CN220038801U - 一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于建筑空调安装技术领域，特别涉及一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统。该系统包括通过管路连接的蒸汽压缩式制冷循环模块、地热侧循环泵、冷却塔、冷却塔循环水泵和空调末端循环泵，所述蒸汽压缩式制冷循环模块包括通过管路依次连接的压缩机、蒸发器、膨胀阀和多个冷凝器，多个所述冷凝器通过管路并联，多个所述冷凝器的并联管路一端与所述膨胀阀相连接，另一端与所述压缩机相连接，多个所述冷凝器和蒸发器的外接端分别与空调系统相连接。本实用新型通过冷凝器并联使用，确保冬夏通过冷凝器水流量相同，冷凝器压降不发生大的变化，能很好的匹配空调系统循环水泵及管网特性，实现水源热泵机组在冬夏两用。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑空调安装技术领域，特别涉及一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统。
背景技术
地热资源作为继风电、太阳能后又一大清洁能源，在世界范围内得到了大量应用。中深层地热能在热能梯级利用时通常采用水源热泵机组对地热资源进行升温，从而得到供回水温度为50/40℃的空调热水或供回水温度为45/35℃的低温地板辐射采暖热水。水源热泵机组作为典型的蒸汽压缩式制冷循环，不仅可以在冬季升温地热水，夏季还可以制冷。中深层地热利用的水源热泵机组，夏季制冷时需配冷却塔来制取供回水温度为7/12℃的空调冷水。
中深层地热利用水源热泵机组夏季匹配冷却塔直接用来制冷时也存在一定问题。水源热泵机组使用时蒸发器、冷凝器供回水温差一般为10~15℃，但在夏季匹配冷却塔制冷时，冷却塔供回水温差为5℃（30/35℃），这样导致夏季冷凝器侧水流量比冬季供热时水流量增大一倍，冷凝器管道阻力增大，冷凝器换热效率降低等问题。因此，在大型工业产业园区、办公园区冬季常采用数台水源热泵机组对地热水进行升温，夏季则另设置数台制冷机组供冷。这就造成了前期投资大，水源热泵机组未得到最大利用，充分发挥其供热、制冷功能。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统，该系统通过冷凝器并联使末端循环水夏季并联通过冷凝器，确保冬夏通过冷凝器水流量相同，冷凝器压降不发生大的变化，能很好的匹配空调系统循环水泵及管网特性，可在冬季提供供回水温差为10℃的采暖热水，夏季可提供供回水温差5℃的空调冷水，实现水源热泵机组在冬夏两用。
本实用新型的技术方案在于：一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统，包括通过管路连接的蒸汽压缩式制冷循环模块、地热侧循环泵、冷却塔、冷却塔循环水泵和空调末端循环泵，所述蒸汽压缩式制冷循环模块包括通过管路依次连接的压缩机、蒸发器、膨胀阀和多个冷凝器，多个所述冷凝器通过管路并联，多个所述冷凝器的并联管路一端与所述膨胀阀相连接，另一端与所述压缩机相连接，所述蒸发器的外接输入端管路上设有所述地热侧循环泵，所述地热侧循环泵的输入端与地热井相连接，所述蒸发器的外接输出端与所述地热井相连接，所述冷却塔的输出端管路设有所述冷却塔循环水泵，多个所述冷凝器的并联管路外接端一端与所述冷却塔循环水泵相连接，另一端与所述冷却塔的输入端管路相连接，多个所述冷凝器和蒸发器的外接端分别与空调系统相连接，所述空调系统与所述蒸发器的外接输入端连接管路上设有所述空调末端循环泵。
所述冷凝器包括两个，分别为第一冷凝器和第二冷凝器，所述第一冷凝器和第二冷凝器通过管路并联，所述第一冷凝器和第二冷凝器的并联管路一端与所述膨胀阀相连接，另一端与所述压缩机相连接，所述第一冷凝器、第二冷凝器的并联管路外接端一端与所述冷却塔循环水泵相连接，另一端与所述冷却塔的输入端管路相连接，所述第一冷凝器、第二冷凝器和蒸发器的外接端分别与空调系统相连接。
