CN210832163U - 一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，用户侧进水管路、用户侧出水管路分别与冷凝器连接，地源侧进水管路、地源侧出水管路分别与蒸发器连接，蒸发器的输出端依次连接压缩机、卧式油分离器、冷凝器、蒸发器的输入端，冷凝器与蒸发器的输入端之间接有膨胀阀；用户侧进水管路上依次设置用户侧循环水泵、第一微阻力过滤器、第一手动蝶阀；用户侧出水管路上设置第一电动蝶阀；地源侧进水管路上依次设置第二手动蝶阀、第二微阻力过滤器、热源侧地热井泵、第二电动蝶阀；地源侧出水管路上设置第三手动蝶阀；用户侧出水管路经第一水流开关与冷凝器连接，地源侧出水管路经第二水流开关与蒸发器连接。

Description

一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组

技术领域

本实用新型属于地热能利用技术领域，具体涉及一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组。

背景技术

当前市场上的热泵机组都是标准型的热泵机组，蒸发器进水温度普遍较低，而且蒸发器进回水温差较小。且热泵热源侧水泵和二次相关设备没有进行集成处理，空间利用率不高。

因此，为适应中深层无干扰地热供热行业的发展，有必要在现有标准型热泵的基础上开发出适应于中深层无干扰地热供热的具有较高进水温度、较大换热温差的热泵机组；另一方面，采用一、二次侧集成的理念，极大的利用了空间，且一体式机身美观大方，免去了繁琐的机房管道布置，只需要在机组到货后连接机柜的进出水口即可使用；在制冷方面，该集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组可搭配冷却塔为用户夏季供冷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，包括：用户侧进水管路、用户侧出水管路、地源侧进水管路、地源侧出水管路、蒸发器、冷凝器、卧式油分离器、压缩机、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、PLC控制器，所述用户侧进水管路、用户侧出水管路分别与冷凝器连接，所述地源侧进水管路、地源侧出水管路分别与蒸发器连接，所述蒸发器的输出端依次连接压缩机、卧式油分离器、冷凝器、蒸发器的输入端，所述冷凝器与蒸发器的输入端之间接有膨胀阀；所述用户侧进水管路上依次设置用户侧循环水泵、第一微阻力过滤器、第一手动蝶阀；所述用户侧出水管路上设置第一电动蝶阀；所述地源侧进水管路上依次设置第二手动蝶阀、第二微阻力过滤器、热源侧地热井泵、第二电动蝶阀；所述地源侧出水管路上设置第三手动蝶阀；所述用户侧出水管路经第一水流开关WS1与冷凝器连接，所述地源侧出水管路经第二水流开关WS2与蒸发器连接；所述第一温度传感器、第二温度传感器分别设置在地源侧进水管路、地源侧出水管路与蒸发器连接的一侧，所述第三温度传感器、第四温度传感器分别设置在用户侧进水管路、用户侧出水管路与冷凝器连接的一侧，并且所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器均与PLC控制器连接；所述PLC控制器与用户侧循环水泵、第一电动蝶阀、热源侧地热井泵、第二电动蝶阀连接。

上述方案中，所述用户侧循环水泵包括第四手动蝶阀、Y型过滤器、第四手动蝶阀、第一水泵、第一止回阀、第五手动蝶阀、第六手动蝶阀、第二水泵、第二止回阀、第七手动蝶阀，所述第四手动蝶阀、Y型过滤器依次连接，所述Y型过滤器一路依次连接第四手动蝶阀、第一水泵、第一止回阀、第五手动蝶阀，另一路依次连接第六手动蝶阀、第二水泵、第二止回阀、第七手动蝶阀；所述第五手动蝶阀和第七手动蝶阀合为一路后与第一手动蝶阀连接。

上述方案中，所述热源侧地热井泵包括第八手动蝶阀、第三水泵、第三止回阀、第八手动蝶阀、第九手动蝶阀、第四水泵、第四止回阀、第十手动蝶阀，所述第二微阻力过滤器的一路依次连接第八手动蝶阀、第三水泵、第三止回阀、第八手动蝶阀，另一路依次连接第九手动蝶阀、第四水泵、第四止回阀、第十手动蝶阀；所述第八手动蝶阀和第十手动蝶阀合为一路后与第二电动蝶阀连接。

