本發(fā)明涉及一種提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在地源熱泵系統(tǒng)由于不同氣候造成地下土壤的冷熱不平衡情況的平衡補(bǔ)償問(wèn)題。夏熱冬冷地區(qū)，建筑夏季冷負(fù)荷比冬季熱負(fù)荷大，即：夏季向土壤排熱多，冬季自土壤吸熱少，引起地下土壤的冷熱不平衡，從而導(dǎo)致地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效率低，制冷或采暖達(dá)不到預(yù)期效果，運(yùn)行費(fèi)用高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，將地源熱泵系統(tǒng)與冷卻水系統(tǒng)復(fù)合，充分利用電動(dòng)閥的調(diào)節(jié)對(duì)冷卻塔流量進(jìn)行有效的控制，有效解決地下土壤的冷熱平衡問(wèn)題，成本低﹑能耗低﹑運(yùn)行穩(wěn)定﹑可靠性強(qiáng)。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，包括地源熱泵系統(tǒng)、室內(nèi)末端系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述地源熱泵系統(tǒng)包括地源熱泵機(jī)組﹑地埋管系統(tǒng)和地源側(cè)水泵，所述室內(nèi)末端系統(tǒng)包括末端設(shè)備和室內(nèi)循環(huán)水泵，所述冷卻水系統(tǒng)包括閉式冷卻塔、冷卻循環(huán)泵和補(bǔ)水裝置，所述控制系統(tǒng)包括第一電動(dòng)閥﹑第二電動(dòng)閥、第三電動(dòng)閥和溫度傳感器，其中：

所述地埋管系統(tǒng)通過(guò)管道與所述地源熱泵機(jī)組循環(huán)連通，所述地源側(cè)水泵設(shè)置在所述地埋管系統(tǒng)與所述地源熱泵機(jī)組之間的管道上；

所述末端設(shè)備的進(jìn)口通過(guò)室內(nèi)供水管與所述地源熱泵機(jī)組相連，所述末端設(shè)備的出口通過(guò)室內(nèi)回水管與所述地源熱泵機(jī)組相連；

所述室內(nèi)循環(huán)水泵設(shè)置在所述室內(nèi)回水管上；

所述補(bǔ)水裝置與所述閉式冷卻塔相連；

所述閉式冷卻塔的出口通過(guò)冷卻水回水管與所述地源熱泵機(jī)組相連，所述第一電動(dòng)閥和冷卻循環(huán)泵分別設(shè)置在所述冷卻水回水管上；

所述閉式冷卻塔的進(jìn)口通過(guò)冷卻水供水管與所述地源熱泵機(jī)組相連，所述第二電動(dòng)閥設(shè)置在所述冷卻水供水管上；

所述冷卻水回水管和所述冷卻水供水管通過(guò)旁通水管連通，所述第三電動(dòng)閥設(shè)置在所述旁通水管上；

所述溫度傳感器設(shè)置在所述冷卻水回水管上，且所述溫度傳感器與所述第三電動(dòng)閥電連接。

上述的一種提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，其中，所述冷卻水控制系統(tǒng)還包括控制器，所述第一電動(dòng)閥﹑第二電動(dòng)閥、第三電動(dòng)閥和溫度傳感器分別與所述控制器電連接。

上述的一種提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，其中，在夏季運(yùn)行時(shí)，所述第一電動(dòng)閥和第二電動(dòng)閥開(kāi)啟，所述第三電動(dòng)閥關(guān)閉，所述閉式冷卻塔的冷卻水通過(guò)所述地源熱泵機(jī)組的冷凝器吸熱后，循環(huán)到所述閉式冷卻塔進(jìn)行散熱，同時(shí)所述地埋管系統(tǒng)將所述地源熱泵機(jī)組的冷凝器中吸收的熱量送至地源井，與地下土壤進(jìn)行熱交換，將熱量傳遞給土壤；

在冬季運(yùn)行時(shí)，所述第一電動(dòng)閥﹑第二電動(dòng)閥和第三電動(dòng)閥分別關(guān)閉，所述地源熱泵機(jī)組直接對(duì)所述末端設(shè)備進(jìn)行供暖，從地下土壤源中吸收熱量；

