蓄能型熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于熱泵系統(tǒng)【技術領域】，尤其是涉及一種蓄能型熱泵系統(tǒng)。它解決了現(xiàn)有技術等技術問題。本蓄能型熱泵系統(tǒng)包括熱源換熱機構，在熱源換熱機構上連接有蓄冰裝置和與蓄冰裝置相連的熱泵主機，在熱泵主機上連接有冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)和水冷卻循環(huán)子系統(tǒng)，在冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)上連接有空調終端機構，本系統(tǒng)還包括分別與熱泵主機和蓄冰裝置相連的冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)，所述的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)之間設有換熱裝置。本發(fā)明具有成本低且實用性強等優(yōu)點。
【專利說明】蓄能型熱泵系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于熱泵系統(tǒng)【技術領域】，尤其是涉及一種蓄能型熱泵系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的不斷發(fā)展，越來越多的高樓大廈、房屋別墅和農作廠房等等建筑物矗立在我們的生活周邊，日常生活中的供暖或制冷一般由空調提供，為了能進一步節(jié)約能源，目前很多的建筑物都采用熱泵系統(tǒng)進行供暖和供冷，熱泵采用地下儲藏的熱能進行供暖和供冷，它是一種清潔的能源，具有很好的節(jié)能的效果；例如，中國專利文獻公開了一種地源熱泵系統(tǒng)及地源熱泵空調[申請?zhí)?201320113328.5]，地源熱泵系統(tǒng)包括:地源熱泵機組以及和所述地源熱泵機組液體連通的地埋管系統(tǒng)，所述地源熱泵機組和所述地埋管系統(tǒng)間連接有進水管和出水管；流經所述地埋管系統(tǒng)的換熱媒介經所述進水管流向所述地源熱泵機組、并進而經所述出水管流回所述地埋管系統(tǒng)；其中，所述進水管上連接有容積式蓄熱水箱；其次，中國專利文獻公開了另外一種地源熱泵系統(tǒng)[申請?zhí)?201220224964.0]，包括地源熱泵單元和用戶單元，所述地源熱泵單元和所述用戶單元通過供水管和回水管連接，所述地源熱泵單元包括通過水管串聯(lián)連接的地源熱泵主機和用戶側水泵，所述用戶單元包括通過水管串聯(lián)連接的電動二通閥和盤管，在所述供水管和所述回水管之間設置有旁通管，所述旁通管與所述地源熱泵單元和所述用戶單元并聯(lián)連接，在所述旁通管上還設置有彈簧壓力旁通閥；
[0003]上述的兩種方案通是利用地源熱進行制冷和制熱，符合當前社會可持續(xù)的發(fā)展要求；但是這兩種系統(tǒng)都還至少存在以下缺陷:1、設計不合理，當在一定的區(qū)域內沒有足夠的面積用于打井或取水水量有限的場合時，熱泵系統(tǒng)的使用就受到限制，系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性差而且節(jié)能效果不明顯，系統(tǒng)的適應能力弱且實用性差；2、系統(tǒng)的回灌壓力大且系統(tǒng)的工作效率低；3、系統(tǒng)投資高。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種成本低且實用性強的蓄能型熱泵系統(tǒng)。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術方案:本蓄能型熱泵系統(tǒng)包括熱源換熱機構，在熱源換熱機構上連接有蓄冰裝置和與蓄冰裝置相連的熱泵主機，在熱泵主機上連接有冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)和水冷卻循環(huán)子系統(tǒng)，在冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)上連接有空調終端機構，本系統(tǒng)還包括分別與熱泵主機和蓄冰裝置相連的冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)，所述的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)之間設有換熱裝置。本申請適合于打井數(shù)量或取水水量有限的場合，將蓄冰裝置與熱源換熱機構的結合可提高系統(tǒng)的運行效率，同時也可以大大減少打井數(shù)量或取水量，同時還大大減輕了系統(tǒng)的回灌壓力，整個系統(tǒng)其投資成本低且運行穩(wěn)定性好，非常符合當前節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。