上述方案中，所述地源侧进水管路的热源侧地热井泵和第二电动蝶阀之间通过高温供水旁通管路与用户侧出水管路连接，所述地源侧出水管路与用户侧进水管路之间通过高温回水旁通管路连接。

上述方案中，所述高温供水旁通管路上设置第三电动蝶阀；所述高温回水旁通管路上设置第四电动蝶阀；所述第三电动蝶阀和第四电动蝶阀均与PLC控制连接。

上述方案中，所述用户侧进水管路上的用户侧循环水泵与第一微阻力过滤器之间通过球阀设置第一压力表，所述第一手动蝶阀与冷凝器之间通过球阀设置第二压力表。

上述方案中，所述用户侧出水管路上的第一电动蝶阀与蒸发器之间通过球阀设置第三压力表。

上述方案中，所述地源侧进水管路上的第二手动蝶阀和第二微阻力过滤器之间通过球阀设置第四压力表；所述第二电动蝶阀与蒸发器之间通过球阀设置第五压力表。

上述方案中，所述地源侧出水管路上的第三手动蝶阀与蒸发器之间通过球阀设置第六压力表。

与现有技术相比，本实用新型在机组正常运行时，地源侧地热井泵驱动闭式循环水通过中深层地热套管换热器将地下的热量导出供给蒸发器，用户侧闭式循环水系统通过热泵提温至50℃供给用户供热；当地热井出水温度高于35℃时，通过旁通直供用户，即地源侧热水通过高温供水旁通供给用户侧，用户侧进水通过高温回水旁通供给地源侧出水，减少了热泵机组的运行，提高了系统的经济性，机组采用高温压缩机和蒸发器，能与中深层地热井的出水温度相匹配并具有较高的换热效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。

本实用新型实施例提供一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，如图1所示，其包括：用户侧进水管路1、用户侧出水管路2、地源侧进水管路3、地源侧出水管路4、蒸发器5、冷凝器6、卧式油分离器7、压缩机8，所述用户侧进水管路1、用户侧出水管路2分别与冷凝器6连接，所述地源侧进水管路3、地源侧出水管路4分别与蒸发器5连接，所述蒸发器5的输出端依次连接压缩机8、卧式油分离器7、冷凝器6、蒸发器5的输入端；所述冷凝器6与蒸发器5的输入端之间接有膨胀阀61；所述用户侧进水管路1上依次设置用户侧循环水泵101、第一微阻力过滤器102、第一手动蝶阀103；所述用户侧出水管路2上设置第一电动蝶阀201；所述地源侧进水管路3上依次设置第二手动蝶阀301、第二微阻力过滤器302、热源侧地热井泵303、第二电动蝶阀304；所述地源侧出水管路4上设置第三手动蝶阀401；所述用户侧出水管路2经第一水流开关WS1与蒸发器5连接，所述地源侧出水管路4经第二水流开关WS2与蒸发器5连接；所述第一温度传感器9、第二温度传感器10分别设置在地源侧进水管路3、地源侧出水管路4与蒸发器5连接的一侧，所述第三温度传感器11、第四温度传感器12分别设置在用户侧出水管路2、用户侧进水管路1与冷凝器6连接的一侧，并且所述第一温度传感器9、第二温度传感器10、第三温度传感器11、第四温度传感器12均与PLC控制器连接；所述PLC控制器与用户侧循环水泵101、第一电动蝶阀201、热源侧地热井泵303、第二电动蝶阀304连接。

所述蒸发器5可以采用满液式或降膜式蒸发器。

所述用户侧循环水泵101包括第四手动蝶阀1011、Y型过滤器1012、第四手动蝶阀1013、第一水泵1014、第一止回阀1015、第五手动蝶阀1016、第六手动蝶阀1017、第二水泵1018、第二止回阀1019、第七手动蝶阀1020，所述第四手动蝶阀1011、Y型过滤器1012依次连接，所述Y型过滤器1012一路依次连接第四手动蝶阀1013、第一水泵1014、第一止回阀1015、第五手动蝶阀1016，另一路依次连接第六手动蝶阀1017、第二水泵1018、第二止回阀1019、第七手动蝶阀1020；所述第五手动蝶阀1016和第七手动蝶阀1020合为一路后与第一手动蝶阀103连接。

