CN210980430U - 一种空气源和地源的双热源热泵循环系统 - Google Patents

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于英娜
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Abstract

本实用新型公开了一种空气源和地源的双热源热泵循环系统,包括空气源热泵机组和地源热泵机组;所述空气源热泵机组包括四通换向阀、气液分离器、压缩机、第一开关阀、风冷换热器、膨胀阀和用户侧水冷换热器,所述热泵机组包括四通换向阀、气液分离器、压缩机、第二开关阀、地源侧水冷换热器、水泵、地埋管、膨胀阀和用户侧水冷换热器,所述地源侧水冷换热器、第二开关阀,与所述风冷换热器、第一开关阀并联,地源热泵机组和空气源热泵机组并联,通过开关阀控制开启和关闭,更具环境需求选择工作机组,解决目前空气源热泵在低温环境下的使用局限和地源热泵在冬夏取热不平衡的问题。

Description

一种空气源和地源的双热源热泵循环系统
技术领域
本实用新型涉及空调热泵技术领域,更具体地说,它涉及一种空气源和地源的双热源热泵循环系统。
背景技术
热泵技术是节能、环保的暖通空调技术。热泵消耗输入的机械功,就能够从低温热源吸热,然后放热至高温热源,热泵以逆卡诺循环为工作原理,遵从热力学三大定律。制热时,热泵通过热工工质循环,能从外界的水、空气或土壤中获取低位热源,然后放热至室内,热泵本身消耗的能量只占制热量的一部分;制冷时,热泵通过热工工质循环,能从室内吸热,然后放热至外界的水、空气或土壤中,热泵功耗也只占制冷量的一部分。由于热泵装置对环境介质中贮藏的部分能量加以挖掘利用。
空气源热泵和地源热泵系统都是使用广泛的系统,但都有其局限性。空气源热泵在室外气温较低的情况下,性能降低且有时需频繁除霜影响正常使用;地源热泵在冬夏冷热负荷不平衡的情况下取热或放热效果减弱,如长期积累还会对土壤造成生态破坏。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足,本实用新型是为了解决目前空气源热泵在低温环境下的使用局限和地源热泵在冬夏取热不平衡的问题,提出一种空气源和地源的双热源热泵系统。
为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:
一种空气源和地源的双热源热泵循环系统,包括空气源热泵机组和地源热泵机组;
所述空气源热泵机组包括四通换向阀、气液分离器、压缩机、第一开关阀、风冷换热器、膨胀阀和用户侧水冷换热器,所述四通换向阀的D接口连接在压缩机的一端,所述四通换向阀的S接口与气液分离器一端连接,所述气液分离器另一端与压缩机另一端连接,所述四通换向阀的C接口依次与第一开关阀、风冷换热器、膨胀阀和用户侧水冷换热器一端连接,所述用户侧水冷换热器的另一端与四通换向阀的E接口连接;
所述热泵机组包括四通换向阀、气液分离器、压缩机、第二开关阀、地源侧水冷换热器、水泵、地埋管、膨胀阀和用户侧水冷换热器,所述水泵连接在地埋管上,所述地埋管两端与地源侧水冷换热器进出水两端连接,所述地源侧水冷换热器的输入端与第二开关阀连接,所述地源侧水冷换热器、第二开关阀,与所述风冷换热器、第一开关阀并联。
优选的,所述空气源热泵机组和所述地源热泵机组设置在同一室外的壳体内。
优选的,所述压缩机为变频压缩机。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
地源热泵在冬夏负荷不平衡时,可以通过空气源热泵来平衡,防止出现取热或放热效果减弱并带来土壤环境失衡,从而扩大地源热泵的使用范围,此时第一开关阀打开,第二开关阀关闭;在用户侧需要的供水温度较高时,空气源热泵难以满足要求,该双热源的热泵可以通过启用地源热泵满足用户需求。当地源热泵提取热量或冷量不足时,或者为了使冬夏平衡,采用空气源作为补充,此时第二开关阀打开,第一开关阀关闭。
机组均安装于室外,能有效减少噪声;压缩机采用变频压缩机,可连续调节温度。
附图说明
图1为本实施例的供热工况系统示意图;
图2为本实施例的供冷工况系统示意图。
