CN204438368U - 一种水源热泵空调系统 - Google Patents

一种水源热泵空调系统 Download PDF

Info

Publication number
CN204438368U
CN204438368U CN201520085369.7U CN201520085369U CN204438368U CN 204438368 U CN204438368 U CN 204438368U CN 201520085369 U CN201520085369 U CN 201520085369U CN 204438368 U CN204438368 U CN 204438368U
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
air
source
conditioning
conveyance conduit
Prior art date
Application number
CN201520085369.7U
Other languages
English (en)
Inventor
陈金华
侯宝生
李百战
沈雪莲
吴钟雷
刘猛
Original Assignee
重庆大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 重庆大学 filed Critical 重庆大学
Priority to CN201520085369.7U priority Critical patent/CN204438368U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204438368U publication Critical patent/CN204438368U/zh

Links

Abstract

本实用新型提供了一种水源热泵空调系统,该水源热泵空调系统通过较为简单的系统构架结构即实现了温湿度独立控制,不需要设置两组水源热泵机组,也不需要增加溶液除湿装置,对系统的机组容量配置要求相对较低,因此有助于降低初投资成本;与此同时,该系统在夏季能够对源水的冷量加以阶梯级利用,提高了系统运行效率,即使源水温度在15℃以下,也能够保持系统稳定运行,从而实现对低热源水能源的有效利用;并且,本实用新型的水源热泵空调系统控制操作简便,换热循环过程简单,循环路径短,有利于提高系统与运行效率和稳定性,并且控制灵活性高,能够根据新风负荷及室内负荷的变化独立控制,提高系统运行效率,降低运行能耗。

Description

一种水源热泵空调系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及水热资源利用技术和空调技术领域,具体涉及一种水源热泵空调系统。
背景技术
[0002] 目前的水源热泵空调系统主要由源水取水系统、水源热泵机组和末端机组(用户端的新风机组、空调机组等)构成。其环保性主要体现在充分利用了土壤的蓄热性能和源水(例如地下水、地表水等)的恒温性,将源水作为冷热量载体,实现机组与大地之间的热量交换。具体是,冬季时,源水在源水取水系统(主要由取水泵、旋流除沙器、水处理仪等设备组成)的驱动下进入水源热泵机组中的蒸发器,利用源水从土壤中吸收的热量,供给水源热泵机组供制冷剂蒸发,从而将水源热泵机组产生的热量供给用户端的末端机组使用,为用户室内供热;夏季时,源水在源水取水系统的驱动下进入热泵机组中的冷凝器,通过冷凝器的热交换带走废热,再由水源热泵机组将冷量提供给用户端的末端机组使用,为用户室内制冷。
[0003] 但是,在我国一些地区,特别是山地城市高海拔区域和高玮度北方地区,夏季源水取水的温度仅有15°C甚至更低。在常规工况下冷凝温度越低,水源热泵空调系统中的机组效率越高,但进水温度低于15°C与目前市场的水源热泵机组的标准运行工况差距较大,热泵机组中压缩机在冷凝温度过低时节流装置两端压差过小,使得通过节流装置的制冷剂流量急剧减少,运行效率下降,且影响回油等功能,导致水源热泵机组使用寿命减短。这导致了我国很多地区温度在15°C以下的低温源水能源无法得到有效利用。并且,现有的水源热泵空调系统中,由于水源热泵机组一个运行工况下只能提供一个温度的空调冷冻水(一般7°C左右),若要实现温湿度独立控制,一般有如下四种方式:1)新风除湿系统和空调末端分别设置水源热泵机组,该方式导致系统构架复杂,设备利用率低,增加初投资;2)采用冷热水混合方式,向空调末端供所需的高温冷冻水(18~22°C),该方式造成冷量浪费、增大水泵能耗;3)设置中间换热器,向空调末端供高温冷冻水,该方式同样造成了冷量浪费;4)利用溶液除湿装置负责处理新风,使之承担建筑的全部潜热负荷、控制室内湿度,但溶液除湿需设置溶液再生器,虽然可以回收利用机组冷凝热作为再生热源,但系统设计较为复杂,且热回收效率不高。可见,现有的水源热泵空调系统要实现温湿度独立控制,都存在初投资成本较高、运行能耗较大、能源利用率较低等问题。
