CN201032233Y - 蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机 - Google Patents
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Abstract
蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机,属于中央空调领域。包括地源热泵、蓄热装置、蓄冷装置和空调,其特征在于:地源热泵通过设有阀门的管道分别与蓄热装置、蓄冷装置和空调连接,空调通过设有阀门的管道分别与蓄热装置和蓄冷装置连接。具有比传统空调系统运行效率提高40%以上,节省运行费用40%以上,节省配套设施基建投资,冷凝器夏季吸收恒定的地下土壤温度,蒸发器利用水作为载冷剂,制冷能力可达普通空调的2-3倍;蒸发器冬季吸收恒定的地下土壤温度,冷凝器利用水作为载热剂;制热能力可达普通空调的1.5-2倍,并且其用电费用至少可降低50%,节能效果显著等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及中央空调领域,具体涉及一种蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机。
背景技术
随着科技进步的发展,人们对生活水平的要求越来越高,特别是对环境的要求更为重视,节能的观念也不断增强,寻找一种节能、环保、平衡电网负荷、减少发电投入,既利国又利民的地源热泵与蓄冷(热)集成装置,是解决各系统分散和控制难,给整个系统带来工程造价高及运行费用不经济的关键。
地源热泵技术是利用大地作为低位热源,通常是利用地球表面浅层水源如地下水、河流、湖泊中吸收的太阳能和地热能,并应用热泵原理,对建筑物进行冬季供暖、夏季制冷。
蓄冷蓄热技术就是在夜间电网低谷时间(同时也是空调负荷很低的时间),地源热泵制冷主机开机制冷制热并由蓄冷蓄热装置将能量储存起来,待白天电网高峰用电时间(同时也是空调负荷高峰时间),再将能量释放出来,满足高峰空调负荷的需要或生产工艺的需求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种节能、环保、经济、稳定的蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机。
为了解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:该蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机,包括地源热泵、蓄热装置、蓄冷装置和空调,其特征在于:地源热泵通过设有阀门的管道分别与蓄热装置、蓄冷装置和空调连接,空调通过设有阀门的管道分别与蓄热装置和蓄冷装置连接。
地源热泵包括冷凝器和蒸发器,蒸发器通过设有阀门的管道分别与蓄冷装置、空调和地埋换热器连接,冷凝器通过设有阀门的管道分别与蓄热装置、空调和地埋换热器连接。且地源热泵空调机不需要四通阀转换制冷剂方向,只需要转换冷凝器和蒸发器水路的阀们即可,从而使热泵空调机的结构更简单、运行更稳定。
地埋换热器28包括2条进水总管、1条回水总管,多个间隔排列的地下井、进水井内管和回水井内管,进水井内管与回水井内管位于地下井内,多个地下井内的进水井内管分别与2条进水总管相联接,多个地下井内的回水井内管的上端与回水总管相联接,2条进水总管、1条回水总管与地源热泵相联接,进水井内管的下端与回水井内管的下端通过U型弯头连接。
工作过程:(1)夏季运行:
a.地源热泵直接供冷时:蒸发器的冷水通过循环泵和管道送入空调内的风机盘管,再回到蒸发器,使室内降温达到舒适度;而冷凝器的冷却水通过循环泵和管道进入地埋换热器进行热交换,然后回到冷凝器。
b、地源热泵在夜间低谷段蓄冷时:蒸发器的冷水通过循环泵和管道,送入蓄冷装置进行蓄冷,再回到蒸发器;而冷凝器的冷却水通过循环泵和管道进入地埋换热器进行热交换,然后回到冷凝器。
c、蓄冷装置供冷时:蓄冷装置的冷量在白天峰电时,再通过循环泵和管道将冷量送入空调内的风机盘管,再回到蓄冷装置。
(2)冬季运行:
a、地源热泵直接供热,冷凝器热水通过循环泵和管道将热水送入空调内的风机盘管,然后回到冷凝器,而蒸发器的循环水则通过循环泵和管道进入地埋换热器进行热交换,然后回到蒸发器。
b、地源热泵在夜间低谷电段蓄热时:热水通过循环泵和管道先进入蓄热装置进行蓄热后再回到冷凝器;而蒸发器的循环水则通过循环泵和管道进入地埋换热器进行热交换,然后回到蒸发器。
c、蓄热装置供热时:蓄热装置储存的热能,通过循环泵和管道送入空调内的风机盘管,交换后的热水回到蓄热装置。
与现有技术相比本实用新型所具有的有益效果是:
(1)本实用新型的蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机,把地源热泵与蓄冷蓄热进行了集成,使热泵与蓄冷蓄热达到一体化,更节能、更环保、更经济、更稳定;
(2)热源稳定,效果显著:地热能的利用属可再生资源利用技术,地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能,比人类每年利用能量的500倍还多,机组的热源可采用地下水、或采用地下埋管的形式利用地下土壤温度进行换热,热源稳定,不受季节影响。
(3)具备制冷、制热及生活用水的功能,制冷水温在7--15℃,制热水温在45--55℃,生活用水在-42℃以上,充分保证了空调的使用效果。
