共用管路5的兩端外側(cè)；第二循環(huán)回路與第三循環(huán)回路在蒸發(fā)器202處設(shè)有第二共用管路6，第二共用管路6與蒸發(fā)器202耦合并進(jìn)行熱交換，并使閥門V5和閥門V6與V3和閥門V4均分別設(shè)置在第二共用管路6的兩端外側(cè)。集熱單元3的輸入端和輸出端通過(guò)第五管路分別與地埋管換熱單元4的輸出端401和輸入端402連通構(gòu)成第五循環(huán)回路，并在連接集熱單元3輸入端和輸出端的管路上分別設(shè)置閥門VlO和閥門V9。
[0018]本實(shí)施方式中，集熱單元3采用空氣熱能采集裝置，空氣熱能采集裝置包括水氣換熱器和水循環(huán)回路，水氣換熱器設(shè)在水循環(huán)回路中，水循環(huán)回路與第五循環(huán)回路連通或耦合。此種結(jié)構(gòu)設(shè)置，在盛夏制冷和蓄能工況下，通過(guò)水循環(huán)回路、第五循環(huán)回路和地埋管換熱單元4進(jìn)行熱交換，能將大氣熱能轉(zhuǎn)換到淺層巖土層儲(chǔ)存起來(lái)供冬季制熱供暖工況下使用。
[0019]需要說(shuō)明的是，集熱單元3不限于空氣熱能采集裝置式的結(jié)構(gòu)設(shè)置，也可以采用太陽(yáng)能裝置、工業(yè)廢熱或余熱集熱器等多種形式，太陽(yáng)能裝置可以設(shè)計(jì)成包括集熱器和水循環(huán)回路，水循環(huán)回路與第五循環(huán)回路連通或耦合，太陽(yáng)能裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能，并通過(guò)水循環(huán)回路、第五循環(huán)回路和地埋管換熱單元4與淺層巖土層進(jìn)行熱交換，將熱能儲(chǔ)存在淺層巖土層供冬季制熱供暖工況下使用。工業(yè)廢熱或余熱集熱器是指與工業(yè)廢熱或余熱源構(gòu)成循環(huán)回路的裝置，集熱器從工業(yè)廢熱或余熱源提取熱量，并與第五循環(huán)回路耦合進(jìn)行熱交換，將熱量傳到淺層巖土層實(shí)現(xiàn)地下蓄能。另外，本發(fā)明中的地埋管換熱單元4設(shè)有多組地埋管，并將地埋管豎向設(shè)置，地埋管的深度為50?150米，相鄰組地埋管之間的距離為3?6米。
[0020]為幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚地理解本發(fā)明，下面對(duì)本發(fā)明一種地下蓄能與地源熱泵式空調(diào)集成系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明通過(guò)閥門的關(guān)閉可以方便快捷地實(shí)現(xiàn)初夏制冷工況、盛夏制冷和蓄能工況和冬季制熱供暖工況三種運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)換。
[0021]初夏制冷工況下，室外空氣溫度較低，此時(shí)V1、V2、V3、V4、V9、V10關(guān)閉，V5、V6、V7、V8開啟，負(fù)載單元1、熱泵單元2和地埋管換熱單元4運(yùn)行，集熱單元3停止運(yùn)行。熱泵單元2制冷運(yùn)行，在冷凝器處204處與第四循環(huán)回路進(jìn)行熱交換，并將熱泵單元2產(chǎn)生的冷凝熱傳到地埋管換熱單元4，向淺層巖土層釋放熱量，進(jìn)行蓄能，熱泵單元2在蒸發(fā)器202處與第二循環(huán)回路進(jìn)行熱交換，將冷量傳遞給負(fù)載單元1，為最終用戶制冷降溫；
[0022]盛夏制冷和蓄能工況下，室外空氣溫度較高，通常高于25°0，此時(shí)￥1、￥2、￥3、￥4關(guān)閉，V5、V6、V7、V8、V9、VlO開啟，負(fù)載單元1、熱泵單元2、集熱單元3、地埋管換熱單元4均運(yùn)行。一方面，熱泵單元2制冷運(yùn)行，在冷凝器處204處與第四循環(huán)回路進(jìn)行熱交換，并將熱泵單元2產(chǎn)生的冷凝熱傳到地埋管換熱單元4，向淺層巖土層釋放熱量，進(jìn)行蓄能，熱泵單元2在蒸發(fā)器202處與第二循環(huán)回路進(jìn)行熱交換，將冷量傳遞給負(fù)載單元1，為最終用戶制冷降溫；另一方面，集熱單元3通過(guò)第五循環(huán)回路與地埋管換熱單元4進(jìn)行熱交換，并通過(guò)地埋管換熱單元4將熱量釋放到淺層巖土層，也進(jìn)行蓄能。
[0023]冬季制熱供暖工況下，淺層巖土層溫度比地上空氣溫度高，淺層巖土層作為低溫?zé)嵩矗藭r(shí)V1、V2、V3、V4開啟15、￥6、￥7、￥8、￥9、￥10關(guān)閉，負(fù)載單元1、熱泵單元2和地埋管換熱單元4運(yùn)行，集熱單元3停止運(yùn)行。地埋管換熱單元4從淺層巖土層提取熱源，通過(guò)第三循環(huán)回路在蒸發(fā)器202處與熱泵單元2進(jìn)行熱交換，驅(qū)動(dòng)熱泵單元2制熱，熱泵單元2在冷凝器204處與第一循環(huán)回路進(jìn)行熱交換，通過(guò)第一循環(huán)回路將熱能量傳到負(fù)載單元1，為最終用戶供暖。