在過(guò)渡季節(jié)時(shí)，所述第一電動(dòng)閥﹑第二電動(dòng)閥和第三電動(dòng)閥分別開(kāi)啟，所述閉式冷卻塔獨(dú)立為所述地源熱泵機(jī)組散熱，并根據(jù)熱量分布，部分冷卻水經(jīng)過(guò)所述旁通水管直接回到所述閉式冷卻塔。

本發(fā)明的提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，將地源熱泵系統(tǒng)與冷卻水系統(tǒng)復(fù)合，充分利用電動(dòng)閥的調(diào)節(jié)對(duì)冷卻塔流量進(jìn)行有效的控制，有效解決地下土壤的冷熱平衡問(wèn)題，成本低﹑能耗低﹑運(yùn)行穩(wěn)定﹑可靠性強(qiáng)，利用電動(dòng)閥的調(diào)節(jié)，從而控制冷卻塔流量，將夏季多余的熱量排到空氣當(dāng)中，補(bǔ)償?shù)叵峦寥赖睦錈崃坎黄胶?，以保證地埋管系統(tǒng)在夏季和冬季時(shí)期冷熱平衡的需求，使地源熱泵系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。本發(fā)明的提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果體現(xiàn)在：

(1)本發(fā)明能夠使地源熱泵系統(tǒng)與冷卻水系統(tǒng)結(jié)合，解決建筑冷熱負(fù)荷的差異會(huì)導(dǎo)致地下歷年累積的排熱量與取熱量存在的差異，即土壤的吸熱量和釋放量趨于平衡，運(yùn)行穩(wěn)定，提高系統(tǒng)效率；

(2)本發(fā)明能解決間歇運(yùn)行問(wèn)題，給地埋管換熱器周?chē)寥赖臏囟然謴?fù)提供時(shí)間；

(3)本發(fā)明將地源熱泵系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)復(fù)合，可以在夏季的時(shí)候，優(yōu)先使用冷卻塔，冬季時(shí)關(guān)閉冷卻塔，在過(guò)渡時(shí)期利用電動(dòng)閥控制冷卻水系統(tǒng)的流量，可以保證地源熱泵系統(tǒng)更加的高效﹑節(jié)能，作為地埋管系統(tǒng)的輔助，使系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性大大提高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)其具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明：

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的最佳實(shí)施例，一種提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，包括地源熱泵系統(tǒng)、室內(nèi)末端系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，地源熱泵系統(tǒng)包括地源熱泵機(jī)組1﹑地埋管系統(tǒng)6和地源側(cè)水泵2，室內(nèi)末端系統(tǒng)包括末端設(shè)備8和室內(nèi)循環(huán)水泵4，冷卻水系統(tǒng)包括閉式冷卻塔3、冷卻循環(huán)泵5和補(bǔ)水裝置7，控制系統(tǒng)包括第一電動(dòng)閥v1﹑第二電動(dòng)閥v2、第三電動(dòng)閥v3和溫度傳感器t。

地埋管系統(tǒng)6通過(guò)管道與地源熱泵機(jī)組1循環(huán)連通，地源側(cè)水泵2設(shè)置在地埋管系統(tǒng)6與地源熱泵機(jī)組1之間的管道上；末端設(shè)備8的進(jìn)口通過(guò)室內(nèi)供水管81與地源熱泵機(jī)組1相連，末端設(shè)備8的出口通過(guò)室內(nèi)回水管82與地源熱泵機(jī)組1相連；室內(nèi)循環(huán)水泵4設(shè)置在室內(nèi)回水管82上；補(bǔ)水裝置7與閉式冷卻塔3相連；閉式冷卻塔3的出口通過(guò)冷卻水回水管32與地源熱泵機(jī)組1相連，第一電動(dòng)閥v1和冷卻循環(huán)泵5分別設(shè)置在冷卻水回水管32上；閉式冷卻塔3的進(jìn)口通過(guò)冷卻水供水管31與地源熱泵機(jī)組1相連，第二電動(dòng)閥v2設(shè)置在冷卻水供水管31上；冷卻水回水管32和冷卻水供水管31通過(guò)旁通水管33連通，第三電動(dòng)閥v3設(shè)置在旁通水管33上；溫度傳感器t設(shè)置在冷卻水回水管32上，且溫度傳感器t與第三電動(dòng)閥v3電連接。