[0006]在上述的蓄能型熱泵系統(tǒng)中，本系統(tǒng)還包括連接在冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)上且當蓄冰裝置內的水位低于設定水位時能向蓄冰裝置補水的補水調節(jié)機構。該結構可保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)的安全。
[0007]在上述的蓄能型熱泵系統(tǒng)中，所述的冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)包括分別與熱泵主機和蓄冰裝置相連的冷卻水循環(huán)管路，在冷卻水循環(huán)管路上設有冷卻水動力循環(huán)機構和冷卻水切斷控制機構。
[0008]在上述的蓄能型熱泵系統(tǒng)中，所述的補水調節(jié)機構包括連接在冷卻水循環(huán)管路上且并聯(lián)設置的第一補水調節(jié)裝置和第二補水調節(jié)裝置。當然，這里的結構可以根據(jù)實際的需求進行調節(jié)控制，一方面不僅保證系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，另一方面符合節(jié)能的要求。
[0009]在上述的蓄能型熱泵系統(tǒng)中，所述的第一補水調節(jié)裝置包括第一補水調節(jié)管和設置在第一補水調節(jié)管上的第一流量調節(jié)閥，該第一補水調節(jié)管的一端連接在冷卻水循環(huán)管路上且位于熱泵主機的出水端，另一端連接在冷卻水循環(huán)管路上且位于蓄冰裝置的進水端；所述的第二補水調節(jié)裝置包括第二補水調節(jié)管和設置在第二補水調節(jié)管上的第二流量調節(jié)閥，該第二補水調節(jié)管的一端連接在冷卻水循環(huán)管路上且位于熱泵主機的回水端且位于蓄冰裝置的進水端。
[0010]在上述的蓄能型熱泵系統(tǒng)中，所述的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)包括冷凍水循環(huán)管，在冷凍水循環(huán)管上設有冷凍水動力循環(huán)機構，在熱泵主機上連接有分別與冷凍水循環(huán)管相連的冷凍水出水管和冷凍水回水管，所述的冷凍水循環(huán)管上連接有第一冷凍水切斷裝置，在冷凍水出水管上連接有第二冷凍水切斷裝置，在冷凍水回水管上連接有第三冷凍水切斷裝置。
[0011]在上述的蓄能型熱泵系統(tǒng)中，所述的換熱裝置包括設置在冷卻水循環(huán)管路和冷凍水循環(huán)管之間的板式換熱器。
[0012]在上述的蓄能型熱泵系統(tǒng)中，所述的水冷卻循環(huán)子系統(tǒng)包括連接在熱泵主機上的水冷卻循環(huán)管，在水冷卻循環(huán)管上連接有冷卻塔、水冷卻動力循環(huán)機構和水冷卻切斷裝置。
[0013]在上述的蓄能型熱泵系統(tǒng)中，所述的熱源換熱機構包括地源側換熱機構、污水源換熱機構、太陽能換熱機構和輔助換熱機構中的任意一種。
[0014]在上述的蓄能型熱泵系統(tǒng)中，所述的熱泵主機為雙工況熱泵主機；所述的蓄冰裝置包括蓄冰箱，在蓄冰箱內設有蓄冰盤管，所述的蓄冰盤管由導熱塑料制成。蓄冰箱呈圓罐形或方形中的任意一種。
[0015]與現(xiàn)有的技術相比，本蓄能型熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點在于:1、設計更合理，當遇到打井數(shù)量或取水水量有限的場合時，本系統(tǒng)可以大大減少打井數(shù)量或取水量，系統(tǒng)的適應能力強；
2、可大大減輕系統(tǒng)的回灌壓力，提高整個系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性；3、系統(tǒng)的投資成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明提供的系統(tǒng)結構示意圖。
