CN2498527Y - 储能式地温冷暖中央空调 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于机电产品领域,涉及一种储能式地温冷暖中央空调。该储能式地温冷暖中央空调,它是由空调机组、储能器和太阳能系统组成,是在现有中央空调基础上附加储能器和太阳能系统,通过自控程序的设置,使储能式地温冷暖中央空调机组在低谷电段满负荷运行,将多余的热量储存起来,待用电高峰段时,地温空调机组停止运行,取暖系统中的热量由储能系统供给。同时,充分利用了地源热泵技术,将地下浅层的热资源及地表水、地下水或土壤吸收的太阳辐射能转换提高后供冬季采暖,使房间温度达到18—23℃。该空调既供暖又制冷,无任何废物排放,并具有高效节能,适用范围广,地源多样化,运行安全等特点,充分起到了保护环境的作用。
Description
技术领域
本实用新型属于机电产品领域，尤其涉及一种储能式地温冷暖中央空调
背景技术
地温冷暖空调主要是借助于热泵技术，提取大地储存的能量为人类供暖或制冷。90年代中期我国研制的地温中央空调得到推广使用深受用户好评。
地温冷暖中央空调虽然具有许多独特的特点如：节能、高效、安全、环保效果好等，但总有部分电能消耗，而且机组越大，电耗越高。由于在我国大部分城市中还存在电力资源紧张的状况，为了缓解用电紧张状况，政府将用电分高峰电价、平段电价和低谷电价。在这种状况下为加强城市中的环境保护推广使用地温冷暖中央空调是很困难的。本实用新型针对目前存在的问题，并结合北方地区冬季时间长，气温低，采暖时间长等特点，经过大量的研究试验，并充分利用现行的电价政策，研制出一种在现有中央空调的基础上附加储能系统，既供暖又制冷，无任何废物排放，从而有效地降低了地温冷暖中央空调的用电量，同时还充分起到保护环境的作用。
发明内容
本实用新型目的在于，设计的储能式地温冷暖中央空调，它是由空调机组、储能器和太阳能系统组成，充分利用了地源热泵技术，将地下浅层的热资源及地表水、地下水或土壤吸收的太阳辐射能转换提高后供冬季采暖，使房间温度达到18-23℃。或将房间的热量吸收，散发到地下实现制冷，使房间温度≤26℃，并且还可提供生活热水。该储能式中央空调是在现有中央空调基础上附加储能器和太阳能系统，通过自控程序的设置，使储能式地温冷暖中央空调机组在低谷段满负荷运行，将多余的热量储存起来，待用电高峰段时，地温空调机组停止运行，取暖系统中的热量由储能系统供给。该空调既供暖又制冷，无任何废物排放，从而有效地降低了用电费用，并具有高效节能，适用范围广，地源多样化，运行安全等特点，充分起到了保护环境的作用。
本实用新型所设计的储能式地温冷暖中央空调，它是由空调机组、储能器和太阳能系统组成，将现有的空调机组(1)、(2)上通过管线和阀门与储能器(3)连接，太阳能系统(4)通过管线和阀门与储能器(3)连接，循环泵(8)通过管线和阀门与储能器、太阳能系统和自来水连接；空调机组可根据需要多机组成，也可以单机组成，在多机组成中其输出端由并联改为串联，空调机组(1)、(2)的井水侧输入端为并联和串联两种接法。储能器(3)上的出水管和气动阀(5)与空调机组中的循环泵(17)的进水口连接；其回水管和气动阀(6)与用户系统的回水管和气动阀(19)连接；其进水管和气动阀(7)与太阳能系统(4)的出水管连接；储能器(3)底部的出水口通过循环泵(8)与太阳能系统(4)上的回水管和气动阀(9)、自来水管和气动阀(10)连接。空调机组(1)、(2)在多机组成中其输出端由并联改为串联，将空调机组(1)的出水管和气动阀(12)与循环泵(11)连接，循环泵(11)上的出水管(15)与空调机组(2)连接，空调机组(2)出水管和气动阀(14)通过循环泵(17)、出水管和气动阀(18)与用户系统的进水管连接，用户系统的出水管和气动阀(19)、(13)与空调机组(1)连接。空调机组(1)、(2)的井水侧输入端中并联接法为：空调机组(1)的井水侧由深井泵(28)出水管和气动阀(20)与空调机组(1)连接，空调机组(1)的回水管和气动阀(22)与井(27)连接；空调机组(2)的井水侧由深井泵出水管和气动阀(21)、(24)与空调机组(2)连接，空调机组(2)的回水管和气动阀(25)与井(27)连接。空调机组(1)、(2)的井水侧输入端中串联接法为：由深井泵(28)出水管和气动阀(20)与空调机组(1)连接，再由空调机组(1)的出水管和气动阀(23)、(24)与空调机组(2)连接，空调机组(2)的回水管和气动阀(25)与井(27)连接。