所述第四手动蝶阀1011和Y型过滤器1012通过球阀设置第七压力表1021。

所述热源侧地热井泵303包括第八手动蝶阀3031、第三水泵3032、第三止回阀3033、第八手动蝶阀3034、第九手动蝶阀3035、第四水泵3036、第四止回阀3037、第十手动蝶阀3038，所述第二微阻力过滤器302的一路依次连接第八手动蝶阀3031、第三水泵3032、第三止回阀3033、第八手动蝶阀3034，另一路依次连接第九手动蝶阀3035、第四水泵3036、第四止回阀3037、第十手动蝶阀3038；所述第八手动蝶阀3034和第十手动蝶阀3038合为一路后与第二电动蝶阀304连接。

所述地源侧进水管路3的热源侧地热井泵303和第二电动蝶阀304之间通过高温供水旁通管路13与用户侧出水管路2连接，所述地源侧出水管路4与用户侧进水管路1之间通过高温回水旁通管路14连接。

所述高温供水旁通管路13上设置第三电动蝶阀1301；所述高温回水旁通管路14上设置第四电动蝶阀1401。

所述第三电动蝶阀1301、第四电动蝶阀1401与PLC控制器连接。

所述用户侧进水管路1上的用户侧循环水泵101与第一微阻力过滤器102之间通过球阀设置第一压力表104，所述第一手动蝶阀103与冷凝器6之间通过球阀设置第二压力表105。

所述用户侧出水管路2上的第一电动蝶阀201与蒸发器5之间通过球阀设置第三压力表202。

所述地源侧进水管路3上的第二手动蝶阀301和第二微阻力过滤器302之间通过球阀设置第四压力表305；所述第二电动蝶阀304与蒸发器5之间通过球阀设置第五压力表306。

所述地源侧出水管路4上的第三手动蝶阀401与蒸发器5之间通过球阀设置第六压力表402。

所述地源侧进水管路3和地源侧出水管路4远离蒸发器5连接的一侧设置第一热量表15，所述用户侧进水管路1和用户侧出水管路2远离冷凝器6连接的一侧设置第二热量表16，通过第一热量表15、第二热量表16监测制热量。

本实用新型的工作过程：

机组正常运行时，当第一温度温度传感器9检测到地热井进水温度大于35℃，PLC控制器发出指令关闭第二电动蝶阀304和第一电动蝶阀201，打开第二电动蝶阀1301和第三电动蝶阀1401。地源侧地热井泵303驱动地热井水通过地源侧进水管路3及高温供水旁通管路13供给用户侧出水管路2，从而完成地热井水直接供给用户供热。用户侧的回水通过用户侧进水管路1，高温回水旁通10通过地源地热井侧出水管路4回到地热井完成供热循环。

当第一温度传感器9检测到地热井进水温度小于35℃，PLC控制器发出指令打开第二电动蝶阀304和第一电动蝶阀201，关闭第二电动蝶阀1301和第三电动蝶阀1401。当第一水流开关WS1及第二水流开关WS2检测到水流状态时，启动热泵机组。地源侧地热井泵303驱动地热井水通过地源侧进水管路3流经蒸发器5通过地源侧出水管路4回流到地热井完成蒸发器5的取热循环。用户侧循环水泵101驱动用户侧循环水通过用户侧进水管路1流经冷凝器6换热后通过用户侧出水管路2向用户供给50℃热水。

地源侧地热井泵303为变频泵，可通过第一温度传感器9和第二温度传感器10检测后，通过PLC控制器做差，如果温差小于10℃则通过PLC控制器输出指令降低泵的运行频率。用户侧水泵101为变频泵，可通过第三温度传感器11和温第四度传感器12检测后，通过PLC控制器做差，如果温差小于6℃，则通过PLC控制器输出指令降低泵的运行频率。

机组可以通过第一温度传感器9和第二温度传感器10显示地热井供回水温度、通过用户侧供回水管路所装设的热量表监测制热量，通过装设在机组电源进线柜主回路上的多功能电表计量电量。PLC控制器可以通过热量和电量计算得出COP显示出来。