[0017]圖中，熱源換熱機構1、蓄冰裝置2、蓄冰箱21、蓄冰盤管22、熱泵主機3、冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)4、冷凍水循環(huán)管41、冷凍水動力循環(huán)機構42、冷凍水出水管43、冷凍水回水管44、第一冷凍水切斷裝置45、第二冷凍水切斷裝置46、第三冷凍水切斷裝置47、水冷卻循環(huán)子系統(tǒng)5、水冷卻循環(huán)管51、冷卻塔52、水冷卻動力循環(huán)機構53、水冷卻切斷裝置54、空調終端機構6、冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)7、冷卻水循環(huán)管路71、冷卻水動力循環(huán)機構72、冷卻水切斷控制機構73、換熱裝置8、板式換熱器81、補水調節(jié)機構9、第一補水調節(jié)裝置91、第一補水調節(jié)管91a、第一流量調節(jié)閥91b、第二補水調節(jié)裝置92、第二補水調節(jié)管92a、第二流量調節(jié)閥92b。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0019]如圖1所示，本蓄能型熱泵系統(tǒng)包括熱源換熱機構1，該熱源換熱機構I包括地源側換熱機構、污水源換熱機構、太陽能換熱機構和輔助換熱機構中的任意一種，在熱源換熱機構I上連接有蓄冰裝置2和與蓄冰裝置2相連的熱泵主機3，該熱泵主機3為雙工況熱泵主機(即制冷和制熱兩種)，在熱泵主機3上連接有冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)4和水冷卻循環(huán)子系統(tǒng)5，在冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)4上連接有空調終端機構6，本系統(tǒng)還包括分別與熱泵主機3和蓄冰裝置2相連的冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)7，所述的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)4和冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)7之間設有換熱裝置8 ；
[0020]本實施例是將熱源換熱機構I與蓄冰裝置2的結合，當遇到打井數(shù)量或取水水量有限的場合時，可通過熱源換熱機構I與蓄冰裝置2的相互切換或結合利用來滿足使用需求，另外，蓄冰裝置2直接與熱源換熱機構I相連可大大減少打井數(shù)量或取水量，系統(tǒng)的適應能力強且可降低投資成本，另外，本實施例采用地源側換熱機構(即水源熱泵換熱機構)，采用本實施例可大大減輕了水源熱泵系統(tǒng)的回灌壓力。
[0021]本系統(tǒng)還包括連接在冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)7上且當蓄冰裝置2內的水位低于設定水位時能向蓄冰裝置2補水的補水調節(jié)機構9。該結構可根據(jù)實際的系統(tǒng)需求量進行實時的流量控制，從而滿足系統(tǒng)的使用要求，保證系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。
[0022]具體地說，本實施例的冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)7包括分別與熱泵主機3和蓄冰裝置2相連的冷卻水循環(huán)管路71，在冷卻水循環(huán)管路71上設有冷卻水動力循環(huán)機構72和冷卻水切斷控制機構73 ;其次，補水調節(jié)機構9包括連接在冷卻水循環(huán)管路71上且并聯(lián)設置的第一補水調節(jié)裝置91和第二補水調節(jié)裝置92 ;而冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)4包括冷凍水循環(huán)管41，在冷凍水循環(huán)管41上設有冷凍水動力循環(huán)機構42，在熱泵主機3上連接有分別與冷凍水循環(huán)管41相連的冷凍水出水管43和冷凍水回水管44，所述的冷凍水循環(huán)管41上連接有第一冷凍水切斷裝置45，在冷凍水出水管43上連接有第二冷凍水切斷裝置46，在冷凍水回水管44上連接有第三冷凍水切斷裝置47。
[0023]更具體的，上述的第一補水調節(jié)裝置91包括第一補水調節(jié)管91a和設置在第一補水調節(jié)管91a上的第一流量調節(jié)閥91b，該第一補水調節(jié)管91a的一端連接在冷卻水循環(huán)管路71上且位于熱泵主機3的出水端，另一端連接在冷卻水循環(huán)管路71上且位于蓄冰裝置2的進水端；所述的第二補水調節(jié)裝置92包括第二補水調節(jié)管92a和設置在第二補水調節(jié)管92a上的第二流量調節(jié)閥92b，該第二補水調節(jié)管92a的一端連接在冷卻水循環(huán)管路71上且位于熱泵主機3的回水端且位于蓄冰裝置2的進水端。
[0024]另外，本實施例的換熱裝置8包括設置在冷卻水循環(huán)管路71和冷凍水循環(huán)管41之間的板式換熱器81。
[0025]水冷卻循環(huán)子系統(tǒng)5包括連接在熱泵主機3上的水冷卻循環(huán)管51，在水冷卻循環(huán)管51上連接有冷卻塔52、水冷卻動力循環(huán)機構53和水冷卻切斷裝置54。
