CN201363840Y - 一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置 - Google Patents

一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置 Download PDF

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Abstract

一种外融冰－水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，将外融冰蓄冷、水蓄冷蓄热、地源热泵、智能控制系统及水泵阀门等设备管件集成到一个箱体内，箱体上留有与空调冷冻水、地源井水及生活热水等系统相连接的管路系统，可利用地下土壤能等天然能源实现蓄冷、蓄热、蓄能槽供冷供热、热泵主机供冷供热和蓄能槽与主机联合供冷供热，并可提供生活热水。由专用智能控制系统进行整机控制，具有便于规模生产、安装、调试、运行、维护，系统能效高，成本低，运行费用低廉的优点，特别适合于中小型商用土壤源热泵蓄能用户，对于大中型空调用户当其水蓄能容量要求较大时也可设置外置水箱，从而适应不同条件的用户需求。

Description

一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置
技术领域
本实用新型涉及一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，属于蓄能和地源热泵技术领域。
背景技术
冰蓄冷行业已取得较大发展，现有冰蓄冷产品主要为冰球式和内融式冰盘管等型式，各自具有一定的优点和应用领域，但均在综合能耗、系统应用等方面存在一定的问题，特别是由于目前冰蓄冷厂商基本都在对冰蓄冷空调系统技术的认识和应用能力等方面有所不足，制冷主机厂商、设计师、运行维护人员等对冰蓄冷技术往往缺乏了解，导致该行业发展未达到预期的规模。
外融式冰盘管蓄冷技术是利用低价电蓄能，在白天高价电期间，以水直接接触蓄冰外表面放热的方式送出低温冷水。外融冰技术与目前常用的冰球式或内融冰盘管式蓄冷型式相比有诸多优点，特别是其瞬时放冷能力大，对用户负荷变化的适应性极强，很便于因应不同特点的用户进行空调系统的整体设计和使用。
水源热泵是利用地下水、地表水或地下土壤作为冷、热源进行制冷、制热的热泵机组，其中水源热泵可利用地下水或各类地表水所蕴含的土壤能量，而土壤源热泵则利用土壤中的能量，均属天然冷热源。其中前者需考虑当地水资源状况及政策因素，后者无需抽取地下水，不存在水源热泵有损地下水资源等问题。土壤源热泵地下部分埋管造价较水源热泵为高，但是由于水泵能耗比水源热泵小得多，系统综合能效比高，因此其综合节能性、经济性较高，近几年在长江流域以北地区取得相当迅速的发展。
目前在我国广大地区，特别是长江中下游地区，存在着大量中小型商业及居民用户可适用各类地源热泵特别是采用土壤源热泵结合蓄能系统提供空调和热水服务，但是由于前述技术、资源条件与政策原因，目前应用范围较为有限。
只有从技术路线上将各种相关蓄能与主机设备及其控制系统统一考虑，才可能更好地实现整个空调、热水生产与使用系统的最佳节能和经济效益，并便于实现生产与应用的规模化。
发明内容
本实用新型的目的和任务是，研制一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，可利用地下土壤能等天然能源实现蓄冷、蓄热、蓄能槽供冷供热、热泵主机供冷供热和蓄能槽与主机联合供冷供热，并可提供生活热水。由专用智能控制系统进行整机控制，并适应不同条件的用户需求。
本实用新型的具体描述是：
一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，将外融冰蓄冷、水蓄冷蓄热、地源热泵、智能控制系统及水泵阀门等设备管件集成到一个箱体内，包括热泵主机、外融冰盘管、空调蓄能槽、生活热水蓄水罐、换热器、水泵、电动阀门、装有电控集成系统的智能控制箱及水泵阀门，箱体上留有与空调冷冻水、地源井水等系统相连接的管路系统，并与地下土壤能等天然能源循环水实现蓄冷、蓄热、蓄能槽供冷供热、热泵主机供冷供热和蓄能槽与主机联合供冷供热，主机还可制取生活热水。整机由专用智能控制系统进行整机控制。
热泵主机(4)包括一个与压缩机(5)的排气管相连的设置于生活热水蓄水罐(9)之内或之外的高温换热器(8)，当高温换热器(8)外置于生活热水蓄水罐(9)时通过水管与生活热水蓄水罐(9)相连。
空调蓄能槽(2)内的中下部设置有外融冰盘管(3)，空调蓄能槽(2)与热泵主机(4)之间为串联或并联布置，并可包含或不包含间接连接换热器(11)。
外融冰盘管(3)采用蛇形、筒形或U型盘管，盘管材料采用钢或塑料材质。
热泵主机(4)的空调换热器(6、7)的水路分别经箱体外侧的箱体地源井水进出口(B、A)与土壤源、水源井水相连，分别与空调蓄能槽(2)的蓄冷循环水管相连后经过或不经过间接式换热器(11)与箱体空调水进出口(D、C)相连，并经过箱体空调水进出口(D、C)与空调末端相连，或经过扩容水蓄冷蓄热水箱与空调末端相连，生活热水蓄水罐(9)经箱体生活热水供水口(E)与生活热水末端相连。
本实用新型特别适合于中小型商用土壤源热泵蓄能用户，对于大中型空调用户当其水蓄能容量要求较大时也可设置外置水箱，并适应不同条件的用户需求。
本一体化装置将先进的外融冰-水复合蓄冷蓄热技术与地源热泵技术及其优化智能控制技术结合在一起，匹配成一体式机组，具有同时制冷/制冰与制取生活热水的能力，可以整体形式推向工程应用市场，可彻底解决了当前影响冰蓄冷推广的最关键的工程化问题，大大降低了系统设计、运行调节、控制等技术难度，确保真正落实冰蓄冷的功能和优势。
该新型一体化节能装置重点解决了设备的高效性、安全性、可靠性、实用性、可维护性、初投资及运行费用等方面的全面平衡解决和落实，可从根本上避免当前蓄能技术和地源热泵系统应用中存在的实际问题，便于规模化生产与应用，实现利用自然界能量进行采暖、供热水及供冷的最佳节能及经济效益，安全可靠，成本低，易于维护，设备系统寿命长，地域及气候适应性广，适于大规模生产和应用，可取得巨大节能、环保效益，并具有很高的经济效益，便于生产、安装，推广应用价值高。
附图说明
图1是本实用新型的系统示意图。
图1中各部件编号与名称如下：
箱体1、空调蓄能槽2、外融冰盘管3、热泵主机4、压缩机5、空调换热器6、空调换热器7、高温换热器8、生活热水蓄水罐9、智能控制箱10、间接式换热器11
具体实施方式
图1是本实用新型的系统示意图。
作为实施例，在一个箱体内集成了外融冰-水复合蓄冷蓄热槽、热泵主机、智能控制系统及水泵阀门等设备管件，箱体上留有与空调冷冻水、地源井水、生活热水等系统相连接的管路系统。热泵主机(4)包括一个与压缩机(5)的排气管相连的设置于生活热水蓄水罐内的高温换热器(8)。空调蓄能槽(2)内的中下部设置有外融冰盘管(3)，空调蓄能槽(2)与热泵主机(4)之间为并联布置。外融冰盘管(3)采用蛇形塑料盘管。热泵主机(4)的空调换热器(6、7)的水路分别经箱体外侧的箱体地源井水进出口(B、A)与土壤源、水源井水相连，分别与空调蓄能槽(2)相连后经箱体空调水进出口(D、C)与空调末端相连，生活热水蓄水罐(9)经箱体生活热水供水口(E)与生活热水末端相连。整机由专用智能控制系统进行整机控制。