实用新型内容
[0004] 针对现有技术中存在的上述不足,本实用新型的目的在于提供一种水源热泵空调系统,其通过系统构架优化,一方面实现了温湿度独立控制,并且能够降低机组容量配置要求,初投资成本较低,另一方面还能够在夏季适用于取水温度在15°C以下的源水,并提高了系统运行效率,降低系统中机组容量配置,增强系统运行稳定性,能够实现对低热源水能源的有效利用。
[0005] 一种水源热泵空调系统,包括源水取水子系统、水源热泵机组、换热器、新风机组和空调机组;
[0006] 所述源水取水子系统的源水出水管道通过第一阀门选通结构选择连通至热泵源水输送管道或所述换热器中第一换热端的进水口,换热器中第一换热端的出水口连通至热泵源水输送管道;
[0007] 所述空调机组中换热末端的出水管通过第一循环水泵连通至空调回水输送管道,经由空调回水输送管道通过第一开关阀连通至换热器中第二换热端的进水口,换热器中第二换热端的出水口通过第二开关阀连通至空调供水输送管道,再经由空调供水输送管道连通至空调机组中换热末端的进水管;
[0008] 所述新风机组的出水管通过第二循环水泵连通至热泵机组回水输送管道,所述热泵机组回水输送管道还通过空调回水开关阀与空调回水输送管道相连通;新风机组的进水管连通至热泵机组供水输送管道,所述热泵机组供水输送管道还通过空调供水开关阀与空调供水输送管道相连通;
[0009] 所述水源热泵机组中蒸发器的进水口通过第二阀门选通结构选择连通至热泵源水输送管道或热泵机组回水输送管道,水源热泵机组中蒸发器的出水口通过第三阀门选通结构选择连通至源水排水管道或热泵机组供水输送管道;水源热泵机组中冷凝器的进水口通过第四阀门选通结构选择连通至热泵源水输送管道或热泵机组回水输送管道,水源热泵机组中冷凝器的出水口通过第五阀门选通结构选择连通至源水排水管道或热泵机组供水输送管道。
[0010] 上述的水源热泵空调系统中,作为一种改进方案,所述空调机组中换热末端的出水管与进水管之间设有空调供回水压差平衡阀;所述新风机组的出水管与进水管之间设有新风供回水压差平衡阀。
[0011] 上述的水源热泵空调系统中,作为一种可选择方案,每个阀门选通结构采用一个三通阀来实现。
[0012] 上述的水源热泵空调系统中,作为一种可选择方案,每个阀门选通结构采用一个三通管道和两个开关阀来实现,所述两个开关阀分别设置在三通管道的两个选通支路上。
[0013] 上述的水源热泵空调系统中,作为一种可选择方案,所述空调机组的换热末端为干式风机盘管。
[0014] 上述的水源热泵空调系统中,作为一种可选择方案,所述空调机组的换热末端为毛细管网;所述空调回水输送管道上靠近空调机组一侧还设有空调回水流量调节阀;所述空调回水输送管道与空调供水输送管道之间靠近空调机组一侧还设有回流管道,且在该回流管道上设有回流流量调节阀。
[0015] 相比于现有技术,本实用新型具有以下有益效果:
[0016] 1、本实用新型的水源热泵空调系统,通过较为简单的系统构架结构即实现了温湿度独立控制,不需要设置两组水源热泵机组,也不需要增加溶液除湿装置,对系统的机组容量配置要求相对较低,因此有助于降低初投资成本;
[0017] 2、本实用新型的水源热泵空调系统,在夏季能够对源水的冷量加以阶梯级利用,提高了系统运行效率,即使源水温度在15°C以下,也能够保持系统稳定运行,从而实现对低热源水能源的有效利用。
[0018] 3、本实用新型的水源热泵空调系统控制操作简便,换热循环过程简单,循环路径短,有利于提高系统与运行效率和稳定性,并且控制灵活性高,能够根据新风负荷及室内负荷的变化独立控制,提高系统运行效率,降低运行能耗。
[0019] 4、本实用新型的水源热泵空调系统解决了现有技术中在夏季无法对温度在15°C以下的低热源水能源加以有效利用的技术问题,扩展了水源热泵空调系统的市场应用前景。
附图说明
[0020] 图1为本实用新型的水源热泵空调系统一种实施结构在夏季提供降温和除湿处理的系统构架示意图。
[0021] 图2为本实用新型的水源热泵空调系统另一种实施结构在夏季提供降温和除湿处理的系统构架示意图。
[0022] 图3为本实用新型的水源热泵空调系统一种实施结构在冬季提供供暖处理的系统构架示意图。
[0023] 图4为本实用新型的水源热泵空调系统另一种实施结构在冬季提供供暖处理的系统构架示意图。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