[0026]蓄冰裝置2包括蓄冰箱21，在蓄冰箱21內設有蓄冰盤管22，所述的蓄冰盤管22由導熱塑料制成。優(yōu)化方案，這里的蓄冰箱21包括圓形和方形蓄冰箱中的任意一種。
[0027]本實施例的冷卻水動力循環(huán)機構72包括至少一個冷卻水循環(huán)泵D1，冷卻水切斷控制機構73包括至少兩個冷卻水切斷閥(V1、V2)，兩個冷卻水切斷閥(V1、V2)串聯(lián)在冷卻水循環(huán)管路71上；冷凍水動力循環(huán)機構42包括至少一個冷凍水循環(huán)泵D2，第一冷凍水切斷裝置45包括至少兩個第一冷凍水切斷閥(V3、V4)，第二冷凍水切斷裝置46包括至少一個第二冷凍水切斷閥V5，第三冷凍水切斷裝置47包括至少一個第三冷凍水切斷閥V6 ;水冷卻動力循環(huán)機構53包括至少一個水冷卻循環(huán)泵D3，水冷卻切斷裝置54包括兩個且分別位于冷卻塔52兩端的水冷卻切斷閥(V7、V8)。
[0028]本實施例的工作原理如下，
[0029]①冬季制熱時:打開冷凍水出水管43上的第二冷凍水切斷閥V5、冷凍水回水管44上的第三冷凍水切斷閥V6和冷凍水循環(huán)管41上的冷凍水循環(huán)泵D2，打開冷卻水循環(huán)管路71上的冷卻水循環(huán)泵D1、冷卻水切斷閥(V1、V2)，然后關閉冷凍水循環(huán)管41上的第一冷凍水切斷閥(V3、V4)，這時冷凍水循環(huán)管41分別與冷凍水出水管43和冷凍水回水管44連通，關閉水冷卻循環(huán)管51上的水冷卻切斷閥(V7、V8)和水冷卻循環(huán)泵D3，當然在這過程中，如果蓄冰裝置2內的水位低于設定水位時，這時可開啟第一補水調節(jié)管91a上的第一流量調節(jié)閥91b和/或第二補水調節(jié)管92a上的第二流量調節(jié)閥92b，從而滿足系統(tǒng)的使用需求，熱泵主機3吸收蓄冰裝置2和熱源換熱機構I的熱量從而空調終端機構6進行制熱；
[0030]②夏季制冷時:
[0031]關閉冷凍水出水管43上的第二冷凍水切斷閥V5、冷凍水回水管44上的第三冷凍水切斷閥V6，開啟冷卻水循環(huán)管路71上的冷卻水循環(huán)泵D1、冷凍水循環(huán)管41上的冷凍水循環(huán)泵D2、冷卻水切斷閥(V1、V2)，然后開啟冷凍水循環(huán)管41上的第一冷凍水切斷閥(V3、V4)，這時冷凍水循環(huán)管41分別與冷凍水出水管43和冷凍水回水管44處于非導通狀態(tài)，開啟水冷卻循環(huán)管51上的水冷卻切斷閥(T1、V8)和水冷卻循環(huán)泵D3，當然在這過程中，如果蓄冰裝置2內的水位低于設定水位時，這時可開啟第一補水調節(jié)管91a上的第一流量調節(jié)閥91b和/或第二補水調節(jié)管92a上的第二流量調節(jié)閥92b，從而滿足系統(tǒng)的使用需求；冷卻水循環(huán)管路71和冷凍水循環(huán)管41之間通過換熱裝置8進行冷量交換,冷凍水循環(huán)管41將交換后的冷量輸送給空調終端機構6從而進行制冷。
[0032]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
[0033]盡管本文較多地使用了熱源換熱機構1、蓄冰裝置2、蓄冰箱21、蓄冰盤管22、熱泵主機3、冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)4、冷凍水循環(huán)管41、冷凍水動力循環(huán)機構42、冷凍水出水管43、冷凍水回水管44、第一冷凍水切斷裝置45、第二冷凍水切斷裝置46、第三冷凍水切斷裝置47、水冷卻循環(huán)子系統(tǒng)5、水冷卻循環(huán)管51、冷卻塔52、水冷卻動力循環(huán)機構53、水冷卻切斷裝置54、空調終端機構6、冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)7、冷卻水循環(huán)管路71、冷卻水動力循環(huán)機構72、冷卻水切斷控制機構73、換熱裝置8、板式換熱器81、補水調節(jié)機構9、第一補水調節(jié)裝置91、第一補水調節(jié)管91a、第一流量調節(jié)閥91b、第二補水調節(jié)裝置92、第二補水調節(jié)管92a、第二流量調節(jié)閥92b等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權利要求】
1.一種蓄能型熱泵系統(tǒng)，包括熱源換熱機構(1)，其特征在于，所述的熱源換熱機構(O上連接有蓄冰裝置(2)和與蓄冰裝置(2)相連的熱泵主機(3)，在熱泵主機(3)上連接有冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)(4)和水冷卻循環(huán)子系統(tǒng)(5)，在冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)(4)上連接有空調終端機構(6)，本系統(tǒng)還包括分別與熱泵主機(3)和蓄冰裝置(2)相連的冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)(7)，所述的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)(4)和冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)(7)之間設有換熱裝置(8)。
