CN205300026U - 一种湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，包括：湖水换热器，螺杆热泵机组，生活热水系统，离心热泵机组，空调供暖系统，离心冷水机组，空调供冷系统；所述湖水换热器通过螺杆热泵机组连接生活热水系统；所述湖水换热器还通过离心热泵机组连接空调供暖系统；所述湖水换热器还通过离心冷水机组连接空调供冷系统；所述离心热泵机组还连接空调供冷系统；采用湖水换热器作为生活热水的取热源，及空调系统制冷工况的散热体、制热工况的取热源，利用浅层地表水热能，不直接抽水和直接排放，而是采用间接换热的方案，对环境无影响，属于可再生能源利用技术，高效节能。

Description

一种湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统

技术领域

本实用新型涉及暖通技术领域，尤其涉及一种湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统。

背景技术

随着近年来市场经济的快速发展，城市化进程发展迅速，城市建设规模不断扩大，各种产业园区、大型建筑群和小城镇不断涌现，使总建筑面积逐年增加。2005年中国城市化率已达43%，城镇每年新增建筑近13亿平米。同时随着人民生活水平和舒适性的提高，单位建筑面积能耗呈刚性上升的趋势。建筑能耗作为为满足建筑功能和建筑舒适性服务所必需的能耗，目前在中国总能耗中已占到19～20%，但仍然低于发达国家30%～40%的平均水平。因此建筑能耗对能耗总量的相对值和建筑能耗的绝对值都面临持续增长的压力。建筑节能势在必行，但任务艰巨。而另一方面，由于持续增长的需求和城市能源结构的调整，全国范围内能源供应形势趋于紧张，能源供应已不能满足经济和环境可持续发展的需要。电力负荷连年增加，特别是夏季高峰电力不足和峰谷差增大，每逢夏季许多城市不得不拉闸限电；全国多个城市出现天然气短缺和提价，能源已经成为制约经济进一步发展的瓶颈。建筑能耗主要集中在城市。城市土地资源稀缺，人口密集，建筑规模大能耗高。在建筑能耗中所占比例最高和节能潜力最大的是满足建筑冷暖舒适需求的空调和采暖负荷。现有技术中建筑空调及热水等系统，耗费大量电能，且电能消耗大，能效比低，不够环保节能。

有鉴于此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的缺陷，提供一种湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，以解决现有建筑空调和生活热水系统耗费电能多，不够节能环保的问题。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其中，包括：设置在湖水中用于与湖水进行换热的湖水换热器，用于制热的螺杆热泵机组，用于给用户提供生活热水的生活热水系统，用于制冷及制热的离心热泵机组，用于给用户供暖的空调供暖系统，用于制冷的离心冷水机组，用于给用户供冷的空调供冷系统；所述湖水换热器通过螺杆热泵机组连接生活热水系统；所述湖水换热器还通过离心热泵机组连接空调供暖系统；所述湖水换热器还通过离心冷水机组连接空调供冷系统；所述离心热泵机组还连接空调供冷系统。

所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其中，所述湖水换热器包括闭式湖水换热盘管，在所述闭式湖水换热盘管上设置有配重块。

所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其中，在所述闭式湖水换热盘管的进水管道及出水管道上分别设置有用于对水进行处理的电子水处理仪。

所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其中，所述螺杆热泵机组包括多个全热回收螺杆热泵机组；所述湖水换热器分别通过各个全热回收螺杆热泵机组连接生活热水系统。

所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其中，所述空调供暖系统包括空调热水集水器和空调热水分水器；所述离心热泵机组流出的水依次流经空调热水集水器和空调热水分水器后返回离心热泵机组换热。

所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其中，包括：多个离心冷水机组；所述湖水换热器分别通过各个离心冷水机组连接空调供冷系统。

所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其中，所述空调供冷系统包括：冷冻水集水器和冷冻水分水器；所述离心冷水机组流出的水依次流经冷冻水集水器和冷冻水分水器后返回离心冷水机组换热；所述离心热泵机组流出的水依次流经冷冻水集水器和冷冻水分水器后返回离心热泵机组换热。

