專利名稱：一種利用熱回收型水源熱泵機(jī)組的節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及地源熱泵系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是一種利用熱回收型水源熱泵機(jī)組的節(jié)能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的地源熱泵系統(tǒng)普遍配置兩套熱泵機(jī)組，一套是專門空調(diào)用機(jī)組，一套是專門熱水用機(jī)組，通常情況下兩套系統(tǒng)完全獨(dú)立，有些改進(jìn)的設(shè)計(jì)情況下，熱水機(jī)組在另外一套熱泵機(jī)組制冷的同時利用地源側(cè)冷卻水作為冷源制備生活熱水，冬季利用地源側(cè)作為冷源制備生活熱水，但這樣的系統(tǒng)存在三個問題一者熱水機(jī)組全年中不參與供冷供暖工作， 顯然在系統(tǒng)配置及埋管數(shù)量等方面就比較浪費(fèi)；二者，本系統(tǒng)僅適用于地源側(cè)為閉式系統(tǒng)的情況下，對直接地下水、直接湖水等情形不能適用，或者需要做大的改良。三者，制冷季節(jié)利用系統(tǒng)冷卻水作為熱水機(jī)組的蒸發(fā)器熱源，此溫度顯著高于當(dāng)前大部分設(shè)備廠家的水源熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器工作溫度，系統(tǒng)使用安全性及廣泛性大打折扣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種利用熱回收型水源熱泵機(jī)組的節(jié)能系統(tǒng)及其控制方法，其充分利用地源熱進(jìn)行供冷、供暖、制備熱水，且可根據(jù)空調(diào)的制冷模式進(jìn)行熱水制備，減少廢熱的無效排放。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種利用熱回收型水源熱泵機(jī)組的節(jié)能系統(tǒng)，包括有生活熱水箱、空調(diào)末端和地源換熱系統(tǒng)，所述的節(jié)能系統(tǒng)還包括熱回收型水源熱泵機(jī)組和水源熱泵機(jī)組；所述的熱回收型水源熱泵機(jī)組包括第一壓縮機(jī)、第一冷凝器、第一蒸發(fā)器和熱回收換熱器，所述的第一壓縮機(jī)、第一冷凝器、第一節(jié)流裝置、第一蒸發(fā)器循環(huán)連接，所述的第一壓縮機(jī)、熱回收換熱器、第一節(jié)流裝置、第一蒸發(fā)器循環(huán)連接；所述的水源熱泵機(jī)組包括循環(huán)連接的第二壓縮機(jī)、第二冷凝器和第二蒸發(fā)器；所述的空調(diào)末端與空調(diào)循環(huán)水泵、第一控制閥、第二聯(lián)動閥、第一冷凝器、第三控制閥依次循環(huán)連接，空調(diào)末端與空調(diào)循環(huán)水泵、第一控制閥、第四聯(lián)動閥、第二冷凝器、第三控制閥依次循環(huán)連接，空調(diào)末端與空調(diào)循環(huán)水泵、第二控制閥、第一聯(lián)動閥、第一蒸發(fā)器、第四控制閥依次循環(huán)連接，空調(diào)末端與空調(diào)循環(huán)水泵、第二控制閥、第三聯(lián)動閥、第二蒸發(fā)器、 第四控制閥依次循環(huán)連接；所述的地源換熱系統(tǒng)與水源循環(huán)水泵、第七控制閥、第一冷凝器、第二聯(lián)動閥、第五控制閥依次循環(huán)連接，地源換熱系統(tǒng)與水源循環(huán)水泵、第七控制閥、第二冷凝器、第四聯(lián)動閥、第五控制閥依次循環(huán)連接，地源換熱系統(tǒng)與水源循環(huán)水泵、第八控制閥、第一蒸發(fā)器、 第一聯(lián)動閥、第六控制閥依次循環(huán)連接，地源換熱系統(tǒng)與水源循環(huán)水泵、第八控制閥、第二蒸發(fā)器、第三聯(lián)動閥、第六控制閥依次循環(huán)連接；所述的生活熱水箱的出水端通過生活熱水循環(huán)水泵與熱回收換熱器的進(jìn)水端連接，生活熱水箱的進(jìn)水端與熱回收換熱器的出水端連接。所述的生活熱水箱的進(jìn)水端和熱回收換熱器的出水端之間連接有第五聯(lián)動閥。