附图说明
参见附图
图1为本实用新型结构示意图
图2为本实用新型电气控制图
本实用新型所设计的储能式地温冷暖中央空调，它是由空调机组、储能器和太阳能系统组成，将现有的空调机组(1)、(2)上通过管线和阀门与储能器(3)连接，太阳能系统(4)通过管线和阀门与储能器(3)连接，循环泵(8)通过管线和阀门与储能器、太阳能系统和自来水连接；增设储能系统其功能为：在用电低谷段(此时电价最低)，空调机组全开，使其一部分热能(冬季)或冷水(夏季)储存在储能器的水中，同时在白天吸收的太阳能亦注入储存器。待用电高峰段(此时电价最高)，空调机组全停，将储能器中的热水(65-75℃)或冷水(≤7℃)注入用户循环系统供热或制冷，由此降低运行费用。储能系统包括储能器、太阳能增热系统及各种管线和阀门等。储能器(3)上的出水管和气动阀(5)与空调机组中的循环泵(17)的进水口连接；其回水管和气动阀(6)与用户系统的回水管和气动阀(19)连接；其进水管和气动阀(7)与太阳能系统(4)的出水管连接；储能器(3)底部的出水口通过循环泵(8)与太阳能系统(4)上的回水管和气动阀(9)、自来水管和气动阀(10)连接。太阳能增热系统采用了集热元器件一真空热管式集热管，采光板可自动跟踪太阳方位，全天候吸收太阳能，因而提高了吸收率和该系统的热效率。该集热管寿命长，耗电低，零下35℃不结冰，使太阳能增热器一年四季均可使用。
空调机组可根据需要多机组成，也可以单机组成，在多机组成中其输出端由并联改为串联，空调机组(1)、(2)的井水侧输入端为并联和串联两种接法。空调机组(1)、(2)在多机组成中其输出端由并联改为串联，将空调机组(1)的出水管和气动阀(12)与循环泵(11)连接，循环泵(11)上的出水管(15)与空调机组(2)连接，使机组1的出水温度约50℃经机组2再提高，使其出水温度达到65-75℃。然后空调机组(2)出水管和气动阀(14)通过循环泵(17)、出水管和气动阀(18)与用户系统的进水管连接，用户系统的出水管和气动阀(19)、(13)与空调机组(1)连接如此循环。这样高的温度与用锅炉采暖系统温度相当，采暖终端的散热片面积和系统管径无需增加而达到采暖效果，因而可节约初装费30％左右，又便于老供热系统改造。空调机组(1)、(2)的井水侧输入端中并联接法为：当地下水温在7-9℃时使用。空调机组(1)的井水侧由深井泵(28)出水管和气动阀(20)与空调机组(1)连接，空调机组(1)的回水管和气动阀(22)与井(27)连接；空调机组(2)的井水侧由深井泵出水管和气动阀(21)、(24)与空调机组(2)连接，空调机组(2)的回水管和气动阀(25)与井(27)连接。空调机组(1)、(2)的井水侧输入端中串联接法为：当地下水温≥10℃时使用。串联法可减少地下水循环量，适用于那些地下水量少且水温较高的地区。由深井泵(28)出水管和气动阀(20)与空调机组(1)连接，再由空调机组(1)的出水管和气动阀(23)、(24)与空调机组(2)连接，空调机组(2)的回水管和气动阀(25)与井(27)连接。
具体实施方式
本实用新型所属的储能式地温冷暖中央空调，全套系统运行过程按予设时序自动控制。控制系统由可编程控制器即PLC、电磁阀、气动阀、温控器、流量变送器、水位控制器、数显屏及其它电器元件组成。系统运行即可自动也可人工调节运行。
自动运行时序(按供暖)，用电低谷段(一般为0-8点)