所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其中，在所述湖水换热器的出水管道上设置有多个水泵。

有益效果：

本实用新型所提供的一种湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，有效解决了现有建筑空调和生活热水系统耗费电能多，不够节能环保的问题，包括：设置在湖水中用于与湖水进行换热的湖水换热器，用于制热的螺杆热泵机组，用于给用户提供生活热水的生活热水系统，用于制冷及制热的离心热泵机组，用于给用户供暖的空调供暖系统，用于制冷的离心冷水机组，用于给用户供冷的空调供冷系统；所述湖水换热器通过螺杆热泵机组连接生活热水系统；所述湖水换热器还通过离心热泵机组连接空调供暖系统；所述湖水换热器还通过离心冷水机组连接空调供冷系统；所述离心热泵机组还连接空调供冷系统；采用湖水换热器作为生活热水的取热源，及空调系统制冷工况的散热体、制热工况的取热源，利用浅层地表水热能，不直接抽水和直接排放，而是采用间接换热的方案，对环境无影响，属于可再生能源利用技术，高效节能，带来了大大的方便。

附图说明

图1为本实用新型提供的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，图1为实用新型提供的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统的结构示意图，如图所示，所述湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，包括：设置在湖水中用于与湖水进行换热的湖水换热器100，用于制热的螺杆热泵机组200，用于给用户提供生活热水的生活热水系统300，用于制冷及制热的离心热泵机组400，用于给用户供暖的空调供暖系统500，用于制冷的离心冷水机组600，用于给用户供冷的空调供冷系统700；所述湖水换热器100通过螺杆热泵机组200连接生活热水系统300；所述湖水换热器100还通过离心热泵机组400连接空调供暖系统500；所述湖水换热器100还通过离心冷水机组600连接空调供冷系统700；所述离心热泵机组400还连接空调供冷系统700。

具体来说，所述湖水换热器100是埋在湖水中，通过湖水换热器中的介质水与湖水进行换热，从而实现热交换。根据现场实际监测的数据，湖水在-19米处，温度基本恒定在19～21度，是较好的换热温度。在实际应用时，所述湖水换热器100包括换热管网，换热管网放置在湖水中，将低温度的水放入湖水换热器100中，通过与湖水换热器100的管道外的湖水进行换热，湖水换热器100中的水温升高，然后再泵出给螺杆热泵机组200、离心热泵机组400及离心冷水机组600等。在实际应用时，各个器件之间均是管道连接，且相互之间都分别具有进水口和出水口，从而实现水的循环流动，也就是实现循环换热。

优选地，所述湖水换热器100包括闭式湖水换热盘管，在所述闭式湖水换热盘管上设置有配重块。具体来说，闭式湖水盘管换热器利用湖水与循环水的温差来实现换热，节省了大量复杂、烦琐的水处理工艺和取水构筑物的建设，仅将换热盘管直接埋设于湖水中即可实现能量的提取。因此，闭式湖水盘管清洁环保、安全可靠。为了让闭式湖水换热盘管在湖水中沉得更深，因为湖水深处的温度会高一点，这样换热效果更好，在所述闭式湖水换热盘管上设置有配重块。

优选地，在所述闭式湖水换热盘管的进水管道及出水管道上分别设置有用于对水进行处理的电子水处理仪。具体来说，这是对湖水换热器100中的流出和流入的水进行处理，从而降低对后期器件的污染。

所述湖水换热器100泵出的较高温度的水，传输给螺杆热泵机组200。优选地，在所述湖水换热器100的出水管道上设置有多个水泵，从而加快水流速度，也可控制水流量。所述螺杆热泵机组200根据湖水换热器100流过来的水进行换热，将湖水换热器100中的热能通过螺杆热泵机组200中的冷凝器及蒸发器换热给生活热水系统300中的水，也就是对生活热水系统300中的水进行加热，从而通过生活热水系统300留给各个房间提供热水。这样，大大降低了现有建筑生活用热水所耗费的电能，本实用新型提供的系统还能循环利用，环保节能。所述生活热水系统300乃现有热水管道，管道里面有水，可通过自来水管道进行补充，通过螺杆热泵机组200持续的换热，从而对生活热水系统300中的水进行加热，以供用户使用。在实际应用时，本实用新型采用螺杆热泵机组制备高温生活热水（55/50℃）。