所述的生活熱水箱外接供水管。本實(shí)用新型利用熱回收型水源熱泵機(jī)組的節(jié)能系統(tǒng)中的熱回收型水源熱泵機(jī)組和水源熱泵機(jī)組均可分別設(shè)置一臺或多臺進(jìn)行使用；所述的第五聯(lián)動閥在設(shè)置有多臺熱回收型水源熱泵機(jī)組時，用于控制單臺熱回收型水源熱泵機(jī)組熱回收器的水路循環(huán)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型為一機(jī)三用，可以一臺或多臺熱回收水源熱泵機(jī)組，也可以與普通水源熱泵機(jī)組搭配組成的系統(tǒng)完美結(jié)合，輔以自動控制系統(tǒng)，完善解決建筑的供冷、供暖、供熱水需求。夏季系統(tǒng)可以制冷，在制冷的同時可以回收廢熱制備生活熱水，冬季機(jī)組可以供暖、冬季可以制備生活熱水，春秋季可以任意制備生活熱水。最大限度節(jié)省設(shè)備裝機(jī)容量、 節(jié)能環(huán)保，廣泛應(yīng)用與賓館、酒店、醫(yī)院、住宅等場所。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型熱回收型水源熱泵機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型水源熱泵機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1-空調(diào)末端、2-生活熱水箱、3-生活熱水循環(huán)水泵、4-空調(diào)循環(huán)水泵、5-第一控制閥、6-第二控制閥、7-第三控制閥、8-第四控制閥、9-第五控制閥、10-第六控制閥、 11-第七控制閥、12-第八控制閥、13-第一聯(lián)動閥、14-第二聯(lián)動閥、15-第三聯(lián)動閥、16-第四聯(lián)動閥、17-第五聯(lián)動閥、18-熱回收型水源熱泵機(jī)組、19-熱回收換熱器、20-第一蒸發(fā)器、21-第一冷凝器、22-水源熱泵機(jī)組、23-第二蒸發(fā)器、24-第二冷凝器、25-水源循環(huán)水泵、26-地源換熱系統(tǒng)、27-第一壓縮機(jī)、28-第一節(jié)流裝置、29-第二壓縮機(jī)、30-第二節(jié)流裝置。
具體實(shí)施方式
見圖1，一種利用熱回收型水源熱泵機(jī)組的節(jié)能系統(tǒng)及控制方法，包括有生活熱水箱2、空調(diào)末端1、地源換熱系統(tǒng)27、熱回收型水源熱泵機(jī)組18和水源熱泵機(jī)組22 ；見圖2， 熱回收型水源熱泵機(jī)組18包括第一壓縮機(jī)27、第一冷凝器21、第一節(jié)流裝置觀、第一蒸發(fā)器20和熱回收換熱器19，第一壓縮機(jī)27、第一冷凝器21、第一節(jié)流裝置觀、第一蒸發(fā)器20 循環(huán)連接，所述的第一壓縮機(jī)27、熱回收換熱器19、第一節(jié)流裝置觀、第一蒸發(fā)器20循環(huán)連接；見圖3，水源熱泵機(jī)組包括循環(huán)連接的第二壓縮機(jī)四、第二冷凝器M、第二節(jié)流裝置30 和第二蒸發(fā)器23 ；見圖1，空調(diào)末端1與空調(diào)循環(huán)水泵4、第一控制閥5、第二聯(lián)動閥14、第一冷凝器 21、第三控制閥7依次循環(huán)連接，空調(diào)末端1與空調(diào)循環(huán)水泵4、第一控制閥5、第四聯(lián)動閥 16、第二冷凝器M、第三控制閥7依次循環(huán)連接，空調(diào)末端1與空調(diào)循環(huán)水泵4、第二控制閥 6、第一聯(lián)動閥13、第一蒸發(fā)器20、第四控制閥8依次循環(huán)連接，空調(diào)末端1與空調(diào)循環(huán)水泵 4、第二控制閥6、第三聯(lián)動閥15、第二蒸發(fā)器23、第四控制閥8依次循環(huán)連接；見圖1，地源換熱系統(tǒng)沈與水源循環(huán)水泵25、第七控制閥11、第一冷凝器21、第二聯(lián)動閥14、第五控制閥9依次循環(huán)連接，地源換熱系統(tǒng)沈與水源循環(huán)水泵25、第七控制閥 11、第二冷凝器對、第四聯(lián)動閥16、第五控制閥9依次循環(huán)連接，地源換熱系統(tǒng)沈與水源循環(huán)水泵25、第八控制閥12、第一蒸發(fā)器20、第一聯(lián)動閥13、第六控制閥10依次循環(huán)連接，地源換熱系統(tǒng)26與水源循環(huán)水泵25、第八控制閥12、第二蒸發(fā)器23、第三聯(lián)動閥15、第六控制閥10依次循環(huán)連接；見圖1，生活熱水箱2的出水端通過生活熱水循環(huán)水泵3與熱回收換熱器19的進(jìn)水端連接，生活熱水箱3的進(jìn)水端通過第五聯(lián)動閥17與熱回收換熱器19的出水端連接，且生活熱水箱3外接供水管。