[0025] 本实用新型提供了一种水源热泵空调系统,如图1所示,包括源水取水子系统1、水源热泵机组2、换热器3、新风机组4和空调机组5。其中,源水取水子系统I的源水出水管道通过第一阀门选通结构6选择连通至热泵源水输送管道7或所述换热器3中第一换热端的进水口,换热器3中第一换热端的出水口连通至热泵源水输送管道7。空调机组5中换热末端的出水管通过第一循环水泵8连通至空调回水输送管道9,经由空调回水输送管道9通过第一开关阀10连通至换热器3中第二换热端的进水口,换热器3中第二换热端的出水口通过第二开关阀11连通至空调供水输送管道12,再经由空调供水输送管道12连通至空调机组5中换热末端的进水管。新风机组4的出水管通过第二循环水泵13连通至热泵机组回水输送管道15,所述热泵机组回水输送管道15还通过空调回水开关阀16与空调回水输送管道9相连通;新风机组4中的进水管连通至热泵机组供水输送管道18,所述热泵机组供水输送管道18还通过空调供水开关阀19与空调供水输送管道12相连通。水源热泵机组2中蒸发器的进水口通过第二阀门选通结构20选择连通至热泵源水输送管道7或热泵机组回水输送管道15,水源热泵机组2中蒸发器的出水口通过第三阀门选通结构21选择连通至源水排水管道24或热泵机组供水输送管道18 ;水源热泵机组2中冷凝器的进水口通过第四阀门选通结构22选择连通至热泵源水输送管道7或热泵机组回水输送管道15,水源热泵机组2中冷凝器的出水口通过第五阀门选通结构23选择连通至源水排水管或热泵机组供水输送管道18。
[0026] 在本实用新型的水源热泵空调系统中,新风机组和空调机组各自可以仅存在一组,也可以存在多组新风机组和空调机组,每组新风机组和空调机组可以通过其各自的出水管、进水管按照上述的管道组网方式分别连通到水源热泵空调系统中,用以实现对多户室内空间进行供暖、供冷。同时,系统中空调机组的换热末端可以是干式风机盘管,也可以是毛细管网;只是,在空调机组的换热末端采用毛细管网的情况下,空调回水输送管道上靠近空调机组一侧还需要设置空调回水流量调节阀14,同时在空调回水输送管道与空调供水输送管道之间靠近空调机组一侧还需要设置回流管道,并且在该回流管道上需设置有回流流量调节阀18,如图2所示,用以对毛细管网的供回水温度进行调节,其具体调节方式在后续的控制流程中加以介绍。
[0027] 本实用新型的水源热泵空调系统,既可以在夏季用于对室内空间进行降温和除湿处理,又可以在冬季用于对室内空间进行供暖处理,并且能够实现温度、湿度独立控制。
[0028] 在夏季,利用本实用新型的水源热泵空调系统对室内空间进行降温和除湿处理的控制流程如下。
[0029] 针对于系统中空调机组的换热末端采用干式风机盘管的情况,如图1所示,打开第一开关阀10和第二开关阀11,关闭空调回水开关阀16和空调供水开关阀19,使得空调机组5中换热末端的出水管通过空调回水输送管道9连通至换热器3中第二换热端的进水口,换热器3中第二换热端的出水口通过空调供水输送管道12连通至空调机组5中换热末端的进水管;调节第一阀门选通结构6使其选择连通至换热器3中第一换热端的进水口,调节第二阀门选通结构20使其选择连通至热泵机组回水输送管道15,调节第三阀门选通结构21使其选择连通至热泵机组供水输送管道18,调节第四阀门选通结构22使其选择连通至热泵源水输送管道7,调节第五阀门选通结构23使其选择连通至源水排水管道24 ;然后打开第一循环水泵8和第二循环水泵13。
[0030] 针对于系统中空调机组的换热末端采用毛细管网的情况,如图2所示,除了需要进行上述的控制操作之外,还需要打开空调回水流量调节阀14,关闭空调回水输送管道与空调供水输送管道之间回流管道上的回流流量调节阀17。
[0031] 在夏季,本实用新型水源热泵空调系统中,空调机组换热末端无论采用干式风机盘管还是采用毛细管网,其对室内空间进行降温处理和除湿处理的的循环流程都相同。
[0032] 其中,对室内空间进行降温处理的循环流程为:由源水取水子系统I从源水储水处取水后,通过源水出水管道将源水输送至换热器3中第一换热端的进水口,进入换热器3的第一换热端,将冷量传递给换热器3的第二换热端;空调机组5的换热末端中的空调循环冷冻水通过其出水管排出,在第一循环水泵8的驱动力下通过空调回水输送管道9被输送至换热器3中第二换热端的进水口,进入换热器3的第二换热端,从而与第一换热端中的源水进行热交换,空调循环冷冻水吸取源水的冷量,温度降低,而后从换热器3第二换热端出水口流出,经过空调供水输送管道12从空调机组5中换热末端的进水管送至空调机组5的换热末端,以对流换热方式和辐射换热方式将冷量传递给室内,降低室内温度,空调机组换热末端的空调循环冷冻水吸热升温后,再次从空调机组3中换热末端的出水管排出;如此循环,对室内空间进行降温处理;
[0033] 对室内空间进行除湿处理的循环流程为:在换热器3的第一换热端吸热升温后的源水从换热器3中第一换热端的出水口流出,经过热泵源水输送管道7从水源热泵机组2中冷凝器的进水口进入水源热泵机组2的冷凝器,冷凝器中制冷剂吸收源水中冷量后送至水源热泵机组蒸发器,被二次加热的源水从热泵机组冷凝器出口排出,经源水排水管道24排回源水储水处;新风机组4的新风循环冷冻水通过其出水管排出,在第二循环水泵13的驱动力下通过热泵机组回水输送管道15后被输送至水源热泵机组2中蒸发器的进水口,进入水源热泵机组2的蒸发器,新风循环冷冻水吸收蒸发器中制冷剂的冷量后降温,再从水源热泵机组2中蒸发器的出水口流出,经过热泵机组供水输送管道18后从新风机组的进水管回流至新风机组4中,将冷量传递给新风机组4吸入的室外空气,室外空气被降温并冷凝除湿后送入至室内空间,新风机组中新风循环冷冻水吸热升温后,再次从新风机组4中出水管排出;如此循环,对新风机组向室内引进的新风进行降温和除湿处理。
