CN205536657U - 土壤源热泵节能补热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土壤源热泵节能补热装置，包括供暖末端、水源热泵机组、土壤源换热系统、空调末端和冷却塔，供暖末端和水源热泵机组通过管道连通，在管道上安装有供暖循环泵；土壤源换热系统和水源热泵机组通过管道连通，在管道上设置有控制阀和土壤源循环泵；空调末端和冷却塔通过管道连通，连通空调末端和冷却塔的管道分别与土壤源换热系统和水源热泵机组连通。本实用新型充分利用夏季废热，一则修复土壤因冬季单采暖造成的温度衰减，二则可以夏季免费为室内部分区域供冷，与地源热泵系统达到了高度的协调，使得土壤源在北方地区单供暖使用中更加可靠，效率及功能得到了最大的提高。

Description

土壤源热泵节能补热装置

技术领域

本实用新型涉及地源热泵系统供暖领域，具体是土壤源热泵节能补热装置。

背景技术

随着地源热泵的发展，在北方利用土壤源热泵单供暖的越来越多，冬季采暖中，土壤的温度的下降对设备对客户需求造成重大影响，以至于较多情况下不得不在后期使用防冻液来解决土壤温度下降的难题，增加了项目投资，同时设备寿命衰减、系统维护难度加大问题随之而来。逐渐也产生了利用太阳能冬季辅助加热的土壤源热泵系统，但系统造价高、维护难度大、利用率低、且受气候影响大等使效果并不理想；再者，若仍然采用电加热、燃气锅炉、燃煤锅炉等辅助供暖，并不能充分利用地热能可再生资源，尤其是在北方供暖需求大的情况下，势必多用了电或者煤炭燃气等危机能源，达不到节能环保的效果；第三，北方地区供暖为主，夏季制冷需求小，追求品质的用户一般会配置分体空调进行制冷，增加了系统的投资及运行成本

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供土壤源热泵节能补热装置，充分利用夏季室内外高温能量为土壤补热，且夏季可为建筑部分区域提供部分冷量，节约用户部分或全部的制冷设备投资及制冷费用。

本实用新型的技术方案为：

一种土壤源热泵节能补热装置，包括供暖末端、水源热泵机组、土壤源换热系统、空调末端和冷却塔，所述供暖末端和水源热泵机组通过第一进水管和第一出水管连通，在第一进水管上安装有供暖循环泵；所述土壤源换热系统和水源热泵机组通过第二进水管和第二出水管连通，在第二进水管和第二出水管上分别设置有控制阀，在第二进水管上安装有土壤源循环泵；所述空调末端和冷却塔通过第一循环管道和第二循环管道连通；第一循环管道与第二进水管通过第一连接管道连通，第二循环管道与第二出水管通过第二连接管道连通，在第一循环管道与第一连接管道连通处两侧的管道上设置有控制阀，在第二循环 管道与第二连接管道连通处两侧的管道上也设置有控制阀；所述冷却塔包括：

冷却塔本体，内设填料，作为冷却水淋水散热表面，与第一循环管道和第二循环管道分别连通；

冷却塔风机，设置在冷却塔本体上，提供循环风对冷却水降温；

冷却塔循环水进水管阀门，常开阀，设置在冷却塔本体的第一循环管道上；

冷却塔循环水出水管阀门，常开阀，设置在冷却塔本体的第二循环管道上；

冷却塔循环水出水温度传感器，设置在冷却塔本体的第二循环管道上，沿冷却塔本体的第二循环管道走向位于冷却塔循环水出水管阀门的后方，在线监测冷却水水温；

温度控制箱，分别与冷却塔风机和冷却塔循环水出水温度传感器通信连接，接收冷却水出水温度信号，输出电信号，控制冷却塔风机开或关。

优选地，所述水源热泵机组包括依次循环连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述第一进水管和第一出水管和冷凝器连通；第二进水管和第二出水管和蒸发器连通。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本土壤源热泵节能补热装置的造价低、维护难度小、利用率高，且受气候影响小；可以充分利用地热能可再生资源，具有良好的节能环保效果；将土壤源热泵和空调结合在一起，仅在有需求时启动空调，极大的减小了整个系统的投资和运行成本。

