其他温度,但需限于:制冷高温>制冷低温>冷水高温>冷水低温。
制热模式中,A1阀门301、A2阀门302、A3阀门303、A4阀门304关闭,B1阀门305、B2阀门306、B3阀门307、B4阀门308打开,C1阀门309和C3阀门311关闭,C2阀门310和C4阀门312打开。
集水器104的冷季水经用户水泵102、通过B1阀门305进入主热泵机组101冷凝器1012,水温从40℃热水低温升高到45℃热水高温,然后通过B3阀门307进入分水器103,给用户末端提供45℃热水高温的热水,从用户末端回来的降温后的40℃热水低温热水进入集水器104,然后再进入水泵入口,完成冬季热水循环。
中温水箱109的升温后的水通过C2阀门310、经塔水泵105、通过B2阀门306进入主热泵机组101蒸发器1011,水温从25℃制热高温降低到20℃制热低温,然后通过B4阀门308进入中温水箱109,在中温水箱109兑水后温度升高到25℃制热高温,然后再通过C2阀门310进入塔水泵105入口,完成冬季主热泵机组冷侧循环。
25℃制热高温的中温水从中温水箱109经中温水泵108流入制冰热泵机组107冷凝器1072中,水温升高到30℃热侧高温后流回中温水箱109,30℃热侧高温热水和20℃制热低温冷水进行混合变为25℃制热高温,完成制冰热泵机组热侧循环。
冷却/热源塔106的换热后的3℃冷侧高温冷水经冰水泵110进入制冰热泵机组107蒸发器1071中(蒸发温度8℃),部分水相变为冰,冰水混合物进入冷却/热源塔106中,冰水混合物在填料中与空气进行换热,温度升高,然后再通过C4阀门312流入冰水泵110入口,完成制冰热泵机组冷侧循环。
本实施例中,各水温也可以为其他温度,但需限于:热水高温>热水低温>热侧高温>制热高温>制热低温>冷侧高温。
本系统通过设置主热泵机组、制冰热泵机组、中温水箱、中温水泵和冰水泵,并结合常规热源塔(作为冷却/热源塔)、塔水泵、用户水泵、集水器、分水器进行有效的集成。本系统以节能为导向,在夏季运行高效制冷系统模式,使得制冷工况在高能效工况运行;在冬季,机组转换为热泵工况模式,开启制冰热泵机组、中温水泵和冰水泵,利用制冰热泵机组在冷却/热源塔内从空气中吸收热量,同时考虑到水凝固成冰后释放大量凝固潜热的特性,实现制冰热泵机组在基本恒定的蒸发温度下运行。通过利用冰凝固特性,可以使得在南方地区不同室外气温下,冰水混合物与空气进行热质交换:当室外温度较高时塔内残留的冰颗粒较少;当室外温度较低时,塔内残留的冰颗粒较多;在极端寒冷天气则可以通过排除冰颗粒实现系统稳定高效运行。通过该制冰热泵机组提供稳定的中温热水(20-25℃),主热泵机组则通过热泵主机将系统中温热水的热量,稳定地提供满足供热需求(45℃)的热水。在整个运行过程中主热泵机组的冷凝压力与蒸发压力的比值基本维持在相同的范围,因而压缩机组能够高效稳定的运行;而对于制冰热泵机组,其蒸发温度和冷凝温度基本保持不变,其工况亦处于稳定运行状态,此能保证机组一直可靠运行。此外,对于主热泵机组,其冬季和夏季均在高效运行,大大提高了产品的设备利用率。

Claims (9)

1.一种用于南方地区的高效热源塔热泵系统,其特征在于:
包括主热泵机组、用户水泵、分水器、集水器、塔水泵、冷却/热源塔、制冰热泵机组、中温水泵、中温水箱和冰水泵;
集水器、用户水泵、主热泵机组蒸发器和分水器依次通过管道连接,形成冷水循环;
冷却/热源塔、塔水泵和主热泵机组冷凝器依次通过管道连接,形成主热泵机组冷侧循环;
集水器、用户水泵、主热泵机组冷凝器和分水器依次通过管道连接,形成冬季热水循环;
中温水箱、塔水泵和主热泵机组蒸发器依次通过管道连接,形成冬季主热泵机组冷侧循环;
中温水箱、中温水泵、制冰热泵机组冷凝器依次通过管道连接,形成制冰热泵机组热侧循环;
冷却/热源塔、冰水泵、制冰热泵机组蒸发器依次通过管道连接,形成制冰热泵机组冷侧循环;
系统包括制冷模式和制热模式;
制冷模式由所述冷水循环和主热泵机组冷侧循环完成;
制热模式由所述冬季热水循环、冬季主热泵机组冷侧循环、制冰热泵机组热侧循环和制冰热泵机组冷侧循环完成;
冬季主热泵机组冷侧循环、制冰热泵机组热侧循环和制冰热泵机组冷侧循环的循环介质为水。
2.根据权利要求1所述的用于南方地区的高效热源塔热泵系统,其特征在于:
其中,所述冷水循环具体为:
所述集水器依次通过用户端出水管、冷水循环进水管、主热泵机组蒸发器进水管与所述主热泵机组蒸发器的入口连通,所述用户水泵设置在用户端出水管上;
冷水循环进水管上设有A1阀门;
所述主热泵机组蒸发器的出口依次通过主热泵机组蒸发器出水管、冷水循环出水管、用户端进水管与分水器连通;
冷水循环出水管上设有A3阀门。
3.根据权利要求2所述的用于南方地区的高效热源塔热泵系统,其特征在于:
其中,所述主热泵机组冷侧循环具体为:
