CN211903162U - 一种复合型海水源热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种复合型海水源热泵系统，包括海水取水装置，所述海水取水装置与板式换热器的第一进水口连接，所述板式换热器的第一出水口与海水泳池连接，所述板式换热器的第二出水口与自然冷源泵组连接，所述自然冷源泵组与用户空调管路的供水管路连接，所述用户空调管路的回水管路与板式换热器的第二进水口连接，所述板式换热器第二进水口连接的管路上连接定压补水装置。本实用新型能够在室内降温需求不高的时间段，仅通过海水源作为冷水源经过用户空调系统为用户室内降温，室内降温需求稿的时段，通过热泵机组降低冷源温度，使得室内温度满足用户需求。

Description

一种复合型海水源热泵系统

技术领域

本实用新型涉及一种复合型海水源热泵系统，属于新型海水源热泵系统设计领域。

背景技术

海水源热泵技术是利用地球表面浅层海水的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。由于海水的温度一般都十分稳定。海水源热泵机组工作原理就是以海水作为提取和储存能量的基本“源体”，它借助压缩机系统，消耗少量电能，在冬季把存于海水中的低品位能量“取”出来，给建筑物供热；夏季则把建筑物内的能量“取”出来释放到海水中，以达到调节室内温度的目的。

目前室内空调大部分采用热泵机组来降低冷源温度，输送至室内空调管路进行换热来降低室内温度，电能消耗过多，尤其体现在室外温度相对较低的时间段，室内降温需求不是特别明显，没有能够充分利用海水资源。

实用新型内容

本实用新型为解决上述现有技术的不足，提出了一种复合型海水源热泵系统，具体技术方案如下：

一种复合型海水源热泵系统，包括海水取水装置，所述海水取水装置与板式换热器的第一进水口连接，所述板式换热器的第一出水口与海水泳池连接，所述板式换热器的第二出水口与自然冷源泵组连接，所述自然冷源泵组与用户空调管路的供水管路连接，所述用户空调管路的回水管路与板式换热器的第二进水口连接，所述板式换热器第二进水口连接的管路上连接定压补水装置。

优选的，所述海水取水装置包括若干自吸泵和PE聚乙烯管，所述PE聚乙烯管分组设置，并埋没在沿海沙滩，每组PE聚乙烯管通过连接管路分别与第一集水管路连接，所述第一集水管路与自吸泵进水口连接，所述自吸泵出水口的连接管路分别与第二集水管路连接，所述第二集水管路与板式换热器的第一进水口连接。

进一步的，所述PE聚乙烯管上设有若干海水渗水口，所述PE聚乙烯管外壁上包裹聚乙烯过滤网。

进一步的，所述第一集水管路与自吸泵进水口连接的管路上设有水流指示器。

优选的，所述板式换热器的第二出水口与中水源泵组连接，所述中水源泵组与第一热泵机组的第三进水口连接，所述第一热泵机组的第三出水口与板式换热器第二进水口连接的管路连接，所述第一热泵机组的第四出水口经过第一阀门与空调分水器连接，所述空调分水器依次经过第二阀门和第三阀门与用户空调管路的供水管路连接，所述用户空调管路的回水管路依次经过第四阀门和第五阀门与空调集水器连接，所述空调集水器通过第六阀门与空调水循环泵连接，所述空调水循环泵经过第七阀门与第一热泵机组的第四进水口连接；所述自然冷源泵组经过第八阀门与第二阀门和第三阀门之间的管路连接，所述板式换热器的第二进水口经过第九阀门与第四阀门和第五阀门之间的管路连接。

进一步的，所述第六阀门与空调水循环泵之间连接全效水处理器，所述定压补水装置与全效水处理器连接。

进一步的，所述空调水循环泵经过第十阀门与第二热泵机组的第五进水口连接，所述第二热泵机组的第五出水口经过第十一阀门与空调分水器连接，所述第十一阀门与第一阀门的出水端汇集后与空调分水器连接，所述第二热泵机组的第六进水口和第六出水口均与集热水箱连接。

