CN207585141U - 一种一体式能源塔热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及能源塔热泵领域，具体公开了一种一体式能源塔热泵，包括能源塔和热泵，能源塔与热泵连接并配置在热泵的上面。本实用新型将制冷压缩机组和能源塔均一体安装，节省了制冷压缩机组与能源塔间的管道及安装施工费用，一体式结构由于制冷压缩机组与能源塔配置在一体，免去了循环管道，消除了扬程，降低了喷喷淋循环泵运行电费，还将大大降低能源塔热泵的一次性投资，提高能源塔热泵的市场竞争力和运行效率。

Description

一种一体式能源塔热泵

技术领域

本实用新型涉及能源塔热泵领域，具体涉及一种一体式能源塔热泵。

背景技术

现有能源塔热泵系统，均将能源塔配置在室外且大都安装在屋顶上，喷淋循环泵、制冷压缩机等设备基本安装在热泵机房内。特别是有的将能源塔安装在距地面较高的楼房屋顶上，不但增大投资成本且大大增加了喷淋循环泵的扬程，导致喷淋循环泵耗电增加，降低了能源塔热泵的效率。另外，由于能源塔安装在距地面较高的楼房屋顶上，往返循环的管道需要添充大量的喷淋介质，特别是防冻液造价昂贵，导致系统成本高昂，且给日后防冻液的处理增加费用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一体式能源塔热泵，以降低能源塔热泵能耗，减少一次性投资，提高能源塔热泵效率的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种一体式能源塔热泵，包括能源塔和热泵，所述能源塔配置在所述热泵的上面，所述能源塔与所述热泵为一体式结构，所述能源塔淋降式空气换热器，所述热泵包括制冷压缩机，所述制冷压缩机用于够驱动制冷剂进入所述淋降式空气换热器。

作为优选，还包括防冻液原料储料箱，所述能源塔配置在所述防冻液原料储料箱上面，所述热泵安装在所述防冻液原料储料箱下面，所述防冻液原料储料箱与所述能源塔连接，所述能源塔与所述热泵以及防冻液原料储料箱为一体式结构。

作为优选，还包括能源塔防冻液原料储料箱，所述防冻液原料储料箱配置在所述能源塔之中，且与所述能源塔为整体结构或分体式现场拼装结构，所述防冻液原料储料箱与所述能源塔连接。

作为优选，还包括防冻液原料储料箱，所述能源塔配置在所述防冻液原料储料箱上面，所述热泵安装在所述防冻液原料储料箱的侧面，且与所述防冻液原料储料箱为整体式结构或分体式现场拼装结构，所述防冻液原料储料箱与所述能源塔连接。

作为优选，所述能源塔还包括塔风机、喷淋装置、进风口、喷淋循环泵、喷淋介质、液位下限传感器和液位上限传感器，所述塔风机配置在能源塔的顶部，所述喷淋装置配置在所述塔风机的下面，所述淋降式空气换热器配置在所述喷淋装置的下面，所述进风口配置在所述淋降式空气换热器的下面，所述喷淋介质配置在所述能源塔的底部，所述喷淋介质的液面在所述进风口的下面，所述液位上限传感器位于所述进风口的下面，并位于所述液位下限传感器的上面。

作为优选，所述热泵还包括冷凝、蒸发换热器、膨胀阀、以及热泵输出接口，所述制冷压缩机吸气端与所述淋降式空气换热器的一端相连接，所述制冷压缩机的排气端与所述冷凝、蒸发换热器的制冷剂侧一端相连接，所述冷凝、蒸发换热器的另一端与所述膨胀阀的一端连接，所述膨胀阀的另一端与所述淋降式空气换热器的另一端相连接。

作为优选，还包括防冻液配比循环泵和盛放于所述防冻液原料储料箱中的防冻液原料，所述防冻液配比循环泵一端连接在所述防冻液原料储料箱的下面，另一端与所述能源塔中的喷淋介质连通。