所述的变频地热井泵及变频用户侧循环泵均集成于机柜中，可根据前述温差和热量表的流量接点调节水泵频率，提升系统经济性。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，其特征在于，包括：用户侧进水管路、用户侧出水管路、地源侧进水管路、地源侧出水管路、蒸发器、冷凝器、卧式油分离器、压缩机、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、PLC控制器，所述用户侧进水管路、用户侧出水管路分别与冷凝器连接，所述地源侧进水管路、地源侧出水管路分别与蒸发器连接，所述蒸发器的输出端依次连接压缩机、卧式油分离器、冷凝器、蒸发器的输入端，所述冷凝器与蒸发器的输入端之间接有膨胀阀；所述用户侧进水管路上依次设置用户侧循环水泵、第一微阻力过滤器、第一手动蝶阀；所述用户侧出水管路上设置第一电动蝶阀；所述地源侧进水管路上依次设置第二手动蝶阀、第二微阻力过滤器、热源侧地热井泵、第二电动蝶阀；所述地源侧出水管路上设置第三手动蝶阀；所述用户侧出水管路经第一水流开关WS1与冷凝器连接，所述地源侧出水管路经第二水流开关WS2与蒸发器连接；所述第一温度传感器、第二温度传感器分别设置在地源侧进水管路、地源侧出水管路与蒸发器连接的一侧，所述第三温度传感器、第四温度传感器分别设置在用户侧进水管路、用户侧出水管路与冷凝器连接的一侧，并且所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器均与PLC控制器连接；所述PLC控制器与用户侧循环水泵、第一电动蝶阀、热源侧地热井泵、第二电动蝶阀连接。

2.根据权利要求1所述的一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，其特征在于，所述用户侧循环水泵包括第四手动蝶阀、Y型过滤器、第四手动蝶阀、第一水泵、第一止回阀、第五手动蝶阀、第六手动蝶阀、第二水泵、第二止回阀、第七手动蝶阀，所述第四手动蝶阀、Y型过滤器依次连接，所述Y型过滤器一路依次连接第四手动蝶阀、第一水泵、第一止回阀、第五手动蝶阀，另一路依次连接第六手动蝶阀、第二水泵、第二止回阀、第七手动蝶阀；所述第五手动蝶阀和第七手动蝶阀合为一路后与第一手动蝶阀连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，其特征在于，所述热源侧地热井泵包括第八手动蝶阀、第三水泵、第三止回阀、第八手动蝶阀、第九手动蝶阀、第四水泵、第四止回阀、第十手动蝶阀，所述第二微阻力过滤器的一路依次连接第八手动蝶阀、第三水泵、第三止回阀、第八手动蝶阀，另一路依次连接第九手动蝶阀、第四水泵、第四止回阀、第十手动蝶阀；所述第八手动蝶阀和第十手动蝶阀合为一路后与第二电动蝶阀连接。

4.根据权利要求3所述的一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，其特征在于，所述地源侧进水管路的热源侧地热井泵和第二电动蝶阀之间通过高温供水旁通管路与用户侧出水管路连接，所述地源侧出水管路与用户侧进水管路之间通过高温回水旁通管路连接。

5.根据权利要求4所述的一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，其特征在于，所述高温供水旁通管路上设置第三电动蝶阀；所述高温回水旁通管路上设置第四电动蝶阀；所述第三电动蝶阀和第四电动蝶阀均与PLC控制连接。

6.根据权利要求5所述的一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，其特征在于，所述用户侧进水管路上的用户侧循环水泵与第一微阻力过滤器之间通过球阀设置第一压力表，所述第一手动蝶阀与冷凝器之间通过球阀设置第二压力表。

7.根据权利要求6所述的一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，其特征在于，所述用户侧出水管路上的第一电动蝶阀与蒸发器之间通过球阀设置第三压力表。

8.根据权利要求7所述的一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，其特征在于，所述地源侧进水管路上的第二手动蝶阀和第二微阻力过滤器之间通过球阀设置第四压力表；所述第二电动蝶阀与蒸发器之间通过球阀设置第五压力表。

9.根据权利要求8所述的一种集成高效的中深层无干扰地热供热热泵机组，其特征在于，所述地源侧出水管路上的第三手动蝶阀与蒸发器之间通过球阀设置第六压力表。

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