[0034] 本实用新型的水源热泵空调系统,还可以对夏季降温和除湿处理过程加以监控,具体监控实现方式如下:
[0035] 在源水取水子系统的源水出水管道设置温度传感器及流量计,源水排水管道上设置温度传感器,对源水供、排水温度及源水流量进行监测;可根据源水供、排水温度差控制源水源水取水泵运行频率,改变源水供水流量,减少源水取水系统能耗。
[0036] 水源热泵机组冷凝器进水口处设置温度传感器、温度计、压力表,冷凝器出水口处设置水温传感器、温度计、压力表,流量计,监测源水进、出水口水温度,水流量及机组冷凝器进出口压差,监控机组运行状况。
[0037] 水源热泵机组蒸发器进水口处设置温度传感器、温度计、压力表,蒸发器出水口处设置温度传感器、温度计、压力表,流量计,监测新风循环冷冻水供、回水温,水流量及机组冷凝器进、出水口压差,监控机组运行工况。
[0038] 换热器第一换热端源水进水口出设置温度计、压力表,出水口处设置温度计、压力表,监测第一换热端压力差和进、出水口水温;换热器第二换热端进水口处设置温度传感器、温度计、压力表,出水口处设置温度传感器、温度计、压力表,流量计,监测进入换热器第二换热端的空调循环冷冻水供、回水温度,水流量及第二换热端压力差。
[0039] 新风机组进水管和出水管上均设由温度传感器,监测新风机组的供回水温差,并根据供回水温差控制第一循环水泵的运行频率,调节新风循环冷冻水流量,提高新风循环冷冻水供回水温度差,减少第一循环水泵能耗。
[0040] 空调机组换热末端的进水管和出水管上均设置温度传感器,监测空调机组换热末端的供回水温差,并根据热水供回水温差控制第二循环水泵运行频率,调节空调循环冷冻水流量,降低第二循环水泵能耗。
[0041] 通过上述对室内空间的降温和除湿处理流程及监控原理,可以看到,本实用新型的水源热泵空调系统在进行降温和除湿处理的过程中,即使对于夏季源水温度低于15°C的情况,在利用源水取水系统抽取源水后,首先让温度较低(低于15°C)的源水在换热器中与来自空调降温末端的较空调循环冷冻水进行热交换,对较高温的空调循环冷冻水降温,用于空调机组换热末端的供冷,同时也使得源水得以第一次升温(升温后源水温度一般提高5°C);此后源水再进入水源热泵机组与来自新风机组的较低温的新风循环冷冻水进行热交换,新风循环冷冻水降温,用于新风机组对引进的室外空气进行降温除湿处理,源水二次升温,最后由源水排水管道排出;整个过程中,系统对源水的冷量加以阶梯级利用,提高了对源水资源的利用效率,同时,即使在夏季低温源水温度低于15°C时,源水在进入水源热泵机组前经过一次升温,避免了低于15°C的源水直接进入水源热泵机组,影响机组运行能效和使用寿命,有利于提高机组运行效率、保证了机组运行稳定性;此外还可以看到,主要的降温工作由空调机组的换热末端执行,而除湿工作则完全由新风机组执行,甚至低温新风还可辅助降温,从而实现了温湿度独立控制,降低机组容量配置。当然,可以理解,本实用新型的水源热泵空调系统在夏季并不仅限于源水温度低于15°C的应用情况,只是相比现有技术的水源热泵系统,而言针对于夏季源水温度低于15°C时,能够获得更好的机组运行效率和运行稳定性。
[0042] 在冬季,利用本实用新型的水源热泵空调系统对室内空间进行供暖处理,对于空调机组换热末端采用干式风机盘管或毛细管网的两种应用情况,其各自的控制流程以及对室内空间进行供暖处理的循环流程都略有不同。
[0043] 在冬季,对于空调机组换热末端采用干式风机盘管的应用情况,本实用新型的水源热泵空调系统对室内空间进行供暖处理的控制流程如下:如图3所示,关闭第一开关阀10和第二开关阀11,打开空调回水开关阀16和空调回水开关阀19 ;调节第四阀门选通结构22使其选择连通至热泵机组回水输送管道15,调节第五阀门选通结构23使其选择连通至热泵机组供水输送管道18,使得空调机组5中换热管路的出水口依次通过空调回水输送管道9和热泵机组回水输送管道15连通至水源热泵机组2中冷凝器的进水口,同时空调机组5中换热管路的回水口依次通过空调供水输送管道12和热泵机组供水输送管道18连通至水源热泵机组2中冷凝器的出水口 ;调节第一阀门选通结构6使其选择连通至热泵源水输送管道7,调节第二阀门选通结构20使其选择连通至热泵源水输送管道7,调节第三阀门选通结构21使其选择连通至源水排水管道24 ;然后打开第一循环水泵8和第二循环水泵13 ;