所述冷却/热源塔的出口依次通过冷却/热源塔出水管、第一连接管、塔水泵管、主热泵机组冷侧循环进水管、主热泵机组冷凝器进水管与主热泵机组冷凝器的入口连通,所述塔水泵设置在塔水泵管上;
第一连接管上设有C1阀门,主热泵机组冷侧循环进水管上设有A2阀门;
主热泵机组冷凝器的出口依次通过主热泵机组冷凝器出水管、主热泵机组冷侧循环出水管、第二连接管、冷却/热源塔进水管与冷却/热源塔的入口连通;
主热泵机组冷侧循环出水管上设有A4阀门,第二连接管上设有C3阀门。
4.根据权利要求3所述的用于南方地区的高效热源塔热泵系统,其特征在于:
其中,所述冬季热水循环具体为:
所述集水器依次通过用户端出水管、冬季热水循环进水管、主热泵机组冷凝器进水管与主热泵机组冷凝器的入口连通;
冬季热水循环进水管上设有B1阀门;
所述主热泵机组冷凝器的出口依次通过主热泵机组冷凝器出水管、冬季热水循环出水管、用户端进水管与分水器连通;
冬季热水循环出水管上设有B3阀门。
5.根据权利要求4所述的用于南方地区的高效热源塔热泵系统,其特征在于:
其中,所述冬季主热泵机组冷侧循环具体为:
所述中温水箱依次通过水箱出水管、塔水泵管、制热循环进水管、主热泵机组蒸发器进水管与所述主热泵机组蒸发器的入口连通;
水箱出水管上设有C2阀门,制热循环进水管上设有B2阀门;
所述主热泵机组蒸发器的出口依次通过主热泵机组蒸发器出水管、制热循环出水管、水箱进水管与中温水箱连通;
制热循环出水管上设有B4阀门。
6.根据权利要求5所述的用于南方地区的高效热源塔热泵系统,其特征在于:
其中,所述制冰热泵机组热侧循环具体为:
所述中温水箱依次通过热侧循环进水管与制冰热泵机组冷凝器的入口连通,所述中温水泵设置在热侧循环进水管上;
所述制冰热泵机组冷凝器的出口通过热侧循环出水管与中温水箱连通。
7.根据权利要求6所述的用于南方地区的高效热源塔热泵系统,其特征在于:
其中,所述制冰热泵机组冷侧循环具体为:
所述冷却/热源塔的出口依次通过冷却/热源塔出水管、制冰热泵机组蒸发器进水管与制冰热泵机组蒸发器的入口连通,所述冰水泵设置在制冰热泵机组蒸发器进水管上;
制冰热泵机组蒸发器进水管上设有C4阀门;
所述制冰热泵机组蒸发器的出口依次通过制冰热泵机组蒸发器出水管、冷却/热源塔进水管与冷却/热源塔的入口连通。
8.根据权利要求7所述的用于南方地区的高效热源塔热泵系统,其特征在于:
包括制冷模式;
制冷模式中,所述A1阀门、A2阀门、A3阀门、A4阀门打开,B1阀门、B2阀门、B3阀门、B4阀门打开,C1阀门和C3阀门打开,C2阀门和C4阀门关闭;
所述集水器的水经用户水泵、通过A1阀门进入主热泵机组蒸发器,水温从冷水高温降低到冷水低温,然后通过A3阀门进入分水器,给用户末端提供冷水低温的冷水,从用户末端回来的升温后的冷水高温冷水进入集水器,然后再进入水泵入口,完成冷水循环;
冷水高温高于冷水低温;
所述冷却/热源塔的水经塔水泵、通过A2阀门进入主热泵机组冷凝器,水温从制冷低温升高到制冷高温,然后通过A4阀门和C3阀门进入冷却/热源塔,水温降低至制冷低温,然后再通过C1阀门进入塔水泵入口,完成主热泵机组冷侧循环;
制冷高温高于制冷低温;
制冷低温高于冷水高温。
9.根据权利要求8所述的用于南方地区的高效热源塔热泵系统,其特征在于:
包括制热模式;
制热模式中,所述A1阀门、A2阀门、A3阀门、A4阀门关闭,B1阀门、B2阀门、B3阀门、B4阀门打开,C1阀门和C3阀门关闭,C2阀门和C4阀门打开;
所述集水器的水经用户水泵、通过B1阀门进入主热泵机组冷凝器,水温从热水低温升高到热水高温,然后通过B3阀门进入分水器,给用户末端提供热水高温的热水,从用户末端回来的降温后的热水低温热水进入集水器,然后再进入水泵入口,完成冬季热水循环;
热水高温高于热水低温;
所述中温水箱的水通过C2阀门、经塔水泵、通过B2阀门进入主热泵机组蒸发器,水温从制热高温降低到制热低温,然后通过B4阀门进入中温水箱,在中温水箱兑水后温度升高到制热高温,然后再通过C2阀门进入塔水泵入口,完成冬季主热泵机组冷侧循环;
制热高温高于制热低温,制热高温低于热水低温;
制热高温的中温水从中温水箱经中温水泵流入制冰热泵机组冷凝器中,水温升高到热侧高温后流回中温水箱,热侧高温热水和制热低温冷水进行混合变为制热高温,完成制冰热泵机组热侧循环;
热侧高温高于制热高温、低于热水低温;
所述冷却/热源塔的冷侧高温冷水经冰水泵进入制冰热泵机组蒸发器中,部分水相变为冰,冰水混合物进入冷却/热源塔中,冰水混合物在填料中与空气进行换热,温度升高,然后再通过C4阀门流入冰水泵入口,完成制冰热泵机组冷侧循环;
冷侧高温低于制热低温。
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