[0024]以上實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)范圍進(jìn)行的限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種形式的變形，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種地下蓄能與地源熱泵式空調(diào)集成系統(tǒng)，包括負(fù)載單元(I)、熱泵單元(2)、集熱單元(3)、地埋管換熱單元(4)，熱泵單元(2)設(shè)有壓縮機(jī)(201)、蒸發(fā)器(202)、節(jié)流閥(203)、冷凝器(204)，其特征在于:負(fù)載單元(I)的輸出端(101)和輸入端(102)通過(guò)第一管路和閥門V1、閥門V2構(gòu)成第一循環(huán)回路，負(fù)載單元⑴的輸出端(101)和輸入端(102)通過(guò)第二管路和閥門V5、閥門V6構(gòu)成第二循環(huán)回路，負(fù)載單元(I)的輸出管路上設(shè)有循環(huán)泵Pl ;地埋管換熱單元(4)的輸出端(401)和輸入端(402)通過(guò)第三管路和閥門V3、閥門V4構(gòu)成第三循環(huán)回路，地埋管換熱單元(4)的輸出端(401)和輸入端(402)通過(guò)第四管路和閥門V7、閥門V8構(gòu)成第四循環(huán)回路，地埋管換熱單元(4)的輸出管路上設(shè)有循環(huán)泵P2;第一循環(huán)回路和第四循環(huán)回路在冷凝器(204)處設(shè)有第一共用管路(5)，第一共用管路(5)與冷凝器(204)耦合并進(jìn)行熱交換，閥門Vl和閥門V2與V7和閥門V8均分別設(shè)在第一共用管路(5)的兩端外側(cè)，第二循環(huán)回路與第三循環(huán)回路在蒸發(fā)器(202)處設(shè)有第二共用管路(6)，第二共用管路(6)與蒸發(fā)器(202)耦合并進(jìn)行熱交換，閥門V5和閥門V6與V3和閥門V4均分別設(shè)在第二共用管路(6)的兩端外側(cè)；集熱單元(3)的輸入端和輸出端通過(guò)第五管路分別與地埋管換熱單元(4)的輸出端(401)和輸入端(402)連通構(gòu)成第五循環(huán)回路，連接集熱單元(3)輸入端和輸出端的管路上分別設(shè)有閥門VlO和閥門V9。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種地下蓄能與地源熱泵式空調(diào)集成系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱單元(3)為空氣熱能采集裝置，空氣熱能采集裝置包括水氣換熱器和水循環(huán)回路，水氣換熱器設(shè)在水循環(huán)回路中，水循環(huán)回路與第五循環(huán)回路連通或耦合，空氣熱能采集裝置用于夏季熱空氣與第五循環(huán)回路進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)地下蓄熱。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種地下蓄能與地源熱泵式空調(diào)集成系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱單元(3)為太陽(yáng)能裝置，太陽(yáng)能裝置包括集熱器和水循環(huán)回路，水循環(huán)回路與第五循環(huán)回路連通或耦合，太陽(yáng)能裝置用于夏季太陽(yáng)能與第五循環(huán)回路進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)地下蓄熱。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種地下蓄能與地源熱泵式空調(diào)集成系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱單元(3)為工業(yè)廢熱集熱器，工業(yè)廢熱集熱器處在工業(yè)廢熱或余熱循環(huán)管路上，工業(yè)廢熱集熱器與第五循環(huán)回路耦合，工業(yè)廢熱集熱器用于夏季工業(yè)廢熱或余熱與第五循環(huán)回路進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)地下蓄熱。
5.按照權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種地下蓄能與地源熱泵式空調(diào)集成系統(tǒng)，其特征在于:所述地埋管換熱單元(4)設(shè)有多組地埋管，且地埋管豎向設(shè)置。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種地下蓄能與地源熱泵式空調(diào)集成系統(tǒng)，其特征在:所述地埋管深度為50?150米，相鄰組地埋管之間的距離為3?6米。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種地下蓄能與地源熱泵式空調(diào)集成系統(tǒng)，包括負(fù)載單元、熱泵單元、集熱單元、地埋管換熱單元，熱泵單元設(shè)有壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器，負(fù)載單元的輸出端和輸入端通過(guò)第一管路和閥門V1、閥門V2構(gòu)成第一循環(huán)回路，負(fù)載單元的輸出端和輸入端通過(guò)第二管路和閥門V5、閥門V6構(gòu)成第二循環(huán)回路；地埋管換熱單元的輸出端和輸入端通過(guò)第三管路和閥門V3、閥門V4構(gòu)成第三循環(huán)回路，地埋管換熱單元的輸出端和輸入端通過(guò)第四管路和閥門V7、閥門V8構(gòu)成第四循環(huán)回路；集熱單元的輸入端和輸出端通過(guò)第五管路分別與地埋管換熱單元的輸出端和輸入端連通構(gòu)成第五循環(huán)回路。本發(fā)明具有實(shí)施方便、安全可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、能效比高的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】F24F5-00
【公開號(hào)】CN104566728
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510031401
【發(fā)明人】楊自強(qiáng)
【申請(qǐng)人】北京萬(wàn)方同泰能源科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月22日