[0044] 对于空调机组换热末端采用干式风机盘管的应用情况,本实用新型的水源热泵空调系统对室内空间进行供暖处理的循环流程为:由源水取水子系统I从源水储水处取水后,通过源水出水管道和热泵源水输送管道7将源水输送至水源热泵机组2中蒸发器的进水口,进入水源热泵机组2的蒸发器中,蒸发器中制冷剂吸收源水热量送至水源热泵冷凝器,源水温度降低并从水源热泵机组蒸发器的出水口排出,经源水排水管道24排回源水储水处;新风机组4中的新风循环冷冻水通过其出水管排出,在第二循环水泵13的驱动力下通过热泵机组回水输送管道15后被输送至水源热泵机组2中冷凝器的进水口,进入水源热泵机组2的冷凝器中,新风循环冷冻水吸收冷凝器中制冷剂的热量后升温,再从水源热泵机组2冷凝器的出水口流出,经过热泵机组供水输送管道18后从新风机组的进水管回流至新风机组4中,将热量传递给新风机组4吸入的室外空气,室外空气被加热后送入室内,新风机组中新风循环冷冻水放热后降温,再次从新风机组4中出水管排出;如此循环,对新风机组向室内引进的新风进行加热处理;与此同时,空调机组5的换热末端中的空调循环冷冻水通过其出水管排出,在第一循环水泵8的驱动力下通过空调回水输送管道9和热泵机组回水输送管道15后,被输送至被输送至水源热泵机组2中冷凝器的进水口,进入水源热泵机组2的冷凝器中,空调循环冷冻水吸收冷凝器中制冷剂的热量后升温,再从水源热泵机组2冷凝器的出水口流出,经过热泵机组供水输送管道18和空调供水输送管道12后从空调机组5中换热末端的进水管送至空调机组5的换热末端,以对流换热方式和辐射换热方式将热量传递给室内,提高室内温度,空调机组换热末端的空调循环冷冻水放热降温后,再次从空调机组3中换热末端的出水管排出;如此循环,对室内空间进行供暖。
[0045] 在冬季,对于空调机组换热末端采用毛细管网的应用情况,本实用新型的水源热泵空调系统对室内空间进行供暖处理的控制流程如下:如图4所示,关闭第一开关阀10和第二开关阀11,打开空调回水开关阀16、空调回水开关阀19、空调回水流量调节阀14以及空调回水输送管道与空调供水输送管道之间回流管道上的回流流量调节阀17,同时调节第四阀门选通结构22使其选择连通至热泵机组回水输送管道15,调节第五阀门选通结构23使其选择连通至热泵机组供水输送管道18,使得空调机组5中换热管路的出水口依次通过空调回水输送管道9和热泵机组回水输送管道15连通至水源热泵机组2中冷凝器的进水口,同时空调机组5中换热管路的回水口依次通过空调供水输送管道12和热泵机组供水输送管道18连通至水源热泵机组2中冷凝器的出水口 ;调节第一阀门选通结构6使其选择连通至热泵源水输送管道7,调节第二阀门选通结构20使其选择连通至热泵源水输送管道7,调节第三阀门选通结构21使其选择连通至源水排水管道24 ;然后打开第一循环水泵8和第二循环水泵13 ;
[0046] 对于空调机组换热末端采用毛细管网的应用情况,本实用新型的水源热泵空调系统对室内空间进行供暖处理的循环流程为:由源水取水子系统I从源水储水处取水后,通过源水出水管道和热泵源水输送管道7将源水输送至水源热泵机组2中蒸发器的进水口,进入水源热泵机组2的蒸发器中,蒸发器中制冷剂吸收源水热量送至水源热泵冷凝器,源水温度降低并从水源热泵机组蒸发器的出水口排出,经源水排水管道24排回源水储水处;新风机组4中的新风循环冷冻水通过其出水管排出,在第二循环水泵13的驱动力下通过热泵机组回水输送管道15后被输送至水源热泵机组2中冷凝器的进水口,进入水源热泵机组2的冷凝器中,新风循环冷冻水吸收冷凝器中制冷剂的热量后升温,再从水源热泵机组2冷凝器的出水口流出,经过热泵机组供水输送管道18后从新风机组的进水管回流至新风机组4中,将热量传递给新风机组4吸入的室外空气,室外空气被加热后送入室内,新风机组中新风循环冷冻水放热后降温,再次从新风机组4中出水管排出;如此循环,对新风机组向室内引进的新风进行加热处理;与此同时,空调机组5的换热末端中的空调循环冷冻水通过其出水管排出,在第一循环水泵8的驱动力下,一部分空调循环冷冻水分流入空调回水输送管道9,另一部分空调循环冷冻水分流入空调回水输送管道与空调供水输送管道之间的回流管道,空调循环冷冻水向空调回水输送管道9和回流管道分流的流量分别由空调回水流量调节阀14和回流流量调节阀17的开度控制;分流入空调回水输送管道9的第一部分空调循环冷冻水通过热泵机组回水输送管道15被输送至被输送至水源热泵机组2中冷凝器的进水口,进入水源热泵机组2的冷凝器中,第一部分空调循环冷冻水吸收冷凝器中制冷剂的热量后升温,再从水源热泵机组2冷凝器的出水口流出,经过热泵机组供水输送管道18后回流至空调供水输送管道12 ;分流入空调回水输送管道与空调供水输送管道之间的回流管道的第二部分空调循环冷冻水则进入空调供水输送管道12,与升温后回流到空调供水输送管道12的第一部分空调循环冷冻水再次混合,再次混合后的空调循环冷冻水从空调机组5中换热末端的进水管送至空调机组5的换热末端,以对流换热方式和辐射换热方式将热量传递给室内,提高室内温度,空调机组换热末端的空调循环冷冻水放热降温后,再次从空调机组3中换热末端的出水管排出;如此循环,对室内空间进行供暖。