附图说明

图1为本实用新型土壤源热泵节能补热装置的结构示意图；

图2为本实用新型土壤源热泵节能补热装置的冷凝塔的结构示意图。

其中，1-供暖末端，2-供暖循环泵，3-冷凝器，4-节流装置，5-蒸发器，6-水源热泵机组，7-第一控制阀，8-第二控制阀，9-土壤源循环泵，10-土壤源换热系统，11-空调末端，12-压缩机，13-第三控制阀，14-第四控制阀，15-第无控制阀，16-第六控制阀，17-冷却塔循环水进水管阀门，18-冷却塔风机，19-冷却塔本体，20-冷却塔循环水出水管阀门，21-冷却塔循环水出水温度传感器，22-温度控制箱。

具体实施方式

下面结合图1-2和实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种土壤源热泵节能补热装置，包括供暖末端1、水源热泵机组6、土壤源换热系统10、空调末端11和冷却塔，供暖末端1和水源热泵机组6通过第一进水管和第一出水管连通，在第一进水管上安装有供暖循环泵2；土壤源换热系统10和水源热泵机组6通过第二进水管和第二出水管连通，在第二进水管设置有控制阀8，在第二出水管上设置有控制阀7，在第二进水管上安装有土壤源循环泵9；空调末端11和冷却塔通过第一循环管道和第二循环管道连通；第一循环管道与第二进水管通过第一连接管道连通，第二循环管道与第二出水管通过第二连接管道连通，在第一循环管道与第一连接管道连通处两侧的管道上设置有控制阀13和控制阀15，在第二循环管道与第二连接管道连通处两侧的管道上设置有控制阀14和控制阀16；冷却塔包括：

冷却塔本体19，内设填料，作为冷却水淋水散热表面，与第一循环管道和第二循环管道分别连通；

冷却塔风机18，设置在冷却塔本体19上，提供循环风对冷却水降温；

冷却塔循环水进水管阀门17，常开阀，设置在冷却塔本体19的第一循环管道上；

冷却塔循环水出水管阀门20，常开阀，设置在冷却塔本体的第二循环管道上；

冷却塔循环水出水温度传感器21，设置在冷却塔本体19的第二循环管道上，沿冷却塔本体19的第二循环管道走向位于冷却塔循环水出水管阀门20的后方，在线监测冷却水水温；

温度控制箱22，分别与冷却塔风机18和冷却塔循环水出水温度传感器21通信连接，接收冷却水出水温度信号，输出电信号，控制冷却塔风机18开或关。

水源热泵机组包括依次循环连接的压缩机12、冷凝器3、节流装置4和蒸发器5，第一进水管和第一出水管和冷凝器3连通；第二进水管和第二出水管和蒸发器5连通。

见图1，土壤源热泵节能补热装置，包括有供暖末端1、供暖循环泵2、土壤源换热系统10、空调末端11、水源热泵机组6、土壤源循环泵9、冷却塔，水源热泵机组6包括依次循环连接的压缩机12、冷凝器3、节流装置4和蒸发器5。

供暖末端1与供暖循环泵2、冷凝器3依次循环连接。

土壤源换热系统10与土壤源循环泵9、第二控制阀8、蒸发器5、第一控制阀7依次循环连接，土壤源换热系统10与土壤源循环泵9、第三控制阀13、空调末端11、第四控制阀14依次循环连接，土壤源换热系统10与土壤源循环泵9、第五控制阀15、冷却塔、第六控制阀16依次循环连接。

本土壤源热泵节能补热装置的使用方法：

(1)、首先所有控制阀、供暖循环泵、土壤源循环泵、水源热泵机组、空调末端、供暖末端、冷却塔关闭；

(2)、冬季单独供暖：开启供暖末端1、供暖循环泵2、水源热泵机组6、控制阀7、控制阀8、土壤源循环泵9和土壤源换热系统10，土壤源换热系统10中的热水依次经土壤源循环泵9、第二控制阀8输送至蒸发器5，然后热水经水源热泵机组6的内部制冷循环传递给冷凝器3，冷凝器3中的热水经第供暖循环泵2输送至供暖末端1进行供暖；即土壤源侧的供暖循环为：土壤源换热系统10→土壤源循环泵9→控制阀8→蒸发器5→控制阀7→土壤源换热系统10；水源热泵机组6的内部热泵循环为：压缩机12→冷凝器3→节流装置4→蒸发器5→压缩机12，用户侧的供暖循环为：冷凝器3→供暖循环泵2→供暖末端1→冷凝器3；

