CN201259282Y - 全热回收蓄能型地能热泵中央空调系统 - Google Patents

全热回收蓄能型地能热泵中央空调系统 Download PDF

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CN201259282Y CNU2008200951505U CN200820095150U CN201259282Y CN 201259282 Y CN201259282 Y CN 201259282Y CN U2008200951505 U CNU2008200951505 U CN U2008200951505U CN 200820095150 U CN200820095150 U CN 200820095150U CN 201259282 Y CN201259282 Y CN 201259282Y
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巢民强
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SHENZHEN J&H INTELLIGENT ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD.
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Shenzhen Dasheng Hi-Tech Engineering Co Ltd
Shenzhen Zhuanghe Heat Pump Air-Conditioning Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种全热回收型地能热泵蓄能中央空调系统,包括地下换热循环单元,从地下土壤中获取地能;地能热泵循环单元,将获取的地能进行制冷或制热,并制取生活热水;空调末端循环单元,将地能热泵循环单元产生的冷量或热量供给末端用户;蓄能循环单元,在特定时间段内将冷量或热量储存,在负荷高峰期释放能量;生活热水循环单元,将地能热泵循环单元制取的生活热水送至末端用户。本实用新型通过将地源热泵技术以及与蓄能空调峰谷电价差情况相结合,达到平衡电力负荷,减少空调运行费用,减少能源消耗,节省能源的目的。