[0047] 本实用新型的水源热泵空调系统,还可以对冬季供暖处理过程加以监控,具体监控实现方式如下:
[0048] 在源水取水子系统的源水出水管道设置温度传感器及流量计,源水排水管道上设置温度传感器,对源水供、排水温度及源水流量进行监测。可根据源水供、排水温度差控制变频取水泵,改变源水供水流量,减少源水取水能耗。
[0049] 水源热泵机组蒸发器进口处设置温度传感器、温度计、压力表,蒸发器出口处设置水温传感器、温度计、压力表,流量计,监测源水进、出口水温,水流量及机组冷凝器进出口压差,监控机组运行状况;
[0050] 水源热泵机组冷凝器进口处设置温度传感器、温度计、压力表,冷凝器出口处设置温度传感器、温度计、压力表,流量计,监测新风循环冷冻水供、回水温度,水流量及机组冷凝器进出口压差,控制机组运行工况。
[0051] 新风机组进水管和出水管上均设由温度传感器,监测新风机组干管供回水温差,并根据供回水温差控制第一循环水泵的运行频率,调节新风循环冷冻水流量,提高新风循环冷冻水供回水温度差,减少第一循环水泵能耗。当空调换热末端为干式风机盘管时,空调机组换热末端的进水管和出水管上均设置温度传感器,监测空调机组换热末端的供回水温差,并根据热水供回水温差控制第二循环水泵运行频率,调节空调循环冷冻水流量,降低第二循环水泵能耗;当空调换热末端采用毛细管网时,空调机组换热末端的进水管和出水管上均设置温度传感器,监测空调机组换热末端的供回水温差,并根据热水供回水温差控制第二循环水泵运行频率,调节空调循环冷冻水流量,降低第二循环水泵能耗,并调节空调回水流量调节阀和回流流量调节阀的开度,进而调节空调循环冷冻水向空调回水输送管道和回流管道分流的流量,控制送至空调机组换热末端的空调循环冷冻水的温度在35°C左右。
[0052] 通过上述对室内空间的供暖处理流程及监控原理,可以看到,本实用新型的水源热泵空调系统在进行供暖的过程中(冬季一般无需除湿),新风机组送出的新风循环冷冻水的和空调机组换热末端送出的空调循环冷冻水都会汇流进入热泵机组回水输送管道,直接利用水源热泵机组对汇流的两种循环冷冻水加热,汇流的两种循环冷冻水升温后经热泵机组供水输送管道后再分流至新风机组和空调机组,分别用于与引进的室外新风和室内空间进行换热,实现对室内空间的供暖;新风机组中的新风循环冷冻水和空调机组换热末端中的空调循环冷冻水换热降温后再分别从各自的出水管流出,分别在第一循环水泵和第二循环水泵的驱动作用下,再次汇流进入热泵机组回水输送管道,通过水源热泵机组加热升温;如此循环,实现冬季供暖处理。整个换热循环过程简单,循环路径短,有利于提高系统与运行效率和稳定性。新风机组侧与空调机组的换热末端侧能够分别独立设置循环水泵加以驱动,能够通过调整两个循环水泵的驱动力来控制新风循环冷冻水与空调循环冷冻水的循环供热流量,控制灵活性高,使其能够根据新风负荷及室内负荷的变化独立控制,提高系统运行效率,降低运行能耗。
[0053] 本实用新型的水源热泵空调系统,在具体实施时,可以通过调节第一循环水泵的驱动力来控制空调机组换热末端空调循环冷冻水的循环供热流量,从而调节空调机组的制冷、供热负荷;同时,可以通过调节第二循环水泵的驱动力来控制新风机组新风循环冷冻水的循环供热流量,从而调节新风机组的除湿负荷或供热负荷。在空调机组的换热末端为毛细管网的应用情况下,通过调节和控制空调回水输送管道上靠近空调机组一侧的空调回水流量调节阀以及空调回水输送管道与空调供水输送管道之间回流管道上的回流流量调节阀,可以控制送至空调机组换热末端的空调循环冷冻水的温度,使其满足空调机组换热末端的水温要求(一般在35°C左右)。此外,如图2和图4所示,还可以在空调机组3换热末端的出水管与进水管之间增设空调供回水压差平衡阀25,在新风机组4的出水管与进水管之间增设新风供回水压差平衡阀26,用以分别对空调机组换热末端以及新风机组的供、回水压差进行自动调节,可有效减少系统各支路水量波动造成的相互影响,提高系统自控调节效率及效果;还可以在空调机组3换热末端的出水管和进水管上分别设置空调机组出水管开关阀27和空调机组进水管开关阀28,并且在新风机组4的出水管和进水管上分别设置新风机组出水管开关阀29和新风机组进水管开关阀30,用以在需要进行系统检修时,通过空调机组出水管开关阀和空调机组进水管开关阀断开空调机组换热末端的供回水连接,通过新风机组出水管开关阀和新风机组进水管开关阀断开新风机组的供回水连接,以便于维修操作。另外,对于具体实施而言,本实用新型的水源热泵空调系统中,每个阀门选通结构可以选择采用一个三通阀来实现,也可以选择采用一个三通管道和两个开关阀来实现,其中两个开关阀分别设置在三通管道的两个选通支路上;相比而言,阀门选通结构选择采用一个三通阀来实现,能够更好地保证择一选通,系统选通控制更简单,但成本相对高一些;而阀门选通结构选择采用一个三通管道和两个开关阀来实现,成本相对更低,但是择一选通操作较为麻烦,并且有可能出现两路均为通路或闭路的错误设置情况,系统选通控制操作需要更加注意。