进一步的，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门和第十一阀门均为电动阀门。

本实用新型能够在室内降温需求不高的时间段，仅通过海水源作为冷水源经过用户空调系统为用户室内降温，室内降温需求稿的时段，通过热泵机组降低冷源温度，使得室内温度满足用户需求；海水取水装置采用竖直插在沿海沙滩的方式，通过自吸泵取水，可有效防止因传统海底沉箱的取水方式容易造成进水口堵塞不便于维护的情况。

附图说明

图1是本实用新型一种复合型海水源热泵系统的结构示意图。

图2是本实用新型海水取水装置的结构示意图。

图3是本实用新型PE聚乙烯管的正视图。

图中：1、海水取水装置；101、自吸泵；102、PE聚乙烯管；103、第一集水管路；104、第二集水管路；105、海水渗水口；106、水流指示器；2、板式换热器；3、海水泳池；4、自然冷源泵组；5、用户空调管路；6、定压补水装置；7、中水源泵组；8、第一热泵机组；9、第一阀门；10、空调分水器；11、第二阀门；12、第三阀门；13、第四阀门；14、第五阀门；15、空调集水器；16、第六阀门；17、空调水循环泵；18、第七阀门；19、第八阀门；20、第九阀门；21、全效水处理器；22、第十阀门；23、第二热泵机组；24、第十一阀门；25、集热水箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，一种复合型海水源热泵系统，包括海水取水装置1，所述海水取水装置1与板式换热器2的第一进水口连接，所述板式换热器2的第一出水口与海水泳池3连接，也可直接排入大海，所述板式换热器2的第二出水口与自然冷源泵组4连接，所述自然冷源泵组4与用户空调管路5的供水管路连接，所述用户空调管路5的回水管路与板式换热器2的第二进水口连接，所述板式换热器2第二进水口连接的管路上连接定压补水装置6。

所述板式换热器2的第二出水口与中水源泵组7连接，所述中水源泵组7与第一热泵机组8的第三进水口连接，所述第一热泵机组8的第三出水口与板式换热器2第二进水口连接的管路连接，所述第一热泵机组8的第四出水口经过第一阀门9与空调分水器10连接，所述空调分水器10依次经过第二阀门11和第三阀门12与用户空调管路5的供水管路连接，所述用户空调管路5的回水管路依次经过第四阀门13和第五阀门14与空调集水器15连接，所述空调集水器15通过第六阀门16与空调水循环泵17连接，所述空调水循环泵17经过第七阀门18与第一热泵机组8的第四进水口连接；所述自然冷源泵组4经过第八阀门19与第二阀门11和第三阀门13之间的管路连接，所述板式换热器2的第二进水口经过第九阀门20与第四阀门13和第五阀门14之间的管路连接。

所述第六阀门16与空调水循环泵17之间连接全效水处理器21，所述定压补水装置6与全效水处理器21连接。

所述空调水循环泵17经过第十阀门22与第二热泵机组23的第五进水口连接，所述第二热泵机组23的第五出水口经过第十一阀门24与空调分水器10连接，所述第十一阀门24与第一阀门9的出水端汇集后与空调分水器10连接，所述第二热泵机组23的第六进水口和第六出水口均与集热水箱25连接。

所述第一阀门9、第二阀门11、第三阀门12、第四阀门13、第五阀门14、第六阀门16、第七阀门18、第八阀门19、第九阀门20、第十阀门22和第十一阀门24均为电动阀门，且均与PLC控制器电性连接，所述海水取水装置1的自吸泵101、水流指示器106均与PLC控制器电性连接，且PLC控制器与控制面板电性连接，所述自然冷源泵组4、中水源泵组7、第一热泵机组8、第二热泵机组23、空调水循环泵17、定压补水装置6均与PLC控制器电性连接，所述控制面板分别显示第一阀门9、第二阀门11、第三阀门12、第四阀门13、第五阀门14、第六阀门16、第七阀门18、第八阀门19、第九阀门20、第十阀门22、第十一阀门24、自吸泵101、自然冷源泵组4、中水源泵组7、第一热泵机组8、第二热泵机组23、空调水循环泵17、定压补水装置6的开关状态及水流指示器106信号状态。