所述蒸发器的外接输入端连接管路上还设有第九电动启闭阀，所述蒸发器的外接输出端连接管路上设有第八电动启闭阀。
所述第一冷凝器、第二冷凝器的并联管路外接端与所述冷却塔循环水泵之间的连接管路上设有第三电动启闭阀。
所述冷却塔的输入端与所述第一冷凝器之间的管路上设有第四电动启闭阀，所述冷却塔的输入端与所述第二冷凝器之间的管路上设有第二电动启闭阀。
所述空调系统与所述蒸发器的外接输出端连接管路上设有第七电动启闭阀，所述空调系统与所述蒸发器的外接输入端连接管路上还设有第六电动启闭阀。
所述空调系统与所述第一冷凝器之间的管路上设有第五电动启闭阀，所述空调系统与所述二冷凝器之间的管路上设有第一电动启闭阀。
本实用新型的技术效果在于：本实用新型通过第一冷凝器、第二冷凝器的并联使用，确保冬夏通过冷凝器水流量相同，冷凝器压降不发生大的变化，能很好的匹配空调系统循环水泵及管网特性，可在冬季提供供回水温差为10℃的采暖热水，夏季可提供供回水温差5℃的空调冷水，实现水源热泵机组在冬夏两用，在中深层地热能梯级利用时，热泵机组可得到最大利用，充分发挥其供热、制冷功能。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1是本实用新型一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统结构示意图。
附图标记：1-蒸汽压缩式制冷循环模块；101-压缩机；102-蒸发器；103-膨胀阀；104-第一冷凝器；105-第二冷凝器；2-地热井；3-地热侧循环泵；4-冷却塔；5-冷却塔循环水泵；601-第一电动启闭阀；602-第二电动启闭阀；603-第三电动启闭阀；604-第四电动启闭阀；605-第五电动启闭阀；606-第六电动启闭阀；607-第七电动启闭阀；608-第八电动启闭阀；609-第九电动启闭阀；7-空调系统；8-空调末端循环泵。
实施方式
实施例1
如图1所示，一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统，包括通过管路连接的蒸汽压缩式制冷循环模块1、地热侧循环泵3、冷却塔4、冷却塔循环水泵5和空调末端循环泵8，所述蒸汽压缩式制冷循环模块1包括通过管路依次连接的压缩机101、蒸发器102、膨胀阀103和多个冷凝器，多个所述冷凝器通过管路并联，多个所述冷凝器的并联管路一端与所述膨胀阀103相连接，另一端与所述压缩机101相连接，所述蒸发器102的外接输入端管路上设有所述地热侧循环泵3，所述地热侧循环泵3的输入端与地热井2相连接，所述蒸发器102的外接输出端与所述地热井2相连接，所述冷却塔4的输出端管路设有所述冷却塔循环水泵5，多个所述冷凝器的并联管路外接端一端与所述冷却塔循环水泵5相连接，另一端与所述冷却塔4的输入端管路相连接，多个所述冷凝器和蒸发器102的外接端分别与空调系统7相连接，所述空调系统7与所述蒸发器102的外接输入端连接管路上设有所述空调末端循环泵8。
本实用新型实际使用时，加热时，地热水通过地热侧循环泵3完成循环水进入地热井2的吸热后进入蒸发器102放热，将热量传递给空调系统7内的冷媒，制冷时，冷却水通过冷却塔循环水泵5进入冷凝器后再返回冷却塔4冷却，空调系统7通过空调末端循环水泵8将循环水进入冷凝器/蒸发器102后再进入空调末端，完成制冷、制热过程。本实用新型通过多个冷凝器并联使用，确保冬夏通过冷凝器水流量相同，冷凝器压降不发生大的变化，能很好的匹配空调系统循环水泵及管网特性，可在冬季提供供回水温差为10℃的采暖热水，夏季可提供供回水温差5℃的空调冷水，实现水源热泵机组在冬夏两用，在中深层地热能梯级利用时，热泵机组可得到最大利用，充分发挥其供热、制冷功能。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例中，优选地，所述冷凝器包括两个，分别为第一冷凝器104和第二冷凝器105，所述第一冷凝器104和第二冷凝器105通过管路并联，所述第一冷凝器104和第二冷凝器105的并联管路一端与所述膨胀阀103相连接，另一端与所述压缩机101相连接，所述第一冷凝器104、第二冷凝器105的并联管路外接端一端与所述冷却塔循环水泵5相连接，另一端与所述冷却塔4的输入端管路相连接，所述第一冷凝器104、第二冷凝器105和蒸发器102的外接端分别与空调系统7相连接。
