CN206504427U - 一种地源热泵空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地源热泵空调系统，包括地埋管换热器、冷却塔、热平衡耦合装置、地源热泵机组、空调水循环泵、空调分水器、空调集水器以及空调末端；地埋管换热器与冷却塔通过水管以及热平衡耦合装置相连接。本实用新型可以对地温场进行温度预处理，以增加地源热泵运行时热泵主机冷凝器与地温场之间的温度差，提高室外地温场的换热速率，提高系统运行的可靠性、稳定性、节能率及经济性。通过换热器将冷却塔与地埋管侧的循环水进行了隔离，不仅进行换热，实现了冷却塔和地埋管同时使用，解决了冷却塔和地埋管压力不同、水质不同的问题，降低了冷却塔及循环管路的整体配备容量。

Description

一种地源热泵空调系统

技术领域

本实用新型涉及一种地热系统，尤其是一种地源热泵空调系统。

背景技术

地源热泵是21世纪的一项最具有发展前途的具有节能和环保意义的制冷空调技术，利用地源热泵进行空调温度调节的原理为：通过地源热泵机组抽取地埋管的热量和空调系统进行换热，利用大地的蓄能作用，环保效益显著，高效节能，运行费用低，且运行安全稳定，可靠性高。但是现有的利用地源热泵的空调系统也存在着如下的缺点：地源热泵冬夏两季向大地取热量和排热量不平衡，若该系统在冷热负荷不平衡的情况下长期运行，将会使土壤温度逐渐上升或下降，导致地埋管换热器换热环境恶化，换热效率下降，从而影响热泵机组的效率和运行的经济性。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型公开了地源热泵空调系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种地源热泵空调系统，包括地埋管换热器、冷却塔、热平衡耦合装置、地源热泵机组、空调水循环泵、空调分水器、空调集水器以及空调末端；所述的地埋管换热器经地埋循环泵以及水管与地源热泵机组相连;所述的冷却塔通过冷却水循环泵以及水管与地源热泵机组相连；所述的地源热泵机组通过空调水循环泵、水管、空调分水器、空调集水器连接到空调末端；所述的地埋管换热器与冷却塔还通过水管以及热平衡耦合装置相连接。

作为本实用新型的一种改进，所述的热平衡耦合装置包括换热器，换热器的接头分别与冷却塔的进水管和回水管，以及地埋管换热器的进水管和回水管相连接，在冷却塔的进水管和回水管，以及地埋管换热器的进水管和回水管上还分别设置有蝶阀、温度计以及压力表。

作为本实用新型的一种改进，在所述的冷却塔上设置有自动补水管以及快速补水管。

作为本实用新型的一种改进，所述的地埋管换热器通过气囊式膨胀定压罐与自来水管相连接。

作为本实用新型的一种改进，在水管上还设置有电子水处理器。

有益效果：

1、本发明通过将冷却塔和地埋管换热器通过换热器联通的方式，冷却塔不仅仅作为系统的辅助热源进行制冷，在过渡季节可以对地温场进行温度预处理，以增加地源热泵运行时热泵主机冷凝器与地温场之间的温度差，从而提高室外地温场的换热速率，提高系统运行的可靠性、稳定性、节能率及经济性。

2、在空调系统运行的最不利季节，冷却塔可在地源热泵不运行的夜间开启，对室外地温场进行散热降温处理，实现“蓄冷”，夜间时空气温度相对较低、循环水在冷却塔中易于冷凝并释放潜热，其换热效率较高，另外，夜间冷却塔使用谷价电费，可以节约运行费用。

3、热平衡耦合装置接入原有地源热泵系统简单，通过板式换热器将冷却塔与地埋管侧的循环水进行了隔离，不仅进行换热，实现了冷却塔和地埋管同时使用，解决了冷却塔和地埋管压力不同、水质不同的问题，降低了冷却塔及循环管路的整体配备容量。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2为本发明的热平衡耦合装置的结构图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本实用新型提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

实施例1：

如图1和图2所示的一种地源热泵空调系统，包括地埋管换热器12、冷却塔6、热平衡耦合装置2、地源热泵机组1、空调水循环泵4、空调分水器10、空调集水器9以及空调末端11；所述的地埋管换热器12经地埋循环泵3以及水管与地源热泵机组1相连;所述的冷却塔6通过冷却水循环泵5以及水管与地源热泵机组1相连；所述的地源热泵机组1通过空调水循环泵4、水管、空调分水器10、空调集水器10连接到空调末端11；所述的地埋管换热器12与冷却塔6还通过水管以及热平衡耦合装置2相连接。