所述海水取水装置1包括若干自吸泵101和PE聚乙烯管102，所述PE聚乙烯管102分组设置，并埋没在沿海沙滩，每组PE聚乙烯管102通过连接管路分别与第一集水管路103连接，所述第一集水管路103与自吸泵进水口连接，所述自吸泵出水口的连接管路分别与第二集水管路104连接，所述第二集水管路104与板式换热器2的第一进水口连接。所述PE聚乙烯管102上设有若干海水渗水口105，所述PE聚乙烯管102外壁上包裹聚乙烯过滤网。所述第一集水管路103与自吸泵进水口连接的管路上设有水流指示器106。在海滩上打井，然后将PE聚乙烯管102竖直埋没在井内，通过自吸泵101吸水，水通过聚乙烯过滤网将砂砾过滤掉后经过海水渗水口105进入PE聚乙烯管102，最终通过第一集水管路103和自吸泵101进入第二集水管路104，为板式换热器2提供海水冷源。通过聚乙烯过滤网过滤，将海水生物、藤壶等杂质进行过滤保证海水水质。多组PE聚乙烯管102分别与第一集水管路103连接，在每个自吸泵101与第一集水管路103之间的管路上设置水流指示器106，可通过水流指示器106信号指示该组PE聚乙烯管102内是否有水流通过，用于判断改组PE聚乙烯管102是否存在阻塞的情况，便于排查故障位置，方便检修，且不影响其他自吸泵101取水工作的正常进行。

本实用新型的工作过程为：

在室外温度相对较低，室内降温需求不高的时段，启动自然冷源泵组4，打开第八阀门19、第三阀门12、第四阀门13和第九阀门20，板式换热器2循环水源经过海水换热降温后，依次经过自然冷源泵组4、第八阀门19、第三阀门12后进入用户空调管路5的供水管路，经用户空调管路5的回水管路后通过第四阀门13和第九阀门20后进入板式换热器2参与循环。所述定压补水装置6输出板式换热器2初始循环水源，且始终补偿因楼层高度造成的压力差。

在室外温度相对较高，室内降温需求稿的时段，关闭自然冷源泵组4、第八阀门19和第九阀门20，启动中水源泵组7、第一热泵机组8和空调水循环泵17，打开第一阀门9、第二阀门11、第五阀门14、第六阀门16和第七阀门18，所述空调水循环泵17将空调集水器15的水吸入，并依次经过第七阀门18、第一热泵机组8、第一阀门9、空调分水器10、第二阀门11、第三阀门12、用户空调管路5的供水管路，然后经过用户空调管路5的回水管路、第四阀门13、第五阀门14进入空调集水器15，再经过第六阀门16后通过空调水循环泵17进行循环制冷；同时，板式换热器2与中水源泵组7建立循环管路，持续输出低温水源。所述定压补水装置6向空调水循环泵17的进水口端输送水源，且始终补偿因楼层高度造成的压力差。所述空调水循环泵17的进水口端连接全效水处理器21，进行水处理，过滤水中杂质成分。

在需要生产热水时，关闭中水源泵组7、第一热泵机组8、第一阀门9、第七阀门18，打开第二热泵机组23、第十阀门22和第十一阀门24，空调水循环泵17将水源经过第十阀门22进入第二热泵机组23，吸收热量后水源降温经过第十一阀门24进入空调分水器10，继续参与上述相同的循环，同时集热水箱25的水经过第二热泵机组23吸收热量升温，为日常生活生成热水。