本实用新型实际使用时，加热时，地热水通过地热侧循环泵3完成循环水进入地热井2的吸热后进入蒸发器102放热，将热量传递给空调系统7内的冷媒，制冷时，冷却水通过冷却塔循环水泵5进入冷凝器后再返回冷却塔4冷却，空调系统7通过空调末端循环水泵8将循环水进入冷凝器/蒸发器102后再进入空调末端，完成制冷、制热过程。本实用新型通过第一冷凝器104、第二冷凝器105的并联使用，确保冬夏通过冷凝器水流量相同，冷凝器压降不发生大的变化，能很好的匹配空调系统循环水泵及管网特性，可在冬季提供供回水温差为10℃的采暖热水，夏季可提供供回水温差5℃的空调冷水，实现水源热泵机组在冬夏两用，在中深层地热能梯级利用时，热泵机组可得到最大利用，充分发挥其供热、制冷功能。
实施例3
在实施例1或实施例2的基础上，本实施例中，优选地，所述蒸发器102的外接输入端连接管路上还设有第九电动启闭阀609，所述蒸发器102的外接输出端连接管路上设有第八电动启闭阀608。
本实用新型第九电动启闭阀609、第八电动启闭阀608用于控制循环水进入地热井2进行加热过程。
实施例4
在实施例1或实施例3的基础上，本实施例中，优选地，所述第一冷凝器104、第二冷凝器105的并联管路外接端与所述冷却塔循环水泵5之间的连接管路上设有第三电动启闭阀603。
本实用新型第三电动启闭阀603用于控制冷却水通过冷却塔循环水泵5进入冷凝器的过程。
实施例5
在实施例1或实施例4的基础上，本实施例中，优选地，所述冷却塔4的输入端与所述第一冷凝器104之间的管路上设有第四电动启闭阀604，所述冷却塔4的输入端与所述第二冷凝器105之间的管路上设有第二电动启闭阀602。
本实用新型第四电动启闭阀604、第二电动启闭阀602用于控制冷却水返回冷却塔4冷却的过程。
实施例6
在实施例1或实施例5的基础上，本实施例中，优选地，所述空调系统7与所述蒸发器102的外接输出端连接管路上设有第七电动启闭阀607，所述空调系统7与所述蒸发器102的外接输入端连接管路上还设有第六电动启闭阀606。
本实用新型第七电动启闭阀607、第六电动启闭阀606用于控制循环水进入蒸发器102后再进入空调末端，完成制热过程。
实施例7
在实施例1或实施例6的基础上，本实施例中，优选地，所述空调系统7与所述第一冷凝器104之间的管路上设有第五电动启闭阀605，所述空调系统7与所述二冷凝器105之间的管路上设有第一电动启闭阀601。
本实用新型第五电动启闭阀605、第一电动启闭阀601用于控制循环水进入冷凝器后再进入空调末端，完成制冷过程。
本实用新型的使用原理为：
制热过程：热泵机组冬季制热时，第一电动启闭阀601开、第二电动启闭阀602关、第三电动启闭阀603关、第四电动启闭阀604关、第五电动启闭阀605开、第六电动启闭阀606关、第七电动启闭阀607关、第八电动启闭阀608开、第九电动启闭阀609开，从而形成制热管路。地热水通过地热侧循环泵3完成循环水进入地热井2吸热后进入蒸发器102放热，将热量传递给冷媒，蒸发器侧环水通过地热侧循环水泵3提供动力，完成地热侧循环水通过2地热井吸热后进入102蒸发器放热过程，冷凝器侧环水通过空调末端循环泵8提供动力，完成空调热水先通过第二冷凝器105升温5℃，温度由t1~t2，在通过第一冷凝器104升温5℃，温度由t2~t3，后进入空调系统7，完成制热过程；机组采用双冷凝器，冬季制热时空调末端循环水通过两个冷凝器升温后，达到满足末端需求的供回水温度。