所述的热平衡耦合装置2包括换热器H，换热器H的接头分别与冷却塔6的进水管和回水管，以及地埋管换热器的进水管和回水管相连接，在冷却塔6的进水管和回水管，以及地埋管换热器的进水管和回水管上还分别设置有蝶阀V9-V12、温度计以及压力表P1-P4。

在所述的冷却塔6上设置有自动补水管以及快速补水管。所述的地埋管换热器通过气囊式膨胀定压罐与自来水管相连接。在水管上还设置有电子水处理器8。

本发明的空调系统的工作原理为：

以夏天为例，地源热泵机组1将冷冻水通过管道，经空调水循环泵4加压后送入空调分水器10分流进入各个空调末端进行降温，经过各个空调末端热交换后的冷冻水进入空调集水器9中后，经空调水循环泵4回到地源热泵机组1，此循环为空调系统的工作循环。

地源热泵机组1的冷却通过以下的方式：

1、室外侧冷却水经过地埋管换热器降温后，经地埋循环泵3送入地源热泵机组1实现对地源热泵机组1的冷却。

2、冷却塔的冷却水经冷却水循环泵3送入地源热泵机组1实现对地源热泵机组1的冷却。

3、通过上述两种方式同时使用。

冬季该空调系统的运行，参照夏季运行的原理。

系统在冷热负荷不平衡的情况下长期运行，将会使土壤温度逐渐上升或下降，造成热堆积或者冷堆积，通过热平衡耦合装置2来解决该问题，具体的方式如下：

模式一：冬季~夏季运行，在冬季末段开始，当室外气温高于8℃、此时冷却塔内的温度<地埋管换热器的温度，开启热平衡耦合装置阀门V9、V10、V11、V12，装置运行，此时，热平衡耦合装置将地温场换热系统中的热量输送至冷却塔侧，起到进一步降低地温场温度的作用，实现地温场“蓄冷”，为进一步降低运行费用，可选择夜间谷电价时段运行。

模式二：夏季~冬季运行，在夏季末段开始，此时冷却塔内的温度>地埋管换热器的温度，开启热平衡耦合装置阀门V9、V10、V11、V12，装置运行，此时，热平衡耦合装置将冷却塔侧的热量输送至地温场换热系统中，实现地温场“蓄热”，为进一步降低运行费用，可选择夜间谷电价时段运行。

本发明通过将冷却塔和地埋管换热器通过换热器联通的方式，冷却塔不仅仅作为系统的辅助热源进行制冷，在过渡季节可以对地温场进行温度预处理，以增加地源热泵运行时热泵主机冷凝器与地温场之间的温度差，从而提高室外地温场的换热速率，提高系统运行的可靠性、稳定性、节能率及经济性。在空调系统运行的最不利季节，冷却塔可在地源热泵不运行的夜间开启，对室外地温场进行散热降温处理，实现“蓄冷”，夜间时空气温度相对较低、循环水在冷却塔中易于冷凝并释放潜热，其换热效率较高，另外，夜间冷却塔使用谷价电费，可以节约运行费用。热平衡耦合装置接入原有地源热泵系统简单，通过板式换热器将冷却塔与地埋管侧的循环水进行了隔离，不仅进行换热，实现了冷却塔和地埋管同时使用，解决了冷却塔和地埋管压力不同、水质不同的问题，降低了冷却塔及循环管路的整体配备容量。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (5)

1.一种地源热泵空调系统，其特征在于：包括地埋管换热器、冷却塔、热平衡耦合装置、地源热泵机组、空调水循环泵、空调分水器、空调集水器以及空调末端；所述的地埋管换热器经地埋循环泵以及水管与地源热泵机组相连;所述的冷却塔通过冷却水循环泵以及水管与地源热泵机组相连；所述的地源热泵机组通过空调水循环泵、水管、空调分水器、空调集水器连接到空调末端；所述的地埋管换热器与冷却塔还通过水管以及热平衡耦合装置相连接。

2.根据权利要求1所述的地源热泵空调系统，其特征在于：所述的热平衡耦合装置包括换热器，换热器的接头分别与冷却塔的进水管和回水管，以及地埋管换热器的进水管和回水管相连接，在冷却塔的进水管和回水管，以及地埋管换热器的进水管和回水管上还分别设置有蝶阀、温度计以及压力表。

3.根据权利要求1所述的地源热泵空调系统，其特征在于：在所述的冷却塔上设置有自动补水管以及快速补水管。

4.根据权利要求1所述的地源热泵空调系统，其特征在于：所述的地埋管换热器通过气囊式膨胀定压罐与自来水管相连接。

5.根据权利要求1所述的地源热泵空调系统，其特征在于：在水管上还设置有电子水处理器。