作为优选，所述液位下限传感器和所述液位上限传感器为声学传感器、光学传感器或电子传感器。

作为优选，所述热泵输出接口与空调末端风机盘管系统或者生活热水储水罐相连接。

本实用新型的有益效果：

1)将喷淋循环泵、制冷压缩机组和能源塔均一体安装，节省了喷淋循环泵与能源塔间的管道及安装施工费用。

2)将喷淋循环泵、制冷压缩机组和能源塔均一体安装，消除了喷淋循环泵扬程，降低喷淋循环泵电动机功率，减少喷淋循环泵能耗，降低能源塔热泵运行费用。

3)由于喷淋循环泵、制冷压缩机组和能源塔均一体安装，添充防冻液数量极少，降低防冻液开支成本，同时日后防冻液提纯维护量大大降低。

4)将喷淋循环泵、制冷压缩机组和能源塔均一体安装在室外，不占机房面积，将大大减少用户土建投资，为用户降低建设费用。

附图说明

图1是本实用新型热泵配置在能源塔下面的一体式能源塔热泵结构示意图；

图2是本实用新型防冻液原料储料箱配置在能源塔与热泵中间的一体式能源塔热泵结构示意图；

图3是本实用新型防冻液原料储料箱配置在能源塔内的的一体式能源塔热泵结构示意图；

图4是本实用新型防冻液原料储料箱与热泵均配置在能源塔下面的一体式能源塔热泵结构示意图。

图中：

1、能源塔；2、热泵；3、防冻液原料储料箱；4、塔风机；5、喷淋装置；6、淋降式空气换热器；7、进风口；8、喷淋循环泵；9、喷淋介质；10、制冷压缩机；11、冷凝、蒸发换热器；12、膨胀阀；13、热泵输出接口；14、热泵输出接口；15、防冻液配比循环泵；16、液位下限传感器；17、液位上限传感器；18、防冻液原料。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例

本实施例提供一体式能源塔热泵，如图1-4所示，包括能源塔和热泵，并且能源塔配置在热泵的上面且与热泵连接。

附图1，是本实用新型热泵配置在能源塔下面的一体式能源塔热泵结构示意图。具体的，该一体式能源塔热泵包括能源塔1和热泵2，能源塔1包括塔风机 4、喷淋装置5、淋降式空气换热器6、进风口7、喷淋循环泵8、喷淋介质9、液位下限传感器16以及液位上限传感器17，热泵2包括制冷压缩机10、冷凝、蒸发换热器11、膨胀阀12、热泵输出接口13、以及热泵输出接口14。热泵2 配置在能源塔1的下面，构成一体式能源塔热泵装置。施工时，将一体式能源塔热泵装置其安装在屋顶，不占用任何机房面积。冬季采暖运行时，喷淋循环泵8运转，喷淋介质9采用防冻液，防冻液经喷淋循环泵8循环由喷淋装置5 向淋降式空气换热器6的表面喷洒，此时淋降式空气换热器6具有蒸发器的功能，防冻液热量经淋降式空气换热器6换热，将空气热量换热至淋降式空气换热器6内循环的制冷剂中，制冷剂吸热蒸发成气态，制冷压缩机10吸入气态的制冷剂，并进行压缩后排出高温气体，压缩高温排气经冷凝、蒸发换热器11制冷剂侧进行冷凝放热，此时冷凝、蒸发换热器11具有冷凝器的功能，并对冷凝、蒸发换热器11水侧循环的采暖水加热，加热后的采暖水由热泵输出接口13和热泵输出接口14循环输出。压缩高温排气经冷凝放热后变为液体制冷剂并由膨胀阀12减压后输入淋降式空气换热器6继续蒸发吸收防冻液热量，维持制冷压缩循环运行。防冻液热量被淋降式空气换热器6蒸发吸热后，由塔风机4循环的空气经进风口7进入塔体内并与过冷的防冻液逆向换热，将空气热量传递给防冻液，过热的防冻液继续由喷淋循环泵8和喷淋装置5喷洒至淋降式空气换热器6，重复上述喷淋换热过程。由于喷淋循环泵8与喷淋装置5为一体结构，没有扬程水阻，因此，喷淋循环泵8电机功率可以选择非常小，只要满足系统流量即可。