本發(fā)明的一種提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)還包括控制器，第一電動(dòng)閥v1﹑第二電動(dòng)閥v2、第三電動(dòng)閥v3和溫度傳感器t分別與控制器電連接。

本發(fā)明的提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，工作原理為：

(1)在夏季運(yùn)行時(shí)，第一電動(dòng)閥v1和第二電動(dòng)閥v2開(kāi)啟，第三電動(dòng)閥v3關(guān)閉；由于夏季熱負(fù)荷較大，閉式冷卻塔3對(duì)于地源熱泵系統(tǒng)的散熱起到了一個(gè)很好的補(bǔ)充，即地埋管換熱器進(jìn)(出)口溫度與室外空氣濕球溫度差值大于設(shè)定值，閉式冷卻塔3的冷卻水通過(guò)地源熱泵機(jī)組1的冷凝器吸熱后，循環(huán)到閉式冷卻塔3進(jìn)行散熱，同時(shí)地埋管系統(tǒng)6將地源熱泵機(jī)組1的冷凝器中吸收的熱量送至地源井，與地下土壤進(jìn)行熱交換，將熱量傳遞給土壤；

(2)在冬季運(yùn)行時(shí)，由于冬季熱負(fù)荷較小，第一電動(dòng)閥v1﹑第二電動(dòng)閥v2和第三電動(dòng)閥v3關(guān)閉，即地埋管換熱器進(jìn)(出)口溫度與室外空氣濕球溫度差值小于設(shè)定值，關(guān)閉閉式冷卻塔3，地源熱泵機(jī)組1直接對(duì)末端設(shè)備8進(jìn)行供暖，從地下土壤源中吸收熱量；

(3)在過(guò)渡季節(jié)時(shí)，第一電動(dòng)閥v1﹑第二電動(dòng)閥v2和第三電動(dòng)閥v3開(kāi)啟；由于這個(gè)時(shí)期供冷需求較小時(shí)且室外環(huán)境溫度的濕球溫度較低時(shí)，閉式冷卻塔3的冷卻效率較高，可以選擇閉式冷卻塔3獨(dú)立為地源熱泵機(jī)組1散熱，并根據(jù)熱量分布，有部分冷卻水經(jīng)過(guò)旁通水管33直接回到閉式冷卻塔3，降低能耗，為地下土壤的冷熱平衡提供恢復(fù)時(shí)間，解決土壤的熱堆積問(wèn)題。

本發(fā)明的提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，通過(guò)第一電動(dòng)閥v1﹑第二電動(dòng)閥v2和第三電動(dòng)閥v3根據(jù)不同季節(jié)溫差的切換，控制了閉式冷卻塔的冷卻水流量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的工作效率cop的提高，有效解決地下土壤冷熱平衡，運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明的提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，在夏熱冬冷地區(qū)，控制閉式冷卻塔的開(kāi)啟或關(guān)閉，有利于提高地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本，保證地下土壤的吸熱與散熱的能量平衡。本發(fā)明采用能耗低的淺層土壤作為冷熱源，閉式冷卻塔作為全年熱平衡的輔助，是一種地源熱泵系統(tǒng)與冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)償復(fù)合型制冷、采暖技術(shù)。

綜上所述，本發(fā)明的提高地源熱泵系統(tǒng)能效比的冷卻水控制系統(tǒng)，將地源熱泵系統(tǒng)與冷卻水系統(tǒng)復(fù)合，充分利用電動(dòng)閥的調(diào)節(jié)對(duì)冷卻塔流量進(jìn)行有效的控制，有效解決地下土壤的冷熱平衡問(wèn)題，成本低﹑能耗低﹑運(yùn)行穩(wěn)定﹑可靠性強(qiáng)，利用電動(dòng)閥的調(diào)節(jié)，從而控制冷卻塔流量，將夏季多余的熱量排到空氣當(dāng)中，補(bǔ)償?shù)叵峦寥赖睦錈崃坎黄胶?，以保證地埋管系統(tǒng)在夏季和冬季時(shí)期冷熱平衡的需求，使地源熱泵系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。