CN202648022U - 地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统 - Google Patents

地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统 Download PDF

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王海兰
晁文静
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Abstract

本实用新型公开了一种地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统，包括：第一空调机组、第二空调机组、室内空调末端、地源侧分水器、地源侧集水器和冷却塔，所述第一空调机组与室内空调末端、冷却塔、地源侧集水器和地源侧分水器通过管路相通连接；所述第二空调机组与室内空调末端、地源侧集水器和地源侧分水器通过管路相通连接。通过上述方式，本实用新型能够达到地下热平衡，又能根据各个温度的不同提高各个设备的使用效率，同时节省了投资成本和运行费用。

Description

地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统
技术领域
本实用新型涉及地源热泵系统工程技术领域，特别是涉及一种应用于地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统。 
背景技术
现有技术中，对于冷负荷大于热负荷需求的建筑来说，如何解决地下热平衡，降低能源消耗，满足建筑的冷、热需求是地源热泵系统所面临的技术问题。当前通常采用的方案是在地源侧的集、分水器处直接配置冷却塔。这种方案的弊端在于：一，与集、分水器连接的这一部分的管道阻力不同，接地埋管系统的阻力与接冷却塔的阻力相差很大，会因阻力不同而分配的流量不能按预期设定的进行分配，影响换热；二，因冷却塔的选型按照地下热平衡条件为前提进行配置，在单独开一台空调机组用冷却塔进行散热时，冷却塔可能会处于超负荷或低负荷的情况下运行，在超负荷运行工况下，机组的进水温度会比设定的值偏高，影响机组的制冷效率；低负荷运行工况下，冷却塔的风机启动频繁，影响使用寿命。 
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统，能够达到地下热平衡，又能根据各个温度的不同提高各个设备的使用效率，同时节省了投资成本和运行费用。 
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统，包括第一空调机组、第二空调机组、室内空调末端、地源侧分水器、地源侧集水器和冷却塔，所述第一空调机组与室内空调末端、冷却塔、地源侧集水器和地源侧分水器通过管路相通连接；所述第二空调机组与室内空调末端、地源侧集水器和地源侧分水器通过管路相通连接。 
在本实用新型一个较佳实施例中，为了给系统提供良好的管路水循环的动力，所述第一空调机组包括第一冷凝器和第一蒸发器，所述第一冷凝器与冷却塔连接的管路上设置冷却水泵；所述第一冷凝器与地源侧集水器、地源侧分水器连接的管路上设置有源侧水泵；所述第二空调机组包括第二冷凝器和第二蒸发器，所述第二冷凝器与地源侧集水器、地源侧分水器连接的管路上同时也设置有源侧水泵；所述第一空调机组的第一蒸发器和第二空调机组的第二蒸发器与室内空调末端连接管路上设置有两个循环水泵。 
为了方便对管路内的水流路径根据地下热失衡情况进行调整控制，在所述第一空调机组和第二空调机组与室内空调末端、地源侧分水器、地源侧集水器、冷却塔的连接管路上设置有四个切换阀门。 
本实用新型工作原理主要是根据地下温度场的情况，在制冷情况下通过阀门的切换，来实现是优先使用冷却塔还是地埋管系统，具体如下： 
优先使用地埋管系统：当地下温度场值比土壤的初始温度值偏低，也就是向地下的吸热量大于取热量时，在制冷季节，优先使有地埋管系统进行排热，以达到向地下的取热量与吸热量基本平衡。
 优先使用冷却塔系统：当地下温度场值比土壤的初始温度值偏高，也就是向地下的取热量大于吸热量时，在制冷季节，优先使用冷却塔系统进行排热，在次年的制热季节通过地埋管系统向地下取热，以达到向地下的取热量与吸热量基本平衡。 
另外还可以通过对地下温度场的温度变化，来调节冷却塔与地埋管系统运行的时间来控制地下热平衡。 
本实用新型的有益效果是：一台地源热泵机组单独配置一套冷却塔系统，既解决了地下热平衡又能根据各个温度的不同提高各个设备的使用效率，同时节省了运行费用，一举多得。 
附图说明
图1是本实用新型地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统的系统示意图； 
图2是本实用新型在夏季运行时采用地埋管系统的示意图；
图3是本实用新型夏季运行时只开一台机组或采用地埋管或采用冷却塔系统的示意图；
图4是本实用新型夏季运行时同时使用地埋管系统和冷却塔系统的示意图。