Description

全热回收蓄能型地能热泵中央空调系统
技术领域:
本实用新型涉及地源热泵蓄能空调,特别是一种利用地下能源带热回收的 地能热泵蓄能型集中空调系统。 背景技术:
近年来,随着我国经济的快速发展,电力供应日益紧张,而电力供应紧张 主要有两个特点: 一是电网负荷率低,系统峰谷差加大(峰谷差占高峰负荷 之比高达25〜30%)。 二是随着用电结构的变化,工业用电比重相对减少,城 市生活、商业用电快速增长,大多数城区的负荷增长达到16〜24%,城市电 网远不能适应。而城市建筑中空调耗电量占有很大比重,在电力供应紧张的 情况下,需要采取峰谷电价政策,鼓励用户使用低谷电,避免高峰用电。
地源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太 阳能和地热能而形成可再生低温热能资源,并采用热泵原理,即通过少量的 高位热能的输入把不能直接利用的低位热能转化为可利用的高位能,从而达 到节省高位能的目的。而如何将地源热泵技术应用于空调系统中,并结合峰 谷用电,实现降低空调用电量,达到节能环保的目的是目前所面临的课题之
发明内容:
为此,本实用新型的目的在于提供一种利用地下能源带热回收的地能热泵 蓄能型集中空调系统,利用地源热泵技术并结合峰谷用电情况,进行合理用 电,达到节能环保的目的。
一种全热回收型地能热泵蓄能中央空调系统,包括:地下换热循环单元, 地能热泵循环单元,空调末端循环单元、蓄能循环单元和生活热水循环单元,其中
所述地下换热循环单元,从地下土壤中获取地能,其包括:地下换热循 环泵、集水器、分水器、地下埋管和阀门;
所述地能热泵循环单元,将地下换热循环单元获取的地能进行制冷或制
热,并制取生活热水,其包括:蒸发器、冷凝器、电子膨胀阀、压縮机、热 回收器;
所述空调末端循环单元,将地能热泵循环单元产生的冷量或热量供给末
端用户,其包括:换热板块、冷冻水循环泵;
所述蓄能循环单元,将地能热泵循环单元产生的冷量或热量储存起来,
并在用电高峰期进行释放,其包括:蓄能装置、蓄能循环泵;
所述生活热水循环单元,将地能热泵循环单元制取的生活热水送至末端
用户,其包括:热水箱、热水循环泵。
所述蓄能装置通过蒸发器与换热板块连接。 所述蒸发器与换热板块之间设置有蓄能循环泵。
所述地下埋管一端通过分水器与冷凝器连接,另一端通过集水器和地下 换热循环泵与冷凝器连接。
所述蒸发器通过压縮机与热回收器连接,所述热回收器通过冷凝器与电 子膨胀阀连接。
本实用新型具有以下有益效果:
1、 利用蓄能空调峰谷电价差,削峰填谷、平衡电力负荷。
2、 节约运行费用,同时减少了机组装机容量、节省了空调用户的投资费用。
3、 利用地源热泵技术节省能源,减少能源消耗,而且受室外环境影响小,在室外温度为-10度时,系统仍能正常运行。 附图说明:
图1为本实用新型工作原理图。
图中标识说明:地源热泵机组1、蓄能装置2、换热板块3、热水箱4、 蓄 能循环泵5、热水循环泵6、地下换热循环泵7、集水器8、分水器9、冷冻水 循环泵IO、热水供水泵ll、电动阀门12-17、压縮机18、电子膨胀阀19、蒸 发器20、热回收器2K冷凝器22、地下埋管23、阀门24、膨胀水箱25。 具体实施方式:
本实用新型的核心思想是:通过地能热泵循环单元从地下土壤中获取地 能,并通过地能热泵循环单元对地能进行制冷或供热,以及制取生活热水, 然后通过空调末端循环单元将产生的冷量或热量供给末端用户,以及通过生 活热水循环单元将地能热泵循环单元制取的生活热水送至末端用户,同时根 据峰谷用电情况,将在用电低峰时产生的热能或冷量储存在蓄能装置中,在 用电高峰时进行释放,从而平衡了电力负荷,减少了正常的空调运行费用。
为阐述本实用新型的思想及目的,下面将结合附图和具体实施例对本实用 新型做进一步说明。
请参见图1所示,本实用新型提供一种全热回收型地能热泵蓄能中央空 调系统,主要包括有:地下换热循环单元,地能热泵循环单元,空调末端循 环单元、蓄能循环单元和生活热水循环单元。其中所述地下换热循环单元, 主要用于进行地热转换,从地下土壤中获取地能,其包括:地下换热循环泵7、 集水器8、分水器9、地下埋管23和阀门24,所述地下埋管23埋设于地下, 其管内部填充有循环介质,主要为乙二醇溶液,地下埋管23—端通过分水器 9以及阀门24与冷凝器22连接,另一端通过集水器8和地下换热循环泵7与冷凝器22连接。其中分水器9将管内流动介质分散到地下埋管23的各个小 管,通过小管道与土壤进行热交换,再流回集水器8中,从而从土壤中获得 能量,然后通过地下换热循环泵7传递到冷凝器22中。
其中所述地能热泵循环单元,其主要包括有:蒸发器20、冷凝器22、电 子膨胀阀19、压縮机18、热回收器21;其主要用于将地下换热循环单元获取 的地能进行提升,达到制冷或供热制取生活热水的目的,其中所述蒸发器20 通过压縮机18与热回收器21连接,热回收器21通过热水循环泵6与热水箱 4连接,在蒸发器20与冷凝器22之间通过电子膨胀阀19连接。
这里蒸发器20 —端通过电动阀门12与蓄能装置2连接,另一端则通过 蓄能循环泵5与换热板块3连接,而在蓄能装置2与换热板块3之间还设置 有一个膨胀水箱25,其作用是吐纳水系统水体的膨胀或收縮余量,低温时(开 机期间)不会倒空,高温时(停机期间)不会外溢和稳压水系统的控制点。
空调末端循环单元,主要用于将地能热泵循环单元制冷或供热产生的冷 量或热量供给末端用户,其包括有:换热板块3、冷冻水循环泵10。其中换 热板块3分别连接有空调供水管和空调出水管,空调回水管经过冷冻水循环 泵10进行后与换热板块3进行热量交换,从中吸收冷量或热量,并通过空调 供水管送至末端用户。
蓄能循环单元,其主要用于将地能热泵循环单元产生的冷量或热量在特 定的时间段储存起来,并在用电高峰期进行释放,其包括有:蓄能装置2、蓄 能循环泵5。
生活热水循环单元,主要用于将地能热泵循环单元制取的生活热水送至 末端用户,其包括:热水箱4、热水循环泵6。这里的热水循环泵6位于热水 箱4和热回收器21之间,可将热回收器21所产生的热水经热水箱4和热水供水泵ll供给用户。
以上对本实用新型结构原理的说明,下面将结合图1对本实用新型的工作 原理做进一步介绍。
本实用新型工作方式主要包括有:地能热泵机组单独供冷供热、蓄能装置 单独供冷供热、地能热泵联合蓄能装置供冷供热、地能热泵蓄冷蓄热。下面 将结合附图逐一说明。
一、 地能热泵机组单独供冷供热,此时通过关闭电动阀门12和电动阀门 13,调节电动阀门14,使循环介质经过地能热泵主机组1中的蒸发器20 (冬 季为冷凝器)换热后通过电动阀门15流向换热板块3与末端空调水进行热量 交换,最后通过蓄能循环泵5流回地能热泵主机1内的蒸发器20进行下一轮 循环,完成地能热泵子系统循环。而载冷剂水在换热板块3进行热量交换后, 温度降低(升高)并通过空调供水管流向末端设备,在空调循环泵的带动下, 流回板式换热器,进行下一轮空调末端循环。热水循环系统主要从热回收装 置中获得热量,在热水循环泵6的带动下经过热水箱4流向各个用户,多余 的热水与热水补水在热水箱混合后,流回热回收装置进行热交换。地下循环 系统运行时,循环介质在地下循环泵7的推动下,流向分水器9,再流向地下 各个分支,各分支与相接触的土壤发生热交换后,最终经集水器8流回地能 热泵1中的冷凝器22,完成地下换热循环。
二、 蓄能装置单独供冷供热,关闭集地能热泵单元l、地下换热循环泵7、 关闭电动阀门14,调节电动阀门15,使循环介质经过蓄热装置2换热后通过 电动阀13流向换热板块3,实现与末端空调水进行热量交换,最后通过蓄能 循环泵5通过地能热泵主机1中的蒸发器20流回蓄能换热装置2进行下一轮 循环,完成蓄热装置单元循环。三、 地能热泵联合蓄能装置供冷供热,当室内负荷较大,要求大温差送风
时,可采用地源热泵与蓄能装置联合运行,关闭阀门14,调节阀门15,循环 介质经过地能热泵主机1蒸发器20 (冬季为冷凝器)换热后一部分通过电动 阀门12流向蓄热装置2,另外一部分循环介质通过电动阔15,最终两者混合 后流向换热板块3与末端空调水进行热量交换,最后通过蓄能循环泵5流回 地能热泵主机l的蒸发器20进行下一轮循环,完成地源热泵与蓄能装置系统 联合循环。
四、 地能热泵蓄冷供热,当无负荷要求,或处于电价低谷期间,通过关闭 电动阀门16、 15可实现地能热泵主机1向蓄能装置2蓄能,循环介质经过地 能热泵主机1中蒸发器20 (冬季为冷凝器22)换热后通过电动阀门12流向 蓄能装置2与其进行热量交换,最后通过电动阀门13、 14以及蓄能循环泵5 流回地能热泵主机l中蒸发器20进行下一轮循环,完成地能热泵蓄能循环。
以上是对本实用新型所提供的一种全热回收蓄能型地能热泵中央空调系 统进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的结构原理及实 施方式进行了阐述,以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思 想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实 施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为 对本实用新型的限制。
9