按系统启动键，PLC发出指令给电磁阀，使气动阀(5-6)、(12-14)、(16)、(18-22)、(24-25)打开，气动阀(7)、(9)、(10)、(23)、关闭，同时深井泵(28)、循环泵(11、17)打开。这是从空调机组2输出的热水65-75℃一部分送到用户供暖，一部分送储能器，供暖系统和储能系统由平衡阀调节平衡。如用户系统达到预设温度时，温控器发出信号给PLC，PLC又指令给电磁阀，启动阀(18)、(19)打开，恢复向系统供热，用户系统如此循环。储能器系统运行亦然。如储能器内的温度达到预设置时，则气动阀(5)、(6)关闭，气动阀(18)、(19)也处于关闭状态，则PLC指令全系统停止运行，如只要用户系统或储能系统有一处低于预设值时，则PLC发出指令该系统运行开启。
储能系统运行：
储能系统包括储能器和太阳能系统，太阳能系统则一是冬季向储能器增热；二是夏季供生活热水。该系统装有温控器和水位控制器，其温度和水位在总控制盘上有数字显示。
当太阳能储水箱内的水温达到预设值时(其值≥机组2的出水温度)，温控器发出信号给PLC，PLC指令电磁阀打开气动阀(7)，将太阳能储水箱中的热水通过循环泵(8)注入储能器中，直至太阳能水箱的水温低于设定值时，温控器发出信号给PLC，PLC通知气动阀(7)、(9)、循环泵(8)关停。当水相中的水温高于设定值时，温控器又发出信号给PLC，PLC有通知气动阀(7)、(9)、循环泵(8)打开，又向除能器中的换热装置注水进行换热，如此循环运行。
手动运行
当手动操作时，通过手动阀的转换和启闭，即可实现手动运行。
Claims (5)
1、一种储能式地温冷暖中央空调，它是由空调机组、储能器和太阳能系统组成，其特征在于将现有的空调机组(1)、(2)上通过管线和阀门与储能器(3)连接，太阳能系统(4)通过管线和阀门与储能器(3)连接，循环泵(8)通过管线和阀门与储能器、太阳能系统和自来水连接；空调机组可根据需要多机组成，也可以单机组成，在多机组成中其输出端由并联改为串联，空调机组(1)、(2)的井水侧输入端为并联和串联两种接法。
2、根据权利要求1所述的储能式地温冷暖中央空调，其特征在于储能器(3)上的出水管和气动阀(5)与空调机组中的循环泵(17)的进水口连接；其回水管和气动阀(6)与用户系统的回水管和气动阀(19)连接；其进水管和气动阀(7)与太阳能系统(4)的出水管连接；储能器(3)底部的出水口通过循环泵(8)与太阳能系统(4)上的回水管和气动阀(9)、自来水管和气动阀(10)连接。
3、根据权利要求1所述的储能式地温冷暖中央空调，其特征在于空调机组(1)、(2)在多机组成中其输出端由并联改为串联，将空调机组(1)的出水管和气动阀(12)与循环泵(11)连接，循环泵(11)上的出水管(15)与空调机组(2)连接，空调机组(2)出水管和气动阀(14)通过循环泵(17)、出水管和气动阀(18)与用户系统的进水管连接，用户系统的出水管和气动阀(19)、(13)与空调机组(1)连接。
4、根据权利要求1所述的储能式地温冷暖中央空调，其特征在于空调机组(1)、(2)的井水侧输入端中并联接法为：空调机组(1)的井水侧由深井泵(28)出水管和气动阀(20)与空调机组(1)连接，空调机组(1)的回水管和气动阀(22)与井(27)连接；空调机组(2)的井水侧由深井泵出水管和气动阀(21)、(24)与空调机组(2)连接，空调机组(2)的回水管和气动阀(25)与井(27)连接。
5、根据权利要求4所述的储能式地温冷暖中央空调，其特征在于空调机组(1)、(2)的井水侧输入端中串联接法为：由深井泵(28)出水管和气动阀(20)与空调机组(1)连接，再由空调机组(1)的出水管和气动阀(23)、(24)与空调机组(2)连接，空调机组(2)的回水管和气动阀(25)与井(27)连接。
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