CN203147959U - 冰蓄冷型地源热泵中央空调系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种冰蓄冷型地源热泵中央空调系统，包括地源热泵系统、蓄热装置、蓄冷装置、换热器、地板盘管采暖系统、地下埋管换热系统以及空调，所述地源热泵系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器，所述蒸发器通过设有阀门和循环泵的管道分别与蓄冷装置、换热器相连，所述冷凝器与地板盘管采暖系统相连，所述蒸发器、蓄冷装置和换热器构成独立的载冷剂循环回路，所述冷凝器还通过调节阀门分别与地下埋管换热系统和空调连接,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。本实用新型把地源热泵与冰蓄冷技术进行集成，通过对个结构组成的合理连接，提供稳定的空调采暖系统，节能效果更好，更环保。

Description

冰蓄冷型地源热泵中央空调系统
技术领域
本实用新型涉及中央空调技术领域，尤其涉及一种冰蓄冷型地源热泵中央空调系统。
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。
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给室内用于采暖；在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去，并且常年能保证地下温度的均衡。目前地源热泵技术在北美和欧洲已经非常成熟，是一种广泛采用的供热空调系统。在美国，地源热泵已占整个供暖空调系统的20％。
冰蓄冷空调技术已获得广泛应用，冰蓄冷装置可以用来平衡电网昼夜峰谷差，夜间电力低谷时蓄冷，日间电力高峰时释冷，是电力部门“削峰填谷”的最佳途径。冰蓄冷空调一方面可以平衡电网负荷，另一方面可以为用户节省空调运行费用，因此具有良好的社会效益和经济效益。
这两项新技术各有其局限性，地源热泵技术虽可以供热制冷，但却无法在夜间电力低谷时蓄冷，进而削峰填谷。冰蓄冷装置虽可起到削峰填谷的作用，但却无法在冬季供暖。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术中的不足之处，提供供一种地源热泵技术和蓄冷技术相结合的、节能效果更好的的冰蓄冷型地源热泵中央空调系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
冰蓄冷型地源热泵中央空调系统，包括地源热泵、蓄热装置、蓄冷装置、换热器、地板盘管采暖系统、地下埋管换热系统以及空调，所述地源热泵包括压缩机、冷凝器、蒸发器，所述蒸发器通过设有阀门和循环泵的管道分别与蓄冷装置、换热器相连，所述冷凝器与地板盘管采暖系统连接，所述蒸发器、蓄冷装置和换热器构成独立的载冷剂循环回路，所述冷凝器还通过调节阀门分别与地下埋管换热系统和空调连接,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。
作为本实用新型的一种优选，所述蒸发器还通过设有阀门的管道与空调连接，冷凝器通过设有阀门的管道与换热器连接。
作为本实用新型的一种优选，所述地下埋管换热系统由地埋管、电热锅炉以及冷却塔三者之间并联连接构成，并联连接的地埋管和电热锅炉均与换热器连接，并联连接的地埋管和冷却塔均与冷凝器连接。
所述蓄冷装置为外融冰盘式或外融冰/水复合式蓄冰槽结构。
本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：
1、本实用新型把地源热泵与冰蓄冷技术进行集成，通过对各个结构组成的合理连接，既可利用电力低谷电价优势，又可实现冬季供暖；使用清洁的电能和地下免费的可再生能源，提供稳定的空调采暖系统，节能效果更好，更环保。
2、系统中还增设了电热锅炉和冷却塔来平衡地埋管的负荷，以减少冷热不平衡对地下温度场的影响，从而增强换热器的能效比，增加了地埋管的使用寿命，可有效降低系统初期投资。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种冰蓄冷型地源热泵中央空调系统，包括地源热泵、蓄热装置1、蓄冷装置2、换热器3、地板盘管采暖系统4、地下埋管换热系统5以及空调6，所述地源热泵包括压缩机7、冷凝器8、蒸发器9，所述蒸发器9通过设有阀门和循环泵的管道分别与蓄冷装置2、换热器3相连，所述冷凝器8与地板盘管采暖系统4相连，所述蒸发器9、蓄冷装置2和换热器3构成独立的载冷剂循环回路，所述冷凝器8还通过调节阀门分别与地下埋管换热系统5和空调6连接,空调6通过设有阀门的管道分别与蓄热装置1和蓄冷装置2连接。