見圖1，熱回收型地源熱泵機(jī)組的控制方法，包括以下操作(1 )、將所有控制閥、聯(lián)動閥、熱回收型水源熱泵機(jī)組和水源熱泵機(jī)組關(guān)閉；(2)、制冷模式開啟熱回收型水源熱泵機(jī)組18、水源熱泵機(jī)組22、空調(diào)循環(huán)水泵 4、水源循環(huán)水泵25、第二控制閥6、第四控制閥8、第五控制閥9、第一聯(lián)動閥13、第二聯(lián)動閥 14、第三聯(lián)動閥15和第四聯(lián)動閥16 ；a、熱回收型水源熱泵機(jī)組的制冷模式空調(diào)末端1把室內(nèi)熱量經(jīng)空調(diào)循環(huán)水泵4、 第二控制閥6、第一聯(lián)動閥13將熱量傳遞給熱回收型水源熱泵機(jī)組的第一蒸發(fā)器20，然后熱量經(jīng)熱回收型水源熱泵機(jī)組的內(nèi)部制冷循環(huán)傳遞給第一冷凝器21，制冷循環(huán)產(chǎn)生的冷空氣再經(jīng)第一蒸發(fā)器20、第四控制閥8傳遞回空調(diào)末端1完成制冷，同時第一冷凝器21最后將熱量依次經(jīng)第二聯(lián)動閥14、第五控制閥9傳遞給地源換熱系統(tǒng)沈；即用戶側(cè)的制冷循環(huán)為1 — 4 — 6 — 13 — 20 — 8 — 1 ；熱回收型水源熱泵機(jī)組18的內(nèi)部制冷循環(huán)為 27 - 21 - 28 - 20 ；地源側(cè)的制冷循環(huán)為26 — 25 — 11 — 21 — 14 — 9 —洸；b、水源熱泵機(jī)組的制冷模式空調(diào)末端1把室內(nèi)熱量經(jīng)空調(diào)循環(huán)水泵4、第二控制閥6、第三聯(lián)動閥15將熱量傳遞給水源熱泵機(jī)組的第二蒸發(fā)器23，然后熱量經(jīng)水源熱泵機(jī)組的內(nèi)部制冷循環(huán)傳遞給第二冷凝器M，制冷循環(huán)產(chǎn)生的冷空氣再經(jīng)第二蒸發(fā)器23、第四控制閥8傳遞回空調(diào)末端1完成制冷，同時第二冷凝器M最后將熱量依次經(jīng)第四聯(lián)動閥16、第五控制閥9傳遞給地源換熱系統(tǒng)沈；即用戶側(cè)的制冷循環(huán)為 丄一4 — 6 — 15 — 23 — 8—1 ；水源熱泵機(jī)組22的內(nèi)部制冷循環(huán)為 - 24 - 30 - 23 ； 地源側(cè)的制冷循環(huán)為26 — 25 — 11 — M — 16 — 9 —洸；(3)、制冷/熱水制備模式開啟熱回收型水源熱泵機(jī)組18、水源熱泵機(jī)組22、空調(diào)循環(huán)水泵4、生活熱水循環(huán)水泵3、水源循環(huán)水泵25、第二控制閥6、第四控制閥8、第五控制閥9、第一聯(lián)動閥13、第二聯(lián)動閥14、第三聯(lián)動閥15、第四聯(lián)動閥16和第五聯(lián)動閥17 ；a、熱回收型水源熱泵機(jī)組的制冷/熱水制備模式空調(diào)末端把室內(nèi)熱量經(jīng)空調(diào)循環(huán)水泵4、第二控制閥6、第一聯(lián)動閥13將熱量傳遞給熱回收型水源熱泵機(jī)組的第一蒸發(fā)器20，然后熱量經(jīng)熱回收型水源熱泵機(jī)組18的內(nèi)部制冷循環(huán)傳遞給熱回收換熱器19，制冷循環(huán)產(chǎn)生的冷空氣再經(jīng)第一蒸發(fā)器20、第四控制閥8傳遞回空調(diào)末端1完成制冷，同時生活熱水箱2中的冷水經(jīng)生活熱水循環(huán)水泵3進(jìn)入熱回收換熱器19吸收熱量最后經(jīng)第五聯(lián)動閥17返回到生活熱水箱2中完成熱水制備；即用戶側(cè)的制冷循環(huán)為1 — 4 — 6 — 13 — 20 — 8 — 1 ；熱回收型水源熱泵機(jī)組18的內(nèi)部制冷循環(huán)為 27 - 19 - 28 - 20 ；生活熱水側(cè)的制熱循環(huán)為J6 — 25 — 11 — 21 — 14 — 9 —洸；b、水源熱泵機(jī)組的制冷模式空調(diào)末端1把室內(nèi)熱量經(jīng)空調(diào)循環(huán)水泵4、第二控制閥6、第三聯(lián)動閥15將熱量傳遞給熱泵機(jī)組的第二蒸發(fā)器23，然后熱量經(jīng)水源熱泵機(jī)組的內(nèi)部制冷循環(huán)傳遞給第二冷凝器M，制冷循環(huán)產(chǎn)生的冷空氣再經(jīng)第二蒸發(fā)器23、第四控制閥8傳遞回空調(diào)末端1完成制冷，同時第二冷凝器M最后將熱量依次經(jīng)第四聯(lián)動閥16、第五控制閥9傳遞給地源換熱系統(tǒng)沈；即用戶側(cè)的制冷循環(huán)為1 —4 —6 —15 —23 —8 — 1 ； 水源熱泵機(jī)組22的內(nèi)部制冷循環(huán)為29 - 24 - 30 - 23 ；生活熱水側(cè)的制熱循環(huán)為 26 — 25 — 11 — 24 — 16 — 9 — 26 ；(4)、供暖模式開啟熱回收型水源熱泵機(jī)組18、水源熱泵機(jī)組22、空調(diào)循環(huán)水泵 4、水源循環(huán)水泵25、第一控制閥5、第三控制閥7、第六控制閥10、第八控制閥12、第一聯(lián)動閥13、第二聯(lián)動閥14、第三聯(lián)動閥14和第四聯(lián)動閥15 ；a、熱回收型水源熱泵機(jī)組的供暖模式地源換熱系統(tǒng)沈中的熱量依次經(jīng)水源循環(huán)水泵25、第八控制閥12傳遞給第一蒸發(fā)器20，然后第一蒸發(fā)器20的熱量經(jīng)熱回收型水源熱泵機(jī)組的內(nèi)部熱泵循環(huán)傳遞給第一冷凝器21，第一冷凝器21的熱量經(jīng)第三控制閥7傳遞給空調(diào)末端1，同時換熱循環(huán)產(chǎn)生的冷水再依次經(jīng)第一蒸發(fā)器20、 第一聯(lián)動閥13、第六控制閥10返回到地源換熱系統(tǒng)沈中；即地源側(cè)的換熱循環(huán)為
26- 25 - 12 - 20 - 13 - 10 - 26 ；熱回收型水源熱泵機(jī)組18的內(nèi)部熱泵循環(huán)為
27- 21 - 28 - 20 ；用戶側(cè)的供暖循環(huán)為1 — 4 — 5 — 14 — 21 — 7 — 1;b、水源熱泵機(jī)組的供暖模式地源換熱系統(tǒng)沈中的熱量依次經(jīng)水源循環(huán)水泵 25、第八控制閥12傳遞給第二蒸發(fā)器23，然后第二蒸發(fā)器23的熱量經(jīng)水源熱泵機(jī)組的內(nèi)部熱泵循環(huán)傳遞給第二冷凝器M，第二冷凝器M的熱量經(jīng)第三控制閥7傳遞給空調(diào)末端1，同時換熱循環(huán)產(chǎn)生的冷水再依次經(jīng)第二蒸發(fā)器23、第三聯(lián)動閥15、第六控制閥10返回到地源換熱系統(tǒng)沈中；即地源側(cè)的換熱循環(huán)為J6 — 25 — 12 — 23 — 15 — 10 — 26 ； 水源熱泵機(jī)組22的內(nèi)部熱泵循環(huán)為29 — M — 30 — 23 ；用戶側(cè)的供暖循環(huán)為 1 — 4 — 5 — 16 — 24 — 7 — 1;(5)、熱回收型水源熱泵機(jī)組的熱水制備模式開啟熱回收型水源熱泵機(jī)組18、生活熱水循環(huán)水泵3、水源循環(huán)水泵25、第六控制閥10、第八控制閥12、第一聯(lián)動閥13和第五聯(lián)動閥17 ；地源換熱系統(tǒng)沈中的熱量依次經(jīng)水源循環(huán)水泵25、第八控制閥12傳遞給第一蒸發(fā)器20，然后第一蒸發(fā)器20的熱量經(jīng)熱回收型水源熱泵機(jī)組的內(nèi)部熱泵循環(huán)傳遞給熱回收換熱器19，熱回收換熱器19的熱量被從生活熱水箱2流入熱回收換熱器19的水吸收，加熱后的水再經(jīng)第五聯(lián)動閥17流回生活熱水箱2中，同時換熱循環(huán)后的冷水依次經(jīng)第一蒸發(fā)器20、第一聯(lián)動閥13、第六控制閥10流回地源換熱系統(tǒng)沈中；即地源側(cè)的制冷循環(huán)為26 - 25 - 12 - 20 - 13 - 10 - 26 ；熱回收型水源熱泵機(jī)組18的內(nèi)部熱泵循環(huán)為 27 - 21 - 28 - 20 ；生活熱水側(cè)的制熱循環(huán)為2 — 3 — 19 — 17 — 2。(6)、熱水制備和供暖混合模式，即將步驟4與步驟5進(jìn)行切換操作。