Claims (5)

1、一种全热回收蓄能型地能热泵中央空调系统,其特征在于包括:地下换热循环单元,地能热泵循环单元,空调末端循环单元、蓄能循环单元和生活热水循环单元,其中所述地下换热循环单元,从地下土壤中获取地能,其包括:地下换热循环泵(7)、集水器(8)、分水器(9)、地下埋管(23)和阀门(24);所述地能热泵循环单元,将地下换热循环单元获取的地能进行制冷或制热,并制取生活热水,其包括:蒸发器(20)、冷凝器(22)、电子膨胀阀(19)、压缩机(18)、热回收器(21);所述空调末端循环单元,将地能热泵循环单元产生的冷量或热量供给末端用户,其包括:换热板块(3)、冷冻水循环泵(10);所述蓄能循环单元,将地能热泵循环单元产生的冷量或热量储存起来,并在用电高峰期进行释放,其包括:蓄能装置(2)、蓄能循环泵(5);所述生活热水循环单元,将地能热泵循环单元制取的生活热水送至末端用户,其包括:热水箱(4)、热水循环泵(6)。
2、 根据权利要求1所述中央空调系统,其特征在于:所述蓄能装置(2)通过蒸发器(20)与换热板块(3)连接。
3、 根据权利要求2所述中央空调系统,其特征在于:所述蒸发器(20) 与换热板块(3)之间设置有蓄能循环泵(5)。
4、 根据权利要求1所述中央空调系统,其特征在于:所述地下埋管(23) 一端通过分水器(9)与冷凝器(22)连接,另一端通过集水器(8)和地 下换热循环泵(7)与冷凝器(22)连接。
5、 根据权利要求1所述中央空调系统,其特征在于:所述蒸发器(20)通过压縮机(18)与热回收器(21)连接,所述热回收器(21)通过冷凝 器(22)与电子膨胀阀(19)连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102721234A (zh) * 2012-05-31 2012-10-10 浙江陆特能源科技有限公司 适用于室内泳池的地源热泵系统
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CN105091268A (zh) * 2015-09-10 2015-11-25 王全祥 一种中央空调噪音零排放和全热回收系统

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Patentee after: SHENZHEN DASHENG HI-TECH ENGINEERING CO., LTD.

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