优选的，所述蒸发器9还通过设有阀门的管道与空调6连接，冷凝器8通过设有阀门的管道与换热器3连接。
所述地下埋管换热系统5由地埋管、电热锅炉以及冷却塔三者之间并联连接构成，并联连接的地埋管和电热锅炉均与换热器3连接，并联连接的地埋管和冷却塔均与冷凝器连接。通过增设电热锅炉和冷却塔来平衡地埋管的负荷，以减少冷热不平衡对地下温度场的影响，从而增强换热器的能效比，增加了地埋管的使用寿命，可有效降低系统初期投资。
本实用新型的工作过程如下：
（1）夏季运行：
a．地源热泵直接供冷时：蒸发器9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9，蒸发器9通过制冷剂泵将制冷剂输送至蓄冷装置2，在蓄冷装置2内取得冷量后回到换热器3换热，进入循环，使室内降温达到舒适度；而冷凝器8的冷却水通过循环泵和管道进入地下埋管换热系统5进行热交换，然后回到冷凝器8。
b．地源热泵在夜间低谷段蓄冷时：蒸发器9的冷水通过循环泵和管道，送入蓄冷装置2进行蓄冷，再回到蒸发器9；而冷凝器8的冷却水通过循环泵和管道进入换热器3进行热交换，然后回到冷凝器8。
c．蓄冷装置供冷时：蓄冷装置2的冷量在白天峰电时，蒸发器9或蓄冷装置2向换热器3供冷，提供室内的低温送风，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。
（2）冬季运行
a．地源热泵直接供热，冷凝器8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8，而蒸发器9的循环水则通过循环泵和管道进入换热器3进行热交换，然后回到蒸发器9。
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1进行蓄热后再回到冷凝器8；而蒸发器9的循环水则通过循环泵和管道进入换热器3进行热交换，然后回到蒸发器9。
c、蓄热装置供热时：蓄热装置1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1。同时，地源热泵系统经过夏季的运行，通过地下埋管换热系统5不断将热量排入到土壤中，地温逐渐升高。同时，地表浅层作为一个巨大的太阳能集热器在夏季不断的吸收太阳辐射的能量而蓄积起来。这样冬季地下温度相对较高，通过输入少量的高品位电能，就可把土壤中的低品位能搬运出来，经过地源热泵系统提高温度后，供给室内地板盘管采暖系统2采暖。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.冰蓄冷型地源热泵中央空调系统，其特征在于：包括地源热泵、蓄热装置、蓄冷装置、换热器、地板盘管采暖系统、地下埋管换热系统以及空调，所述地源热泵包括压缩机、冷凝器、蒸发器，所述蒸发器通过设有阀门和循环泵的管道分别与蓄冷装置、换热器相连，所述冷凝器与地板盘管采暖系统相连，所述蒸发器、蓄冷装置和换热器构成独立的载冷剂循环回路，所述冷凝器还通过调节阀门分别与地下埋管换热系统和空调连接,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所述冰蓄冷型地源热泵中央空调系统，其特征在于：所述蒸发器还通过设有阀门的管道与空调连接，冷凝器通过设有阀门的管道与换热器连接。
3.根据权利要求1或2所述冰蓄冷型地源热泵中央空调系统，其特征在于：所述地下埋管换热系统由地埋管、电热锅炉以及冷却塔三者之间并联连接构成，并联连接的地埋管和电热锅炉均与换热器连接，并联连接的地埋管和冷却塔均与冷凝器连接。
4.根据权利要求3所述冰蓄冷型地源热泵中央空调系统，其特征在于：所述蓄冷装置为外融冰盘式或外融冰/水复合式蓄冰槽结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106678928A (zh) * 2015-11-06 2017-05-17 李伟华 一种利用相变储能地板的地源热泵采暖方式
CN107120764A (zh) * 2017-06-20 2017-09-01 天津城建大学 冰蓄冷空调系统及其控制方法的优化方法
CN116878181A (zh) * 2023-07-07 2023-10-13 淮北矿业(集团)有限责任公司物业分公司 一种大规模地源热泵多能互补系统及运行方法

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