[0054] 综上所述可以看到,本实用新型的水源热泵空调系统,其通过系统构架优化,通过较为简单的系统构架结构即实现了温湿度独立控制,不需要设置两组水源热泵机组,也不需要增加溶液除湿装置,对系统的机组容量配置要求相对较低,因此有助于降低初投资成本;与此同时,本实用新型的水源热泵空调系统在夏季能够对源水的冷量加以阶梯级利用,提高了系统运行效率,即使源水温度在15°C以下,也能够保持系统稳定运行,从而实现对低热源水能源的有效利用。并且,本实用新型的水源热泵空调系统控制操作简便,换热循环过程简单,循环路径短,有利于提高系统与运行效率和稳定性,并且控制灵活性高,能够根据新风负荷及室内负荷的变化独立控制,提高系统运行效率,降低运行能耗。由此可见,本实用新型的水源热泵空调系统解决了现有技术中在夏季无法对温度在15°C以下的低热源水能源加以有效利用的技术问题,扩展了水源热泵空调系统的市场应用前景。
[0055] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种水源热泵空调系统,其特征在于,包括源水取水子系统、水源热泵机组、换热器、新风机组和空调机组; 所述源水取水子系统的源水出水管道通过第一阀门选通结构选择连通至热泵源水输送管道或所述换热器中第一换热端的进水口,换热器中第一换热端的出水口连通至热泵源水输送管道; 所述空调机组中换热末端的出水管通过第一循环水泵连通至空调回水输送管道,经由空调回水输送管道通过第一开关阀连通至换热器中第二换热端的进水口,换热器中第二换热端的出水口通过第二开关阀连通至空调供水输送管道,再经由空调供水输送管道连通至空调机组中换热末端的进水管; 所述新风机组的出水管通过第二循环水泵连通至热泵机组回水输送管道,所述热泵机组回水输送管道还通过空调回水开关阀与空调回水输送管道相连通;新风机组的进水管连通至热泵机组供水输送管道,所述热泵机组供水输送管道还通过空调供水开关阀与空调供水输送管道相连通; 所述水源热泵机组中蒸发器的进水口通过第二阀门选通结构选择连通至热泵源水输送管道或热泵机组回水输送管道,水源热泵机组中蒸发器的出水口通过第三阀门选通结构选择连通至源水排水管道或热泵机组供水输送管道;水源热泵机组中冷凝器的进水口通过第四阀门选通结构选择连通至热泵源水输送管道或热泵机组回水输送管道,水源热泵机组中冷凝器的出水口通过第五阀门选通结构选择连通至源水排水管道或热泵机组供水输送管道。
2.根据权利要求1所述水源热泵空调系统,其特征在于,所述空调机组中换热末端的出水管与进水管之间设有空调供回水压差平衡阀;所述新风机组的出水管与进水管之间设有新风供回水压差平衡阀。
3.根据权利要求1所述水源热泵空调系统,其特征在于,每个阀门选通结构采用一个三通阀来实现。
4.根据权利要求1所述水源热泵空调系统,其特征在于,每个阀门选通结构采用一个三通管道和两个开关阀来实现,所述两个开关阀分别设置在三通管道的两个选通支路上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的水源热泵空调系统,其特征在于,所述空调机组的换热末端为干式风机盘管。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的水源热泵空调系统,其特征在于,所述空调机组的换热末端为毛细管网;所述空调回水输送管道上靠近空调机组一侧还设有空调回水流量调节阀;所述空调回水输送管道与空调供水输送管道之间靠近空调机组一侧还设有回流管道,且在该回流管道上设有回流流量调节阀。
CN201520085369.7U 2015-02-06 2015-02-06 一种水源热泵空调系统 CN204438368U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520085369.7U CN204438368U (zh) 2015-02-06 2015-02-06 一种水源热泵空调系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520085369.7U CN204438368U (zh) 2015-02-06 2015-02-06 一种水源热泵空调系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204438368U true CN204438368U (zh) 2015-07-01

Family