所述板式换热器2为耐腐蚀(钛)板式换热器，避免海水腐蚀循环管路，降低成本，通过板式换热器2来循环海水源，并充分利用海水源温度低且温度稳定的特点。

所述海水取水装置1的自吸泵101、第一集水管路103与PE聚乙烯管102之间连接的管路上、板式换热器2、自然冷源泵组4、用户空调管路5、中水源泵组7、第一热泵机组8、空调分水器10、空调集水器15、空调水循环泵17、全效水处理器21、定压补水装置6、第二热泵机组23的前后均设有相关关断阀门，便于关闭阀门对相对于的设备进行检修。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种复合型海水源热泵系统，其特征在于：包括海水取水装置(1)，所述海水取水装置(1)与板式换热器(2)的第一进水口连接，所述板式换热器(2)的第一出水口与海水泳池(3)连接，所述板式换热器(2)的第二出水口与自然冷源泵组(4)连接，所述自然冷源泵组(4)与用户空调管路(5)的供水管路连接，所述用户空调管路(5)的回水管路与板式换热器(2)的第二进水口连接，所述板式换热器(2)第二进水口连接的管路上连接定压补水装置(6)。

2.根据权利要求1所述的一种复合型海水源热泵系统，其特征在于：所述海水取水装置(1)包括若干自吸泵(101)和PE聚乙烯管(102)，所述PE聚乙烯管(102)分组设置，并埋没在沿海沙滩，每组PE聚乙烯管(102)通过连接管路分别与第一集水管路(103)连接，所述第一集水管路(103)与自吸泵进水口连接，所述自吸泵出水口的连接管路分别与第二集水管路(104)连接，所述第二集水管路(104)与板式换热器(2)的第一进水口连接。

3.根据权利要求2所述的一种复合型海水源热泵系统，其特征在于：所述PE聚乙烯管(102)上设有若干海水渗水口(105)，所述PE聚乙烯管(102)外壁上包裹聚乙烯过滤网。

4.根据权利要求2所述的一种复合型海水源热泵系统，其特征在于：所述第一集水管路(103)与自吸泵进水口连接的管路上设有水流指示器(106)。

5.根据权利要求1所述的一种复合型海水源热泵系统，其特征在于：所述板式换热器(2)的第二出水口与中水源泵组(7)连接，所述中水源泵组(7)与第一热泵机组(8)的第三进水口连接，所述第一热泵机组(8)的第三出水口与板式换热器(2)第二进水口连接的管路连接，所述第一热泵机组(8)的第四出水口经过第一阀门(9)与空调分水器(10)连接，所述空调分水器(10)依次经过第二阀门(11)和第三阀门(12)与用户空调管路(5)的供水管路连接，所述用户空调管路(5)的回水管路依次经过第四阀门(13)和第五阀门(14)与空调集水器(15)连接，所述空调集水器(15)通过第六阀门(16)与空调水循环泵(17)连接，所述空调水循环泵(17)经过第七阀门(18)与第一热泵机组(8)的第四进水口连接；所述自然冷源泵组(4)经过第八阀门(19)与第二阀门(11)和第三阀门(12)之间的管路连接，所述板式换热器(2)的第二进水口经过第九阀门(20)与第四阀门(13)和第五阀门(14)之间的管路连接。

6.根据权利要求5所述的一种复合型海水源热泵系统，其特征在于：所述第六阀门(16)与空调水循环泵(17)之间连接全效水处理器(21)，所述定压补水装置(6)与全效水处理器(21)连接。

7.根据权利要求5所述的一种复合型海水源热泵系统，其特征在于：所述空调水循环泵(17)经过第十阀门(22)与第二热泵机组(23)的第五进水口连接，所述第二热泵机组(23)的第五出水口经过第十一阀门(24)与空调分水器(10)连接，所述第十一阀门(24)与第一阀门(9)的出水端汇集后与空调分水器(10)连接，所述第二热泵机组(23)的第六进水口和第六出水口均与集热水箱(25)连接。

8.根据权利要求7所述的一种复合型海水源热泵系统，其特征在于：所述第一阀门(9)、第二阀门(11)、第三阀门(12)、第四阀门(13)、第五阀门(14)、第六阀门(16)、第七阀门(18)、第八阀门(19)、第九阀门(20)、第十阀门(22)和第十一阀门(24)均为电动阀门。

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