Claims (5)

1、一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，由外融冰-水蓄冷蓄热槽、热泵主机、智能控制系统及水泵阀门附属部件组成，其特征在于在一个箱体内集成了热泵主机、外融冰盘管、空调蓄能槽、生活热水蓄水罐、换热器、水泵、电动阀门、装有电控集成系统的智能控制箱及水泵阀门，箱体上留有与空调冷冻水、地源井水、生活热水系统相连接的管路系统。
2、如权利要求1所述的外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，其特征在于所述的热泵主机(4)包括一个与压缩机(5)的排气管相连的设置于生活热水蓄水罐(9)之内或之外的高温换热器(8)，当高温换热器(8)外置于生活热水蓄水罐(9)时通过水管与生活热水蓄水罐(9)相连。
3、如权利要求1所述的外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，其特征在于所述的空调蓄能槽(2)内的中下部设置有外融冰盘管(3)，空调蓄能槽(2)与热泵主机(4)之间为串联或并联布置，并可包含或不包含间接连接换热器(11)。
4、如权利要求1所述的外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，其特征在于所述的外融冰盘管(3)采用蛇形、筒形或U型盘管，盘管材料采用钢或塑料材质。
5、如权利要求1所述的外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，其特征在于所述的热泵主机(4)的空调换热器(6、7)的水路分别经箱体外侧的箱体地源井水进出口(B、A)与土壤源、水源井水相连，分别与空调蓄能槽(2)的蓄冷循环水管相连后经过或不经过间接式换热器(11)与箱体空调水进出口(D、C)相连，并经过箱体空调水进出口(D、C)与空调末端相连，或经过扩容水蓄冷蓄热水箱与空调末端相连，生活热水蓄水罐(9)经箱体生活热水供水口(E)与生活热水末端相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102032710A (zh) * 2010-12-15 2011-04-27 张茂勇 可用于新农村建设极低能耗住宅的新能源空调方法与系统
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CN115388578A (zh) * 2022-10-25 2022-11-25 南京金宁能源科技有限公司 一种热源塔热泵与水蓄能耦合的供冷供热系统和方法

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Assignee: Shandong Yateer Group Co., Ltd.

Assignor: Zhang Maoyong

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Denomination of utility model: External ice melting-water composite cold and heat storage and ground source heat pump integrative device

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