ID=53606224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520085369.7U CN204438368U (zh) 2015-02-06 2015-02-06 一种水源热泵空调系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204438368U (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104633789A (zh) * 2015-02-06 2015-05-20 重庆大学 一种水源热泵空调系统及其控制方法
CN104990225A (zh) * 2015-07-20 2015-10-21 上海意利法暖通科技有限公司 一种毛细管系统控制器
CN105373000A (zh) * 2015-10-29 2016-03-02 崔新明 基于“互联网+”的智慧社区平台控制系统及控制方法
CN105485870A (zh) * 2015-12-31 2016-04-13 中国中元国际工程有限公司 回收冷凝热除湿再热系统及应用其的中央空调系统
CN111238006A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 同方人工环境有限公司 一种适用于水源热泵机组的控制系统及其控制方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104633789A (zh) * 2015-02-06 2015-05-20 重庆大学 一种水源热泵空调系统及其控制方法
CN104990225A (zh) * 2015-07-20 2015-10-21 上海意利法暖通科技有限公司 一种毛细管系统控制器
CN105373000A (zh) * 2015-10-29 2016-03-02 崔新明 基于“互联网+”的智慧社区平台控制系统及控制方法
CN105373000B (zh) * 2015-10-29 2018-01-02 崔新明 基于“互联网+”的智慧社区平台控制系统及控制方法
CN105485870A (zh) * 2015-12-31 2016-04-13 中国中元国际工程有限公司 回收冷凝热除湿再热系统及应用其的中央空调系统
CN105485870B (zh) * 2015-12-31 2018-11-27 中国中元国际工程有限公司 回收冷凝热除湿再热系统及应用其的中央空调系统
CN111238006A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 同方人工环境有限公司 一种适用于水源热泵机组的控制系统及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101650098B (zh) 一种太阳能-地源热泵自平衡综合应用系统
CN101476760B (zh) 一种基于太阳能的多热源住宅舒适集成系统
CN104613668B (zh) 组合式空调系统及其控制方法
CN103982958B (zh) 一种两级预冷式除湿装置及其方法
CN202328574U (zh) 双冷却盘管中央空调供风系统
CN103017269B (zh) 溶液除湿再生热湿独立处理空调装置及其节能运行方法
CN101240949B (zh) 梯级能量利用的可调容量的家庭能源系统
CN103206807B (zh) 集成太阳能、空气能和套管蓄能的多源热泵冷热水机组
CN102121731B (zh) 双温热管恒温恒湿空调机组
CN202041020U (zh) 户式空气源热泵-地板辐射多功能系统
CN202008252U (zh) 一种利用地下水源热泵的机房空调
CN203240838U (zh) 集成太阳能、空气能和套管蓄能的多源热泵冷热水机组
CN202853021U (zh) 地埋管与管式间接、直接三级复合型蒸发冷却空调机组
CN201028884Y (zh) 可以同时制冷、制热和制热水的多联空调机组
CN201827978U (zh) 节能型恒温恒湿净化组合式空调机组
CN101943471A (zh) 一种制冷回路极简单的双热源热泵热水装置
CN203132011U (zh) 溶液除湿再生热湿独立处理空调装置
CN103791576B (zh) 一种低品位热源驱动变溶液温度两级溶液除湿空调
CN101603715B (zh) 一种地源热泵空调系统及其空气处理方法
CN101893293B (zh) 集中式多联冷(热)源中央空调系统
CN104990174B (zh) 直膨式风水冷空调系统
CN201652636U (zh) 一种双冷源热回收型恒温恒湿空调机组
CN201028893Y (zh) 一种地源热泵空调系统
CN103267329B (zh) 太阳能蒸发冷却及毛细辐射的制冷、供热和热水系统
CN101936624B (zh) 利用太阳能的毛细管网热泵系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model