CN204214169U - 一种分区优化的群集式地源热泵系统 - Google Patents

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马宏权
张志鹏
许艳梅
唐士芳
唐闯
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Abstract

本实用新型公开了一种分区优化的群集式地源热泵系统,它包括:分布在外区和内区的地埋管换热器(1),与地埋管换热器(1)相连的支路源侧分集水器(2),各支路源侧分集水器(2)连接总路源侧分集水器(3),总路源侧分集水器(3)与源侧水泵组(4)相连,支路源侧分集水器(2)和总路源侧分集水器(3)之间安装电动阀门(5)和温度检测装置(6),源侧水泵组(4)连接有供回水管(7),供回水管(7)上安装有阀门(8),源侧水泵组(4)与阀门(8)之间安装旁通管(9),旁通管(9)上安装有旁通道阀门(10)。该系统结构设计合理,可缓解或避免冷热源出现严重的冷热堆积现象,可提高系统效率,保证系统安全可靠的运行。

Description

一种分区优化的群集式地源热泵系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种能源设备,具体涉及一种分区优化的群集式地源热泵系统,属于能源技术领域。
背景技术
[0002] 在全世界都面临着传统能源枯竭及可再生能源得到普及应用的大背景下,地源热泵系统已逐渐成为空调冷热源系统的首选。其实际应用中由于热工气候区域及空调冷热负荷特点造成地下岩土体累积取放热量不同,地下岩土体累积取热过多或释热过多,地下岩土体的初始温度随之下降或上升,最终导致地源热泵系统的效率下降直至系统瘫痪,即为岩土体热平衡问题。解决这一问题需要在设计、运行策略等过程中均采用优化的方案,最大程度的降低热平衡问题出现。
实用新型内容
[0003] 实用新型目的:本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种结构设计合理,操作方便,可根据系统运行情况及地下岩土体的变化情况相应的调整运行策略,以适应系统的工况和保证系统的可靠高效运行的分区优化的群集式地源热泵系统。
[0004] 技术方案:为了实现本实用新型的目的,本实用新型采用的技术方案为:
[0005] 一种分区优化的群集式地源热泵系统,它包括:分布在外区和内区的地埋管换热器,分别于外区和内区的地埋管换热器通过管路相连的支路源侧分集水器,各支路源侧分集水器连接总路源侧分集水器,总路源侧分集水器通过管路与源侧水泵组相连,所述的支路源侧分集水器和总路源侧分集水器之间的管路上安装电动阀门和温度检测装置,所述的源侧水泵组连接有供回水管,供回水管上安装有阀门,源侧水泵与阀门之间安装有一段旁通管,该旁通管上安装有旁通道阀门。
[0006] 作为优选方案,以上所述的分区优化的群集式地源热泵系统,所述的地埋管换热器为竖直地埋管换热器。
[0007] 作为优选方案,以上所述的分区优化的群集式地源热泵系统,所述的地埋管换热器为水平地埋管换热器。
[0008] 作为优选方案,以上所述的分区优化的群集式地源热泵系统,所述的地埋管换热器为地表水换热器。
[0009] 作为优选方案,以上所述的分区优化的群集式地源热泵系统,所述的地埋管换热器为桩基埋管换热器。
[0010] 作为优选方案,以上所述的分区优化的群集式地源热泵系统,所述的温度检测装置为温度计或温度传感器。
[0011] 作为优选方案,以上所述的分区优化的群集式地源热泵系统,所述的阀门为手动阀门或电动阀门。
[0012] 作为优选方案,以上所述的分区优化的群集式地源热泵系统,所述的旁通管道上的阀门为手动阀门或电动阀门。
[0013] 有益效果:本实用新型提供的分区优化的群集式地源热泵系统和现有技术相比具有以下优点:
[0014] 本实用新型提供的分区优化的群集式地源热泵系统,结构设计合理,操作方便,可充分利用能源,绿色环保,可有效的调整运行策略以适应运行过程中的工况变化,避免热平衡问题的出现,保证系统可靠高效运行,且可提高可再生能源利用效率,具有重要的经济价值和社会价值。
附图说明
[0015] 图1为本实用新型提供的分区优化的群集式地源热泵系统的结构示意图。
[0016]图2为本实用新型提供的分区优化的另一种群集式地源热泵系统的结构示意图。
[0017] 图3为本实用新型提供的分区优化的另一种群集式地源热泵系统的结构示意图。