2.根據(jù)權利要求1所述的蓄能型熱泵系統(tǒng)，其特征在于，本系統(tǒng)還包括連接在冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)(7)上且當蓄冰裝置(2)內的水位低于設定水位時能向蓄冰裝置(2)補水的補水調節(jié)機構(9)。
3.根據(jù)權利要求2所述的蓄能型熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)(7)包括分別與熱泵主機(3)和蓄冰裝置(2)相連的冷卻水循環(huán)管路(71)，在冷卻水循環(huán)管路(71)上設有冷卻水動力循環(huán)機構(72)和冷卻水切斷控制機構(73)。
4.根據(jù)權利要求3所述的蓄能型熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的補水調節(jié)機構(9)包括連接在冷卻水循環(huán)管路(71)上且并聯(lián)設置的第一補水調節(jié)裝置(91)和第二補水調節(jié)裝置(92)。
5.根據(jù)權利要求4所述的蓄能型熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一補水調節(jié)裝置(91)包括第一補水調節(jié)管(91a)和設置在第一補水調節(jié)管(91a)上的第一流量調節(jié)閥(91b)，該第一補水調節(jié)管(91a)的一端連接在冷卻水循環(huán)管路(71)上且位于熱泵主機(3)的出水端，另一端連接在冷卻水循環(huán)管路(71)上且位于蓄冰裝置(2)的進水端；所述的第二補水調節(jié)裝置(92)包括第 二補水調節(jié)管(92a)和設置在第二補水調節(jié)管(92a)上的第二流量調節(jié)閥(92b)，該第二補水調節(jié)管(92a)的一端連接在冷卻水循環(huán)管路(71)上且位于熱泵主機(3)的回水端且位于蓄冰裝置(2)的進水端。
6.根據(jù)權利要求3-5任意一項所述的蓄能型熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)(4)包括冷凍水循環(huán)管(41)，在冷凍水循環(huán)管(41)上設有冷凍水動力循環(huán)機構(42)，在熱泵主機(3)上連接有分別與冷凍水循環(huán)管(41)相連的冷凍水出水管(43)和冷凍水回水管(44)，所述的冷凍水循環(huán)管(41)上連接有第一冷凍水切斷裝置(45)，在冷凍水出水管(43)上連接有第二冷凍水切斷裝置(46)，在冷凍水回水管(44)上連接有第三冷凍水切斷裝置(47)。
7.根據(jù)權利要求6所述的蓄能型熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的換熱裝置(8)包括設置在冷卻水循環(huán)管路(71)和冷凍水循環(huán)管(41)之間的板式換熱器(81)。
8.根據(jù)權利要求1-5任意一項所述的蓄能型熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的水冷卻循環(huán)子系統(tǒng)(5)包括連接在熱泵主機(3)上的水冷卻循環(huán)管(51)，在水冷卻循環(huán)管(51)上連接有冷卻塔(52 )、水冷卻動力循環(huán)機構(53 )和水冷卻切斷裝置(54 )。
9.根據(jù)權利要求1-5任意一項所述的蓄能型熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱源換熱機構(I)包括地源側換熱機構、污水源換熱機構、太陽能換熱機構和輔助換熱機構中的任意一種。
10.根據(jù)權利要求9所述的蓄能型熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱泵主機(3)為雙工況熱泵主機；所述的蓄冰裝置(2)包括蓄冰箱(21)，在蓄冰箱(21)內設有蓄冰盤管(22)，所述的蓄冰盤管(22)由導熱塑料制成。
【文檔編號】F25B29/00GK103900175SQ201410082654
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權日:2014年3月7日
【發(fā)明者】何鳳軍, 石磊, 金磊 申請人:浙江陸特能源科技有限公司