图中:1、压缩机;2、四通换向阀;3、用户侧水冷换热器;4、膨胀阀;5、风冷换热器;6、地源侧水冷换热器;7、气液分离器;8、第一开关阀;9、第二开关阀;10、水泵;11、地埋管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种空气源和地源的双热源热泵循环系统,参照图1和2,其包括空气源热泵机组和地源热泵机组;空气源热泵机组和地源热泵机组设置在同一室外的壳体内。
空气源热泵机组包括四通换向阀2、气液分离器7、压缩机1、第一开关阀8、风冷换热器5、膨胀阀4和用户侧水冷换热器3,四通换向阀2包括D、S、C、E四个接口;四通换向阀2的D接口连接在压缩机1的一端,四通换向阀2的S接口与气液分离器7一端连接,气液分离器7另一端与压缩机1另一端连接,四通换向阀2的C接口依次与第一开关阀8、风冷换热器5、膨胀阀4和用户侧水冷换热器3一端连接,用户侧水冷换热器3的另一端与四通换向阀2的E接口连接;
热泵机组包括上述的四通换向阀2、气液分离器7、压缩机1、膨胀阀4和用户侧水冷换热器3之外,还包括第二开关阀9、地源侧水冷换热器6、水泵10和地埋管11;水泵10两端接在地埋管11上,地埋管11两端与地源侧水冷换热器6进出水两端连接,形成水循环;地源侧水冷换热器6的输入端与第二开关阀9连接;地源侧水冷换热器6、第二开关阀9与风冷换热器5、第一开关阀8并联。
采用两套相互并联的机组,一套为与土壤或地下水换热的水冷换机组,另一套为风冷换热机组。用户侧水冷换热器3工作时热源为地源,热源侧热泵机组的工作范围为-15~20℃,出水温度可达55℃;风冷换热器5工作时热源为空气源,当出水温度为35℃,空气源热泵机组的工作范围为-15~20℃;当出水温度为55℃,空气源热泵机组的工作范围为2~20℃。具体的控制策略可以根据气候条件和用户工况要求进行设定;压缩机1为变频压缩机1,可连续调节温度。
工作原理如下:
优先选择地源作为热源,此时第二开关阀9打开,第一开关阀8关闭;当地源热泵机组提取热量或冷量不足时,或者为了使冬夏平衡,采用空气源作为补充,此时第一开关阀8打开,第二开关阀9关闭;在供热工况下,当室外空气温度较低而用户侧水温需求较高时,使用地源热泵机组作为热源,此时第二开关阀9打开,第一开关阀8关闭。
本实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种空气源和地源的双热源热泵循环系统,其特征在于:包括空气源热泵机组和地源热泵机组;
所述空气源热泵机组包括四通换向阀、气液分离器、压缩机、第一开关阀、风冷换热器、膨胀阀和用户侧水冷换热器,所述四通换向阀的D接口连接在压缩机的一端,所述四通换向阀的S接口与气液分离器一端连接,所述气液分离器另一端与压缩机另一端连接,所述四通换向阀的C接口依次与第一开关阀、风冷换热器、膨胀阀和用户侧水冷换热器一端连接,所述用户侧水冷换热器的另一端与四通换向阀的E接口连接;
所述热泵机组包括四通换向阀、气液分离器、压缩机、第二开关阀、地源侧水冷换热器、水泵、地埋管、膨胀阀和用户侧水冷换热器,所述水泵连接在地埋管上,所述地埋管两端与地源侧水冷换热器进出水两端连接,所述地源侧水冷换热器的输入端与第二开关阀连接,所述地源侧水冷换热器、第二开关阀,与所述风冷换热器、第一开关阀并联。
2.根据权利要求1所述的空气源和地源的双热源热泵循环系统,其特征在于:所述空气源热泵机组和所述地源热泵机组设置在同一室外的壳体内。
3.根据权利要求1所述的空气源和地源的双热源热泵循环系统,其特征在于:所述压缩机为变频压缩机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112050329A (zh) * 2020-09-17 2020-12-08 广东积微科技有限公司 一种具有多热源切换的多联机系统
CN112413713A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 沈阳建筑大学 一种利用相变储能技术的新型双源热泵系统

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