当防冻液吸收空气中的水蒸气后被稀释，防冻液浓度降低，含水量加大，并且液位上升，当液位上升至液位上限传感器17时，将防冻液开始倒出，并且当液位下降至液位下限传感器16后停止倒出，此时还应向稀释防冻液添加防冻液原料，提高防冻液浓度，保证安全运行。需要注意的是，当气温≥0℃时喷淋介质9为清水，当气温≤0℃时喷淋介质9为防冻液。

夏季制冷空调运行时，防冻液更换为清水，由常规的四通换向阀或八只水阀门，将热泵2由制热转换为制冷状态，此时淋降式空气换热器6具有冷凝器的功能，冷凝、蒸发换热器11具有蒸发器的功能，压缩高温排气经淋降式空气换热器6释放冷凝热，制冷剂经膨胀阀12节流后，输入冷凝、蒸发换热器11 制冷剂侧，蒸发吸收经热泵输出接口13和热泵输出接口14循环的冷媒水的热量，将冷媒水制冷为冷冻水，冷冻水产生的冷气可以由风机盘管制冷空调输送到空调屋进行制冷。

附图2，是本实用新型防冻液原料储料箱配置在能源塔与热泵中间的一体式能源塔热泵结构示意图。一体式能源塔热泵包括能源塔1、热泵2，防冻液原料储料箱3、以及防冻液配比循环泵15，能源塔1包括塔风机4、喷淋装置5、淋降式空气换热器6、进风口7、喷淋循环泵8、喷淋介质9、液位下限传感器16 以及液位上限传感器17，热泵2包括制冷压缩机10、冷凝、蒸发换热器11、膨胀阀12、热泵输出接口13以及热泵输出接口14，防冻液原料储料箱3内盛放有防冻液原料18，防冻液原料储料箱3通过防冻液配比循环泵15与能源塔1连接。附图2所示的一体式能源塔热泵与附图1所示的一体式能源塔热泵基本相同，所不同的是增加了防冻液原料储料箱3并将其配置在能源塔1和热泵2之间，构成一体式能源塔热泵系统。当防冻液被稀释后，液位上升至液位上限传感器17时，自动将稀释防冻液倒入防冻液储液罐中，待液位下降至液位下限传感器16时，自动停止倒出，并启动防冻液配比循环泵15，将防冻液原料18注入到能源塔1内的喷淋介质9中。增加防冻液浓度有三种方法：

1)、能源塔1与防冻液原料储料箱3配置循环孔，由防冻液配比循环泵15 将防冻液原料18与稀释防冻液往复循环，以提高稀释防冻液的浓度。但该方法应将防冻液原料储料箱3的投料口位置设置在液位上限传感器17位置的上方，保证循环过程中防冻液不至于经投料口处外溢。

2)、能源塔1与防冻液原料储料箱3间配置电动阀，当防冻液配比循环泵 15启动运行时，自动开启电动阀，构成循环回路，保证稀释防冻液9与防冻液原料18循环。防冻液配比循环泵15停止运行时，自动关闭电动阀。

3)、自动控制注入防冻液原料储料箱3自来水的水位，保证防冻液原料18 的液位处于一定的高度，当防冻液配比循环泵15启动运行并向稀释防冻液9排入高浓度防冻液后，自动补充自来水，并且使防冻液原料18的液位处于一定的高度。

附图3，是本实用新型防冻液原料储料箱3配置在能源塔内的的一体式能源塔热泵结构示意图。附图3所示的中一体式能源塔热泵与附图2所示的一体式能源塔热泵不同的是将防冻液原料储料箱3配置在能源塔1中，以减小一体机的体积，其它运行原理与附图2所示的一体式能源塔热泵结构完全一样。

附图4，是本实用新型防冻液原料储料箱与热泵均配置在能源塔下面的一体式能源塔热泵结构示意图。附图4所示的一体式能源塔热泵与附图2所示的一体式能源塔热泵以及附图3所示的一体式能源塔热泵结构基本一样，区别在于防冻液原料储料箱3与热泵2均水平配置在能源塔1的下面。实际应用时，防冻液原料储料箱3与热泵2以及能源塔1可以是整体式结构，也可以是可拼装结构，使用时将热泵2在现场进行拼装，采用拼装式结构便于方便大型机组运输。