优选地，所述螺杆热泵机组200包括多个全热回收螺杆热泵机组；所述湖水换热器100分别通过各个全热回收螺杆热泵机组连接生活热水系统300。具体来说，在实际应用时，不止一个螺杆热泵机组200来对生活用水进行加热，可采用全热回收螺杆热泵机组与普通螺杆热泵机组搭配，实现制冷时制生活热水（不利用湖水换热器取热）、制热时制生活热水、单独制生活热水等多种工况下稳定运行。

如图1所示，所述离心热泵机组400与湖水换热器100对应管道连接，且各自的出水口与进水口对应连接，即离心热泵机组400的进水口连接湖水换热器100的出水口，离心热泵机组400的出水口连接湖水换热器100的进水口。所述离心热泵机组400根据湖水换热器100流过来的水进行换热，然后对空调供暖系统500中的水进行加热。譬如，在冬季利用离心热泵机组400为主要空调供热源。优选地，在初冬和冬末时利用一台全热回收螺杆热泵机组进行辅助供热，这可通过管道连接实现。

在实际应用时，所述离心热泵机组400还对应管道连接空调供冷系统700，也就是离心热泵机组400的另一出水口连接空调供冷系统700的进水口，而离心热泵机组400的另一进水口连接空调供冷系统700的出水口。通过这样的对应连接方式，离心热泵机组换热，从而为空调供冷系统700供冷。关于供冷可通过离心热泵机组400中的冷凝器及蒸发器进行实现。

所述离心冷水机组600与湖水换热器100对应管道连接，与离心热泵机组400的连接方式类似。所述离心冷水机组600根据湖水换热器100流过来的水进行换热，然后对空调供冷系统700中的水进行制冷。在实际应用时，夏季利用离心冷水机组600和离心热泵机组400来对空调供冷系统700进行供冷。关于供冷可通过离心冷水机组600中的冷凝器及蒸发器进行实现。设计离心机与螺杆机组的搭配运行，弥补了制冷、制热各种工况条件下不同类型设备的技术缺陷，使每台设备始终高效运行。

优选地，为了本实用新型提供的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统运行更稳定，效果更好。所述湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，包括多个离心冷水机组600，所述湖水换热器100分别通过各个离心冷水机组600连接空调供冷系统700。也就是说，采用多个离心冷水机组600并联来对空调供冷系统700供冷。

同理，所述湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，包括多个螺杆热泵机组200，所述湖水换热器100分别通过各个螺杆热泵机组200连接生活热水系统300。也就是说，采用多个螺杆热泵机组200并联来对生活热水系统300供热水。当然，也可以采用多个离心热泵机组400来对空调供暖系统500供暖。

优选地，所述螺杆热泵机组200包括多个全热回收螺杆热泵机组；所述湖水换热器100分别通过各个全热回收螺杆热泵机组连接生活热水系统300。也就是说，螺杆热泵机组200包括多个全热回收螺杆热泵机组，通过多个全热回收螺杆热泵机组进行供热水。在实际应用时，在各个全热回收螺杆热泵机组上设置有调节阀，通过调节各个调节阀能够实现控制生活热水系统300中热水的流量及温度。

优选地，所述空调供暖系统500包括空调热水集水器和空调热水分水器；所述离心热泵机组400流出的水依次流经空调热水集水器和空调热水分水器后返回离心热泵机组400换热。具体来说，空调供暖系统500通过空调热水集水器集水，然后供暖，再经空调热水分水器返回离心热泵机组400再次加热。这就是离心热泵机组400与空调供暖系统500之间的循环加热流程。而离心热泵机组400与湖水换热器100之间也是循环换热。

优选地，所述空调供冷系统700包括：冷冻水集水器和冷冻水分水器；所述离心冷水机组600流出的水依次流经冷冻水集水器和冷冻水分水器后返回离心冷水机组600换热；所述离心热泵机组400流出的水依次流经冷冻水集水器和冷冻水分水器后返回离心热泵机组400换热。具体来说，离心冷水机组600与湖水换热器100之间循环换热，然后离心冷水机组600与空调供冷系统700之间也是循环换热，通过冷冻水集水器集水，然后供冷，最后经冷冻水分水器返回离心冷水机组600换热。同时，离心热泵机组400也会供冷。离心热泵机组400与湖水换热器100之间循环换热，而离心热泵机组400与空调供冷系统700之间，通过冷冻水集水器供冷，水温升高之后经冷冻水分水器返回离心热泵机组400换热降温，再流给冷冻水集水器供冷。这就是这些器件之间中的水循环，从而带动热能转换。

