CN201589356U - 一种新型地源热泵空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种新型地源热泵空调系统，该系统包括地源热泵系统，蒸发冷却系统和末端装置；室外地埋管通过回供水管和地源热泵与末端装置连接，冷却塔与新风机组之间的回供水管设有电磁阀，末端装置与所述冷却塔和所述新风机组之间的回供水管设有电磁阀，冷却塔与所述地源热泵之间的回供水管上设有换热器；本装置的特点是辐射供暖/冷采用同一套辐射末端装置冬、夏季共用一套室内系统，减少了初投资，提高了设备利用率，为热泵类装置的推广使用提高了条件，并扩大了地板辐射供暖的使用范围。地板辐射具有较高的蓄热/冷能力，可有效调节峰值冷/热负荷，减少机组容量，便于分户计量；减少了建筑物的使用空间。

Description

一种新型地源热泵空调系统

技术领域：

本实用新型属于暖通行业、地源热泵行业，尤其涉及一种基于再循环蒸发冷却塔和地源热泵辐射的新型地源热泵空调系统。

背景技术：

目前蒸发冷却作为一项节能环保的技术得到了大力的发展，但目前大部分公共建筑和一部分民间是全空气系统，不可避免地存在风道过大的弊端，对建筑物的层高有限制要求，因此，在高层建筑中提倡应用半集中式空调系统。现在大多数辐射供冷/暖系统使用的是传统冷热水机组或燃煤锅炉作为冷/热源，不仅能耗大而且污染环境，且国家对燃煤锅炉的应用有严格的限制。

辐射空调系统，即是一种节能空调系统，可以很好地与低能耗或绿色建筑结合。地源热泵是一种高效节能环保的热泵方式，但当应用于以冷负荷为主的建筑时，为了满足较大的冷负荷的需要，势必要加大地下埋管换热器的配置，增加初投资。为了提高系统的效率和经济性，可以考虑使用辅助冷却装置。冷却塔作为一种成型且成熟的设备是地源热泵理想的辅助冷却装置。在冬季利用辐射供暖已经是成熟的技术，为了在夏季实现辐射供冷，实现真正的一管两用，我们将再循环蒸发冷却技术、免费供冷和地源热泵技术相结合，夏季利用冷却塔制取的冷水(炎热季节应用地源热泵)为辐射末端提供冷水，承担室内显热负荷；同时利用蒸发冷却新风机组为室内提供经冷却处理后的新风，承担室内潜热负荷。冬季应用地源热泵为辐射末端提供热水，实现地板辐射采暖，此时，蒸发冷却新风机组为室内提供经加热加湿处理后的新风，满足室内热舒适的要求。

再循环蒸发冷却塔的原理是利用经间接冷却处理，处理后的空气作为吸入空气直接蒸发制取冷水，冷却效率高且节能环保。用制取的冷水作为辐射供冷的冷媒提供给辐射末端。辐射供冷工作在低品位的高温冷源下，其冷水温度一般在16～I8℃。在欧洲，提供给冷顶板的冷却水温度一般在18---20℃。这样的水温不能作为制冷或提供有效冷却，但是，这样的水温供给冷顶板时不会生成凝结水，还可以节省能耗这样的水温不能作为制冷或提供有效冷却，而且，这样的水温供给冷顶板时不会生成凝结水，可以节省能耗。但是传统冷却塔利用室外空气进行热湿交换后制备出的冷却水的温降幅度有限，制取的冷却水温度在理论上是空气的露点温度而且受环境条件限制，冷却效果不理想。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种减少机组容量，便于分户计量；减少建筑物的使用空间，且节能环保运行费用低的新型地源热泵空调系统。

一种新型地源热泵空调系统，该系统包括地源热泵系统，蒸发冷却系统和末端装置；其中，所述地源热泵系统包括室外的地埋管和地源热泵，所述蒸发冷却系统包括冷却塔和新风机组；所述室外的地埋管通过回供水管和所述地源热泵与所述末端装置连接，所述冷却塔与所述新风机组之间的回供水管上设有电磁阀，所述末端装置与所述冷却塔和所述新风机组之间的回供水管上设有电磁阀，所述冷却塔与所述地源热泵之间的回供水管上设有换热器。

所述末端装置包括风机盘管和地盘管。

本实用新型的优点是：1.室外空气经两级间接蒸发预冷段处理后再提供给冷却塔进行热湿交换制备冷却水。与常规冷却塔利用的室外空气不同，经预冷处理后的空气温度更低，可以使产生的冷却水温度接近空气的露点温度，可用于辐射末端的供冷。同时冷却塔制备的冷水可供给新风机组的表冷器用来制冷，实现免费供冷，节约了机械制冷部分的能耗。其中免费供冷技术应用了再循环原理，利用经两级间接蒸发预冷段处理后的空气作为冷却塔的吸入空气(即再循环风)直接蒸发制取温度接近空气的露点温度的冷水，冷却效率高且节能环保。