權(quán)利要求1.一種利用熱回收型水源熱泵機(jī)組的節(jié)能系統(tǒng)，包括有生活熱水箱、空調(diào)末端和地源換熱系統(tǒng)，其特征在于所述的節(jié)能系統(tǒng)還包括熱回收型水源熱泵機(jī)組和水源熱泵機(jī)組； 所述的熱回收型水源熱泵機(jī)組包括第一壓縮機(jī)、第一冷凝器、第一蒸發(fā)器和熱回收換熱器， 所述的第一壓縮機(jī)、第一冷凝器、第一節(jié)流裝置、第一蒸發(fā)器循環(huán)連接，所述的第一壓縮機(jī)、 熱回收換熱器、第一節(jié)流裝置、第一蒸發(fā)器循環(huán)連接；所述的水源熱泵機(jī)組包括循環(huán)連接的第二壓縮機(jī)、第二冷凝器和第二蒸發(fā)器；所述的空調(diào)末端與空調(diào)循環(huán)水泵、第一控制閥、第二聯(lián)動閥、第一冷凝器、第三控制閥依次循環(huán)連接，空調(diào)末端與空調(diào)循環(huán)水泵、第一控制閥、第四聯(lián)動閥、第二冷凝器、第三控制閥依次循環(huán)連接，空調(diào)末端與空調(diào)循環(huán)水泵、第二控制閥、第一聯(lián)動閥、第一蒸發(fā)器、第四控制閥依次循環(huán)連接，空調(diào)末端與空調(diào)循環(huán)水泵、第二控制閥、第三聯(lián)動閥、第二蒸發(fā)器、第四控制閥依次循環(huán)連接；所述的地源換熱系統(tǒng)與水源循環(huán)水泵、第七控制閥、第一冷凝器、第二聯(lián)動閥、第五控制閥依次循環(huán)連接，地源換熱系統(tǒng)與水源循環(huán)水泵、第七控制閥、第二冷凝器、第四聯(lián)動閥、 第五控制閥依次循環(huán)連接，地源換熱系統(tǒng)與水源循環(huán)水泵、第八控制閥、第一蒸發(fā)器、第一聯(lián)動閥、第六控制閥依次循環(huán)連接，地源換熱系統(tǒng)與水源循環(huán)水泵、第八控制閥、第二蒸發(fā)器、第三聯(lián)動閥、第六控制閥依次循環(huán)連接；所述的生活熱水箱的出水端通過生活熱水循環(huán)水泵與熱回收換熱器的進(jìn)水端連接，生活熱水箱的進(jìn)水端與熱回收換熱器的出水端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱回收型水源熱泵機(jī)組的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于 所述的生活熱水箱的進(jìn)水端和熱回收換熱器的出水端之間連接有第五聯(lián)動閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱回收型水源熱泵機(jī)組的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于 所述的生活熱水箱外接供水管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用熱回收型水源熱泵機(jī)組的節(jié)能系統(tǒng)，是由生活熱水箱、空調(diào)末端、地源換熱系統(tǒng)、熱回收型水源熱泵機(jī)組和水源熱泵機(jī)組組成，它能解決建筑的供冷、供暖、供熱水需求。夏季系統(tǒng)可以制冷，在制冷的同時可以回收廢熱制備生活熱水，冬季機(jī)組可以供暖、冬季可以制備生活熱水，春秋季可以任意制備生活熱水，能最大限度節(jié)省設(shè)備裝機(jī)容量、節(jié)能環(huán)保，廣泛應(yīng)用于賓館、酒店、醫(yī)院、住宅等場所。
文檔編號F24F5/00GK202328900SQ20112044185
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者張明軍, 蔣海洋 申請人:安徽日源環(huán)保能源科技有限公司