制冷过程：热泵机组夏季制冷时，第一电动启闭阀601关、第二电动启闭阀602开、第三电动启闭阀603开、第四电动启闭阀604开、第五电动启闭阀605关、第六电动启闭阀606开、第七电动启闭阀607开、第八电动启闭阀608关、第九电动启闭阀609关，从而形成制冷管路。制冷时冷却水通过冷却塔循环水泵5进入冷凝器后再返回冷却塔4冷却，蒸发器侧循环水通过8空调末端循环泵提供动力，完成空调冷水先通过蒸发器102放热，再进入空调系统7，完成制冷过程；机组采用双冷凝器，夏季制冷时冷水分两之路，分别通过冷凝器完成吸热过程。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统，其特征在于：包括通过管路连接的蒸汽压缩式制冷循环模块（1）、地热侧循环泵（3）、冷却塔（4）、冷却塔循环水泵（5）和空调末端循环泵（8），所述蒸汽压缩式制冷循环模块（1）包括通过管路依次连接的压缩机（101）、蒸发器（102）、膨胀阀（103）和多个冷凝器，多个所述冷凝器通过管路并联，多个所述冷凝器的并联管路一端与所述膨胀阀（103）相连接，另一端与所述压缩机（101）相连接，所述蒸发器（102）的外接输入端管路上设有所述地热侧循环泵（3），所述地热侧循环泵（3）的输入端与地热井（2）相连接，所述蒸发器（102）的外接输出端与所述地热井（2）相连接，所述冷却塔（4）的输出端管路设有所述冷却塔循环水泵（5），多个所述冷凝器的并联管路外接端一端与所述冷却塔循环水泵（5）相连接，另一端与所述冷却塔（4）的输入端管路相连接，多个所述冷凝器和蒸发器（102）的外接端分别与空调系统（7）相连接，所述空调系统（7）与所述蒸发器（102）的外接输入端连接管路上设有所述空调末端循环泵（8）。
2.根据权利要求1所述一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统，其特征在于：所述冷凝器包括两个，分别为第一冷凝器（104）和第二冷凝器（105），所述第一冷凝器（104）和第二冷凝器（105）通过管路并联，所述第一冷凝器（104）和第二冷凝器（105）的并联管路一端与所述膨胀阀（103）相连接，另一端与所述压缩机（101）相连接，所述第一冷凝器（104）、第二冷凝器（105）的并联管路外接端一端与所述冷却塔循环水泵（5）相连接，另一端与所述冷却塔（4）的输入端管路相连接，所述第一冷凝器（104）、第二冷凝器（105）和蒸发器（102）的外接端分别与空调系统（7）相连接。
3.根据权利要求1所述一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统，其特征在于：所述蒸发器（102）的外接输入端连接管路上还设有第九电动启闭阀（609），所述蒸发器（102）的外接输出端连接管路上设有第八电动启闭阀（608）。
4.根据权利要求2所述一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统，其特征在于：所述第一冷凝器（104）、第二冷凝器（105）的并联管路外接端与所述冷却塔循环水泵（5）之间的连接管路上设有第三电动启闭阀（603）。
5.根据权利要求2所述一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统，其特征在于：所述冷却塔（4）的输入端与所述第一冷凝器（104）之间的管路上设有第四电动启闭阀（604），所述冷却塔（4）的输入端与所述第二冷凝器（105）之间的管路上设有第二电动启闭阀（602）。
6.根据权利要求1所述一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统，其特征在于：所述空调系统（7）与所述蒸发器（102）的外接输出端连接管路上设有第七电动启闭阀（607），所述空调系统（7）与所述蒸发器（102）的外接输入端连接管路上还设有第六电动启闭阀（606）。
7.根据权利要求2所述一种冷凝器并联冬夏两用水源热泵机组系统，其特征在于：所述空调系统（7）与所述第一冷凝器（104）之间的管路上设有第五电动启闭阀（605），所述空调系统（7）与所述第二冷凝器（105）之间的管路上设有第一电动启闭阀（601）。
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