2.采用地源热泵技术与免费供冷技术相结合，为辐射末端提供冷水和热水，满足全年空调的需要。与传统冷热水机组相比，地源热泵系统充分利用地热可再生能源，节能减排效果好，且运行费用低。

3.利用两级间接蒸发预热/冷段对室内排出的空气进行二次热、冷回收利用，在冬季利用室内热空气对室外新风进行预热，在夏季利用室内冷空气对室外新风进行预冷，且实现两级预热/冷，大大提高空调排风的热、冷回收效率，有效地节约了能耗。

4.由于系统的自身特点和优势，可以广泛应用于对于热舒适性有较高要求的场所，或应用于建筑物层高有严格限制的高层建筑中，可应用于游泳馆、高层住宅，宾馆和写字楼等场所。

附图说明

图1本实用新型一种新型地源热泵空调系统的结构图。

图中：

1.地埋管    6.电磁阀

2.地源热泵  7.电磁阀

3.换热器    8.电磁阀

4.冷却塔    9.电磁阀

5.新风机组  10.末端装置

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案做进一步的阐述。

如图1所示，一种新型地源热泵空调系统，该系统包括地源热泵系统，蒸发冷却系统和末端装置10。

室外的地埋管1通过回供水管和地源热泵2与末端装置10连接，冷却塔4与新风机组5之间的回供水管上设有电磁阀6和电磁阀7，末端装置10与所述冷却塔4和所述新风机组5之间的回供水管上设有电磁阀8和电磁阀9，冷却塔4与地源热泵2之间的回供水管上设有换热器3。

本实用新型的工作原理如下：

当室外温度不是很高时，为了满足室内温度要求，冷却塔4制备的冷却水提供给为辐射末端，以承担室内冷负荷，当室外温度较高时，冷却塔4制备的冷却水不能作为独立冷源时，则采用与地源热泵2组成集成系统的方式来加以应用换热器3，连接于冷却塔4和地源热泵2之间，用于进行冷热水之间的热量交换；新风机组5，用于接入冷却塔4制取的冷水和用于接入地源热泵2制取的低温冷水或低温热水；用于将室外空气制取成新风，并通过置换通风器送入辐射末端的风机盘管；用于回收室内排风和回收室内回风的余热；辐射末端装置，设置于所需控制的房间内，用于夏季接入冷却塔4制取的冷水或地源热泵制取的低温冷水，冬季接入地源热泵制取的低温热水；用于接入蒸发冷却新风机组制取的新风。

本系统的特点是辐射供暖/冷采用同一套辐射末端装置，冬季用于供热，夏季用于供冷，采用蒸发冷却技术提供免费冷新风和冷水，并采用置换通风下送风方式供新风。不仅能够实现分室分时控制，避免了辐射供冷表面结露的现象。

本系统与传统制冷系统相比有明显的优势，如表1所示。

表1两种空调系统的对比

地板辐射供冷具有辐射效应，降低了围护结构内表面温度，增加了人体的辐射换热，无吹风感，无噪音，舒适性提高。地板辐射供冷采用较高的供回水温度，提高了冷源的制冷效率，节能效果明显，这一特点为蒸发冷却、深井水、地热(冷)利用等节能冷源的使用提供了条件。冬、夏季共用一套室内系统，减少了初投资，提高了设备利用率，为热泵类装置的推广使用提高了条件，并扩大了地板辐射供暖的使用范围。地板辐射具有较高的蓄热/冷能力，可有效调节峰值冷/热负荷，减少机组容量。便于分户计量；减少了建筑物的使用空间；不存在“空调病”的问题，等等。

通常认为辐射供冷可比常规空调系统节能30％～40％。例如，美国劳伦斯.f白克利实验室在使用美国全境各地气象参数对商用建筑进行模拟计算的基础上得出结论，辐射供冷的耗能量可以节省30％。

Claims (2)

1.一种新型地源热泵空调系统，该系统包括地源热泵系统，蒸发冷却系统和末端装置(10)；所述地源热泵系统包括室外的地埋管(1)和地源热泵(2)，所述蒸发冷却系统包括冷却塔(4)和新风机组(5)，其特征在于：所述室外的地埋管(1)通过回供水管和所述地源热泵(2)与所述末端装置(10)连接，所述冷却塔(4)与所述新风机组(5)之间的回供水管上设有电磁阀(6、7)，所述末端装置(10)与所述冷却塔(4)和所述新风机组(5)之间的回供水管上设有电磁阀(8、9)，所述冷却塔(4)与所述地源热泵(2)之间的回供水管上设有换热器(3)。

2.根据权利要求1所述的新型地源热泵空调系统，其特征在于：所述末端装置(10)包括地盘管和风机盘管。

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