在实际应用时，还可以在各个器件之间的管道上设置温度计和流量计，从而对本实用新型提供的系统运行情况进行检测。为了水质更好，在所述湖水换热器的出水口上设置有旋流除砂器，来对水进行除砂，从而使得流给螺杆热泵机组200、离心热泵机组400及离心冷水机组600的水质更好。

综上所述，本实用新型的一种湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，包括：设置在湖水中用于与湖水进行换热的湖水换热器，用于制热的螺杆热泵机组，用于给用户提供生活热水的生活热水系统，用于制冷及制热的离心热泵机组，用于给用户供暖的空调供暖系统，用于制冷的离心冷水机组，用于给用户供冷的空调供冷系统；所述湖水换热器通过螺杆热泵机组连接生活热水系统；所述湖水换热器还通过离心热泵机组连接空调供暖系统；所述湖水换热器还通过离心冷水机组连接空调供冷系统；所述离心热泵机组还连接空调供冷系统；采用湖水换热器作为生活热水的取热源，及空调系统制冷工况的散热体、制热工况的取热源，利用浅层地表水热能，不直接抽水和直接排放，而是采用间接换热的方案，对环境无影响，属于可再生能源利用技术，高效节能；属于可再生能源利用技术，高效节能。夏季水体温度为18～28℃，低于环境温度所以冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式空调系统，能效比可以提高；一套设备同时解决空调供冷、供暖与生活热水；运行稳定可靠。水体的温度一年四季相对稳定，波动范围远远小于空气的变动，这一特性使得机组运行更可靠稳定，不存在空气源热泵的冬季除霜等问题，也保证了系统的经济性；环境效益显著。水源热泵机组可以建造在园区内，没有燃烧、排烟和废弃物，缓解城市热岛效应，符合国家大力发展“节能减排”的政策要求；绿色环保、节能降耗、节约人力、物力。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其特征在于，包括：设置在湖水中用于与湖水进行换热的湖水换热器，用于制热的螺杆热泵机组，用于给用户提供生活热水的生活热水系统，用于制冷及制热的离心热泵机组，用于给用户供暖的空调供暖系统，用于制冷的离心冷水机组，用于给用户供冷的空调供冷系统；所述湖水换热器通过螺杆热泵机组连接生活热水系统；所述湖水换热器还通过离心热泵机组连接空调供暖系统；所述湖水换热器还通过离心冷水机组连接空调供冷系统；所述离心热泵机组还连接空调供冷系统。

2.根据权利要求1所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其特征在于，所述湖水换热器包括闭式湖水换热盘管，在所述闭式湖水换热盘管上设置有配重块。

3.根据权利要求2所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其特征在于，在所述闭式湖水换热盘管的进水管道及出水管道上分别设置有用于对水进行处理的电子水处理仪。

4.根据权利要求1所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其特征在于，所述螺杆热泵机组包括多个全热回收螺杆热泵机组；所述湖水换热器分别通过各个全热回收螺杆热泵机组连接生活热水系统。

5.根据权利要求1所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其特征在于，所述空调供暖系统包括空调热水集水器和空调热水分水器；所述离心热泵机组流出的水依次流经空调热水集水器和空调热水分水器后返回离心热泵机组换热。

6.根据权利要求1所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其特征在于，包括：多个离心冷水机组；所述湖水换热器分别通过各个离心冷水机组连接空调供冷系统。

7.根据权利要求1所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其特征在于，所述空调供冷系统包括：冷冻水集水器和冷冻水分水器；所述离心冷水机组流出的水依次流经冷冻水集水器和冷冻水分水器后返回离心冷水机组换热；所述离心热泵机组流出的水依次流经冷冻水集水器和冷冻水分水器后返回离心热泵机组换热。

8.根据权利要求1所述的湖水源热泵空调冷暖及生活热水系统，其特征在于，在所述湖水换热器的出水管道上设置有多个水泵。