(3)夏季冷却塔为土壤补热：开启冷却塔、控制阀15、控制阀16、土壤源循环泵9、土壤源换热器10，冷却塔中的热水依次经控制阀16输送至土壤源换热系统10，然后热水经土壤源循环泵9、控制阀15输送至冷却塔吸热；即冷却塔为土壤补热的循环为：冷却塔→控制阀16→土壤源换热器10→土壤源循环泵9→控制阀15→冷却塔；本操作可与(4)同时使用。

(4)夏季空调末端为土壤补热：北方夏季并不炎热，对制冷要求不高，并不需开启水源热泵机组供冷，仅利用土壤冷量供冷更为经济。开启空调末端11、控制阀13、控制阀14、土壤源循环泵9、土壤源换热器10，空调末端11中的热水依次经控制阀14输送至土壤源换热系统10，然后热水经土壤源循环泵9、控制阀13输送至空调末端11吸热；即空调末端为土壤补热的循环为：空调末端11→控制阀14→土壤源换热系统10→土壤源循环泵9→控制阀13→空调末端11；本操作可与(3)同时使用。

冷却塔循环水进水管阀门17平时常开，冷却塔风机18开启，对淋到冷却塔填料表面的冷却水进行降温，冷却塔循环水出水管阀门20平时常开，冷却塔循环水出水管上的温度传感器在线监测冷却水水温，温度控制箱22接收冷却水出 水温度信号，与冷却水允许最低温度设定值进行比较，实测水温低于设定水温时，输出电信号，冷却塔风机18停机，温度控制箱22持续接收冷却水出水温度信号，与冷却水允许最低温度设定值进行比较，水温高于允许最低温度设定值时，输出电信号，冷却塔风机18开启。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种土壤源热泵节能补热装置，其特征在于，包括供暖末端、水源热泵机组、土壤源换热系统、空调末端和冷却塔，所述供暖末端和水源热泵机组通过第一进水管和第一出水管连通，在第一进水管上安装有供暖循环泵；所述土壤源换热系统和水源热泵机组通过第二进水管和第二出水管连通，在第二进水管和第二出水管上分别设置有控制阀，在第二进水管上安装有土壤源循环泵；所述空调末端和冷却塔通过第一循环管道和第二循环管道连通；第一循环管道与第二进水管通过第一连接管道连通，第二循环管道与第二出水管通过第二连接管道连通，在第一循环管道与第一连接管道连通处两侧的管道上设置有控制阀，在第二循环管道与第二连接管道连通处两侧的管道上也设置有控制阀；所述冷却塔包括：

冷却塔本体，内设填料，作为冷却水淋水散热表面，与第一循环管道和第二循环管道分别连通；

冷却塔风机，设置在冷却塔本体上，提供循环风对冷却水降温；

冷却塔循环水进水管阀门，常开阀，设置在冷却塔本体的第一循环管道上；

冷却塔循环水出水管阀门，常开阀，设置在冷却塔本体的第二循环管道上；

冷却塔循环水出水温度传感器，设置在冷却塔本体的第二循环管道上，沿冷却塔本体的第二循环管道走向位于冷却塔循环水出水管阀门的后方，在线监测冷却水水温；

温度控制箱，分别与冷却塔风机和冷却塔循环水出水温度传感器通信连接，接收冷却水出水温度信号，输出电信号，控制冷却塔风机开或关。

2.根据权利要求1所述的土壤源热泵节能补热装置，其特征在于，所述水源热泵机组包括依次循环连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述第一进水管和第一出水管和冷凝器连通；第二进水管和第二出水管和蒸发器连通。