[0018] 图4为本实用新型提供的分区优化的另一种群集式地源热泵系统的结构示意图。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本实用新型,应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围,在阅读了本实用新型之后,本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0020] 实施例1
[0021] 如图1所示,一种分区优化的群集式地源热泵系统,它包括:分布在外区和内区的竖直地埋管换热器(1),分别于外区和内区的竖直地埋管换热器(1)通过管路相连的支路源侧分集水器(2),各支路源侧分集水器(2)连接总路源侧分集水器(3),总路源侧分集水器(3 )通过管路与源侧水泵组(4 )相连,所述的支路源侧分集水器(2 )和总路源侧分集水器(3)之间的管路上安装电动阀门(5)和温度传感器(6),所述的源侧水泵组(4)连接有供回水管(7),供回水管(7)上安装有电动阀门(8),源侧水泵组(4)与电动阀门(8)之间安装有一段旁通管(9),该旁通管(9 )上安装有电动旁通道阀门(10 )。
[0022] 在地源热泵系统开启前,关闭电动阀门(8),开启电动旁通道阀门(川)、源侧水泵组(4)及竖直地埋管换热器(1),竖直地埋管换热器(1)的水路进行循环,并观察支路源侧分集水器(2)上温度传感器(6)的温度,各支路源侧分集水器(2)温度是否趋于一致及与当地岩土体初始温度进行比较,了解地下岩土体的温度及地下岩土体的内外区域是否存在冷热累积现象。若内区环路的温度明显高于或低于外区环路,则说明内区存在冷热累积现象,应优先开启外区环路的竖直地埋管换热器(1);若外区环路的温度明显高于或低于内区环路,则说明外区存在冷热累积现象,应优先开启内区环路的竖直地埋管换热器(1):若内区及外区环路的温度均明显高于或低于岩土体原始温度,则说明内外区均存在冷热累积现象,需优先开启辅助冷热源。系统开启运行时,开启电动阀门(8),关闭电动旁通道阀门
(10).系统运行过程中可通过支路源侧分集水器(2)上温度传感器(6)的温度观察各内区及外区支路的循环水温变化,可作为调整运行策略的依据。
[0023] 实施例2
[0024] 如图2所示,一种分区优化的群集式地源热泵系统,它包括:分布在外区和内区的水平地埋管换热器(1),分别于外区和内区的水平地埋管换热器(1)通过管路相连的支路源侧分集水器(2),各支路源侧分集水器(2)连接总路源侧分集水器(3),总路源侧分集水器(3 )通过管路与源侧水泵组(4 )相连,所述的支路源侧分集水器(2 )和总路源侧分集水器
(3)之间的管路上安装电动阀门(5)和温度计(6),所述的源侧水泵组(4)连接有供回水管
(7),供回水管(7)上安装有手动阀门(8),源侧水泵组(4)与手动阀门(8)之间安装有一段旁通管(9),该旁通管(9 )上安装有电动旁通道阀门(10 )。
[0025] 在地源热泵系统开启前,关闭手动阀门(8),开启电动旁通道阀门(川)、源侧水泵组(4)及水平地埋管换热器(1),水平地埋管换热器(1)的水路进行循环,并观察支路源侧分集水器(2 )上温度计(6 )的温度,各支路源侧分集水器(2 )温度是否趋于一致及与当地岩土体初始温度进行比较,了解地下岩土体的温度及地下岩土体的内外区域是否存在冷热累积现象。若内区环路的温度明显高于或低于外区环路,则说明内区存在冷热累积现象,应优先开启外区环路的水平地埋管换热器(1):若外区环路的温度明显高于或低于内区环路,贝0说明外区存在冷热累积现象,应优先开启内区环路的水平地埋管换热器(1);若内区及外区环路的温度均明显高于或低于岩土体原始温度,则说明内外区均存在冷热累积现象,需优先开启辅助冷热源。系统开启运行时,开启电动阀门(8),关闭电动旁通道阀门(川)。系统运行过程中可通过支路源侧分集水器(2)上温度传感器(6)的温度观察各内区及外区支路的循环水温变化,可作为调整运行策略的依据。
[0026] 实施例3
[0027] 如图3所示,一种分区优化的群集式地源热泵系统,它包括:分布在外区和内区的地表水换热器(1),分别于外区和内区的地表水换热器(1)通过管路相连的支路源侧分集水器(2),各支路源侧分集水器(2)连接总路源侧分集水器(3),总路源侧分集水器(3)通过管路与源侧水泵组(4)相连,所述的支路源侧分集水器(2)和总路源侧分集水器(3)之间的管路上安装电动阀门(5)和温度计(6),所述的源侧水泵组(4)连接有供回水管(7),供回水管(7)上安装有电动阀门(8),源侧水泵组(4)与电动阀门(8)之间安装有一段旁通管(9),该旁通管(9 )上安装有电动旁通道阀门(10 )。