(4)节省投资,经济实用:属经济有效的节能技术,地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气高,夏季比环境空气低,这种温度特性使之比传统空调系统运行效率要高40%以上,能节省运行费用40%以上,该地源热泵蓄冷蓄热集成中央空调形式不需要专门的冷冻水间、冷却塔等相应的配套设施,省去了基建费用,系统具备极高的能效比,冷凝器夏季吸收恒定的地下土壤温度,蒸发器利用水作为载冷剂,从而大大提高了制冷量,效率可达普通空调的2-3倍;蒸发器冬季吸收恒定的地下土壤温度,冷凝器利用水作为载热剂,从而大大提高了制热量,效率可达普通空调的1.5-2倍,并且其用电费用至少可降低50%,节能效果显著。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图中:1冷凝器 2压缩机 3蒸发器 4循环泵 5-16、18、19、21、22、27、29阀门 17蓄冷装置 20蓄热装置 23循环泵 24风机盘管空调 25调节阀 26截流阀 28地埋换热器 30地源热泵空调机 31循环泵。
具体实施方式
如图1所示,蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机,由冷凝器1、压缩机2、蒸发器3、循环泵4、阀门5-16、18、19、21、22、27、29、蓄冷装置17、蓄热装置20、循环泵23、风机盘管空调24、调节阀25、截流阀26、地埋换热器28、地源热泵空调机30、循环泵31组成。地源热泵空调机30中的蒸发器3通过设有阀门的管道分别与蓄冷装置17、风机盘管空调26和地埋换热器28连接;冷凝器1通过设有阀门的管道分别与蓄热装置20、风机盘管空调24和地埋换热器28连接;风机盘管空调24通过设有阀门的管道分别与蓄热装置20和蓄冷装置17连接;地源热泵空调机30连接地埋换热器28。地埋换热器28包括2条进水总管、1条回水总管,多个间隔排列的地下井、进水井内管和回水井内管,进水井内管与回水井内管位于地下井内,多个地下井内的进水井内管分别与2条进水总管相联接,多个地下井内的回水井内管的上端与回水总管相联接,2条进水总管、1条回水总管与地源热泵相联接,进水井内管的下端与回水井内管的下端通过U型弯头连接。
工作过程:(1)夏季运行:
a.地源热泵空调机直接供冷时:蒸发器3的冷水通过循环泵4和管道(阀门10、11开启6、8、9、12、15、16关闭)送入风机盘管,再回到蒸发器,使室内降温达到舒适度;而冷凝器的冷却水通过循环泵31和管道(阀门27、29开启5、6、7、8关闭)进入地埋换热器28进行热交换,然后回到冷凝器1。
b、地源热泵空调机在夜间低谷段蓄冷时:蒸发器3的冷水通过循环泵4和管道(阀门15、16开启6、8、10、11关闭),送入蓄冷装置17进行蓄冷,再回到蒸发器3;而冷凝器1的冷却水通过循环泵31和管道(阀门27、29开启5、6、7、8关闭)进入地埋换热器28进行热交换,然后回到冷凝器1。
c、蓄冷装置供冷时:蓄冷装置的冷量在白天峰电时,再通过循环泵23和管道(阀门18、19开启9、10、11、12、21、22关闭)将冷量送入风机盘管,再回到蓄冷装置。
(2)冬季运行:
a、地源热泵空调机直接供热,冷凝器热水通过循环泵31和管道(阀门5、7、9、12开启10、11、13、、14、27、29关闭)将热水送入风机盘管,然后回到冷凝器。而蒸发器的循环水则通过循环泵4和管道(阀门6、8开启10、11、15、16、27、29关闭)进入地埋换热器进行热交换,然后回到蒸发器。
b、地源热泵空调机在夜间低谷电段蓄热时:热水通过循环泵31和管道(阀门5、7、13、14开启9、12、27、29关闭)先进入蓄热装置进行蓄热后再回到冷凝器;而蒸发器的循环水则通过循环泵4和管道(阀门6、8开启10、11、15、16、27、29关闭)进入地埋换热器进行热交换,然后回到蒸发器。
c、蓄热装置供热时:蓄热装置储存的热能,通过循环泵23和管道(阀门21、22开启9、10、11、12、18、19关闭)送入风机盘管,交换后的热水回到蓄热装置。
Claims (3)
1.蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机,包括地源热泵、蓄热装置、蓄冷装置和空调,其特征在于:地源热泵通过设有阀门的管道分别与蓄热装置、蓄冷装置和空调连接,空调通过设有阀门的管道分别与蓄热装置和蓄冷装置连接。
2.根据权利要求1所述的蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机,其特征在于:地源热泵(30)包括冷凝器(1)和蒸发器(3),蒸发器(3)通过设有阀门的管道分别与蓄冷装置(17)、空调和地埋换热器(28)连接,冷凝器(1)通过设有阀门的管道分别与蓄热装置(20)、空调和地埋换热器(28)连接。
3.根据权利要求2所述的蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机,其特征在于:地埋换热器(28)包括2条进水总管、1条回水总管,多个间隔排列的地下井、进水井内管和回水井内管,进水井内管与回水井内管位于地下井内,多个地下井内的进水井内管分别与2条进水总管相联接,多个地下井内的回水井内管的上端与回水总管相联接,2条进水总管、1条回水总管与地源热泵相联接,进水井内管的下端与回水井内管的下端通过U型弯头连接。
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