本实施例通过将喷喷淋循环泵、制冷压缩机等设备均与能源塔配置在室外，并将其安装成为一体式结构，不但节省了热泵机房投资，还大大降低能源塔系统的造价。一体式结构由于喷喷淋循环泵与能源塔配置在一体，免去了循环管道，消除了扬程，降低了喷喷淋循环泵运行电费，还将大大降低能源塔热泵的一次性投资，提高能源塔热泵的市场竞争力和运行效率。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一体式能源塔热泵，其特征在于，包括能源塔(1)和热泵(2)，所述能源塔(1)配置在所述热泵(2)的上面，所述能源塔(1)与所述热泵(2)为一体式结构，所述能源塔(1)包括淋降式空气换热器(6)，所述热泵(2)包括制冷压缩机(10)，所述制冷压缩机(10)用于够驱动制冷剂进入所述淋降式空气换热器(6)。

2.根据权利要求1所述的一体式能源塔热泵，其特征在于，还包括防冻液原料储料箱(3)，所述能源塔(1)配置在所述防冻液原料储料箱(3)上面，所述热泵(2)安装在所述防冻液原料储料箱(3)下面，所述防冻液原料储料箱(3)与所述能源塔(1)连接，所述能源塔(1)与所述热泵(2)以及防冻液原料储料箱(3)为一体式结构。

3.根据权利要求1所述的一体式能源塔热泵，其特征在于，还包括能源塔防冻液原料储料箱(3)，所述防冻液原料储料箱(3)配置在所述能源塔(1)之中，且与所述能源塔(1)为整体结构或分体式现场拼装结构，所述防冻液原料储料箱(3)与所述能源塔(1)连接。

4.根据权利要求1所述的一体式能源塔热泵，其特征在于，还包括防冻液原料储料箱(3)，所述能源塔(1)配置在所述防冻液原料储料箱(3)上面，所述热泵(2)安装在所述防冻液原料储料箱(3)的侧面，且与所述防冻液原料储料箱(3)为整体式结构或分体式现场拼装结构，所述防冻液原料储料箱(3)与所述能源塔(1)连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一体式能源塔热泵，其特征在于，所述能源塔(1)还包括塔风机(4)、喷淋装置(5)、进风口(7)、喷淋循环泵(8)、喷淋介质(9)、液位下限传感器(16)和液位上限传感器(17)，所述塔风机(4)配置在能源塔(1)的顶部，所述喷淋装置(5)配置在所述塔风机(4)的下面，所述淋降式空气换热器(6)配置在所述喷淋装置(5)的下面，所述进风口(7)配置在所述淋降式空气换热器(6)的下面，所述喷淋介质(9)配置在所述能源塔(1)的底部，所述喷淋介质(9)的液面在所述进风口(7)的下面，所述液位上限传感器(17)位于所述进风口(7)的下面，并位于所述液位下限传感器(16)的上面。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一体式能源塔热泵，其特征在于，所述热泵(2)还包括冷凝、蒸发换热器(11)、膨胀阀(12)、以及热泵输出接口(13，14)，所述制冷压缩机(10)吸气端与所述淋降式空气换热器(6)的一端相连接，所述制冷压缩机(10)的排气端与所述冷凝、蒸发换热器(11)的制冷剂侧一端相连接，所述冷凝、蒸发换热器(11)的另一端与所述膨胀阀(12)的一端连接，所述膨胀阀(12)的另一端与所述淋降式空气换热器(6)的另一端相连接。

7.根据权利要求2-4任一项所述的一体式能源塔热泵，其特征在于，还包括防冻液配比循环泵(15)和盛放于所述防冻液原料储料箱(3)中的防冻液原料(18)，所述防冻液配比循环泵(15)一端连接在所述防冻液原料储料箱(3)的下面，另一端与所述能源塔(1)中的喷淋介质(9)连通。

8.根据权利要求5所述的一体式能源塔热泵，其特征在于，所述液位下限传感器(16)和所述液位上限传感器(17)为声学传感器、光学传感器或电子传感器。

9.根据权利要求6所述的一体式能源塔热泵，其特征在于，所述热泵输出接口(13，14)与空调末端风机盘管系统或者生活热水储水罐相连接。