附图中各部件的标记如下：1、第一空调机组； 2、第二空调机组；3、第一冷凝器；4、第一蒸发器 ；5、第二冷凝器；6、第二蒸发器；7、室内空调末端；8（9）、循环水泵；10（11）、源侧水泵；12、冷却水泵 ；13、冷却塔；14、地源侧集水器 ；15、地源侧分水器 ；16（17、18、19）、切换阀门。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。 
请参阅图1，本实用新型实施例包括：一种地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统，包括第一空调机组1、第二空调机组2、室内空调末端7、地源侧分水器15、地源侧集水器14和冷却塔13，第一空调机组1由第一冷凝器3和第一蒸发器4组成，第二空调机组2由第二冷凝器5和第二蒸发器6组成；第一空调机组1的地源侧供、回水和第二空调机组2的地源侧供、回水通过管路组成一个系统。 
进一步，所述第一空调机组1与室内空调末端7、冷却塔13、地源侧集水器14和地源侧分水器15通过管路相通连接；第二空调机组2与室内空调末端7、地源侧分水器15、地源侧集水器14通过管路相通连接。为了给管路内的水循环提供动力源，在第一空调机组1的第一冷凝器3与冷却塔13连接管路上设置有冷却水泵12，在第一空调机组的第一冷凝器3和第二空调机组2的第二冷凝器5与地源侧集水器14、地源侧分水器15连接的管路上同时设置有两个源侧水泵10和11，第一空调机组1的第一蒸发器4和第二空调机组2的第二蒸发器6与室内空调末端7连接管路上设置有两个循环水泵8和9。 
另外在第一空调机组1和第二空调机组2与室内空调末端7、地源侧分水器15、地源侧集水器14、冷却塔13的连接管路上设置有四个切换阀门16、17、18和19，使管路内的水流路径根据地下热失衡情况进行调整控制。 
请参阅图2，地源热泵系统在夏季运行时，第一空调机组1的第一蒸发器4和第二空调机组2的第二蒸发器6产生的冷冻水被送到室内空调末端7，第一空调机组1的第一冷凝器3和第二空调机组2的第二冷凝器5产生的冷却水被送到地源侧分水器15，上述两组冷却水一起进入地埋管换热器散热，通过地源侧集水器14后再分别回到第一空调机组1的第一冷凝器3和第二空调机组2的第二冷凝器5中，完成冷却水的散热循环。 
请参阅图3，地源热泵系统在制冷负荷较小的情况下只需运行1台空调机组时，可以根据地下热平衡情况选择是采用冷却塔散热还是采用地埋管换热器散热。当采用冷却塔进行散热时，第一空调机组1的第一蒸发器4产生的冷冻水被送到室内空调末端7，第一空调机组1的第一冷凝器3产生的冷却水被送往冷却塔13进行散热，散热后通过冷却水泵12回到第一空调机组1的第一冷凝器3中，完成散热循环；当采用地埋管换热器进行散热时，第二空调机组2的第二蒸发器6产生的冷冻水被送到室内空调末端7，第二空调机组2的第二冷凝器5产生的冷却水被送到地源侧分水器15送往地埋管换热器，然后通过地源侧集水器14后再回到第二空调机组2的第二冷凝器5中，完成散热循环。 
请参阅图4，地源热泵系统在夏季制冷的情况下运行时，第一空调机组1的第一蒸发器4和第二空调机组2的第二蒸发器6产生的冷冻水被送到室内空调末端7，第一空调机组1的第一冷凝器3产生的冷却水被送到冷却塔13进行散热，然后通过冷却水泵12回到第一空调机组1的第一冷凝器3中，完成散热循环；第二空调机组2的第二冷凝器5产生的冷却水被送到地源侧分水器15送往地埋管换热器，然后通过地源侧集水器14后回到第二空调机组2的第二冷凝器5中，完成散热循环。 
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。 

Claims (4)

1.一种地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统，其特征在于，包括：第一空调机组、第二空调机组、室内空调末端、地源侧分水器、地源侧集水器和冷却塔，所述第一空调机组与室内空调末端、冷却塔、地源侧集水器和地源侧分水器通过管路相通连接；所述第二空调机组与室内空调末端、地源侧集水器和地源侧分水器通过管路相通连接。
2.根据权利要求1所述的地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统，其特征在于：所述第一空调机组包括第一冷凝器和第一蒸发器，所述第一冷凝器与冷却塔连接的管路上设置冷却水泵；所述第二空调机组包括第二冷凝器和第二蒸发器，所述第一冷凝器和第二冷凝器与地源侧集水器、地源侧分水器连接的管路上同时设置有两个源侧水泵。
3.根据权利要求1所述的地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统，其特征在于：在所述第一空调机组和第二空调机组与室内空调末端、地源侧分水器、地源侧集水器、冷却塔的连接管路上设置有四个切换阀门。
4.根据权利要求1所述的地源热泵系统中冷却塔辅助排热的连接系统，其特征在于：所述第一空调机组的第一蒸发器和第二空调机组的第二蒸发器与室内空调末端连接管路上同时设置有两个循环水泵。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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