[0028] 在地源热泵系统开启前,关闭电动阀门(8),开启电动旁通道阀门(1(0、源侧水泵组(4)及地表水换热器〔0。地表水换热器(1)的水路进行循环,并观察支路源侧分集水器(2)上温度计(6)的温度,各支路源侧分集水器(2)温度是否趋于一致及与当地岩土体初始温度进行比较,了解地下岩土体的温度及地下岩土体的内外区域是否存在冷热累积现象。若内区环路的温度明显高于或低于外区环路,则说明内区存在冷热累积现象,应优先开启外区环路的地表水换热器(1):若外区环路的温度明显高于或低于内区环路,则说明外区存在冷热累积现象,应优先开启内区环路的地表水换热器(1);若内区及外区环路的温度均明显高于或低于岩土体原始温度,则说明内外区均存在冷热累积现象,需优先开启辅助冷热源。系统开启运行时,开启电动阀门(8),关闭电动旁通道阀门(川)。系统运行过程中可通过支路源侧分集水器(2)上温度传感器(6)的温度观察各内区及外区支路的循环水温变化,可作为调整运行策略的依据。
[0029] 实施例4
[0030] 如图4所示,一种分区优化的群集式地源热泵系统,它包括:分布在外区和内区的桩基埋管换热器(1),分别于外区和内区的桩基埋管换热器(1)通过管路相连的支路源侧分集水器(2),各支路源侧分集水器(2)连接总路源侧分集水器(3),总路源侧分集水器(3)通过管路与源侧水泵组(4 )相连,所述的支路源侧分集水器(2 )和总路源侧分集水器(3 )之间的管路上安装电动阀门(5)和温度计(6),所述的源侧水泵组(4)连接有供回水管(7),供回水管(7)上安装有电动阀门(8),源侧水泵组(4)与电动阀门(8)之间安装有一段旁通管
(9),该旁通管(9)上安装有电动旁通道阀门(10)。
[0031] 在地源热泵系统开启前,关闭电动阀门(8),开启电动旁通道阀门(1(0、源侧水泵组(4)及桩基埋管换热器〔0。桩基埋管换热器(1)的水路进行循环,并观察支路源侧分集水器(2)上温度计(6)的温度,各支路源侧分集水器(2)温度是否趋于一致及与当地岩土体初始温度进行比较,了解地下岩土体的温度及地下岩土体的内外区域是否存在冷热累积现象。若内区环路的温度明显高于或低于外区环路,则说明内区存在冷热累积现象,应优先开启外区环路的桩基埋管换热器(1):若外区环路的温度明显高于或低于内区环路,则说明外区存在冷热累积现象,应优先开启内区环路的桩基埋管换热器(1);若内区及外区环路的温度均明显高于或低于岩土体原始温度,则说明内外区均存在冷热累积现象,需优先开启辅助冷热源。系统开启运行时,开启电动阀门(8),关闭电动旁通道阀门(川)。系统运行过程中可通过支路源侧分集水器(2)上温度传感器(6)的温度观察各内区及外区支路的循环水温变化,可作为调整运行策略的依据。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种分区优化的群集式地源热泵系统,其特征在于,它包括:分布在外区和内区的地埋管换热器(I ),分别于外区和内区的地埋管换热器(I)通过管路相连的支路源侧分集水器(2),各支路源侧分集水器(2)连接总路源侧分集水器(3),总路源侧分集水器(3)通过管路与源侧水泵组(4)相连,所述的支路源侧分集水器(2)和总路源侧分集水器(3)之间的管路上安装电动阀门(5)和温度检测装置(6),所述的源侧水泵组(4)连接有供回水管(7),供回水管(7)上安装有阀门(8),源侧水泵组(4)与阀门(8)之间安装有一段旁通管(9),该旁通管(9 )上安装有旁通道阀门(10 )。
2.根据权利要求1所述的分区优化的群集式地源热泵系统,其特征在于,所述的地埋管换热器(I)为竖直地埋管换热器。
3.根据权利要求1所述的分区优化的群集式地源热泵系统,其特征在于,所述的地埋管换热器(I)为水平地埋管换热器。
4.根据权利要求1所述的分区优化的群集式地源热泵系统,其特征在于,所述的地埋管换热器(I)为地表水换热器。
5.根据权利要求1所述的分区优化的群集式地源热泵系统,其特征在于,所述的地埋管换热器(I)为桩基埋管换热器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的分区优化的群集式地源热泵系统,其特征在于,所述的温度检测装置(6)为温度计或温度传感器。
7.根据权利要求6所述的分区优化的群集式地源热泵系统,其特征在于,所述的阀门(8)为手动阀门或电动阀门。
8.根据权利要求6所述的分区优化的群集式地源热泵系统,其特征在于,所述的旁通管道上的阀门(10)为手动阀门或电动阀门。
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