水源熱泵系統的製作方法

2023-07-28 02:17:51 1

專利名稱：水源熱泵系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水源熱泵系統，屬製冷空調領域。
背景技術：
水源熱泵利用儲存於地表淺層的可再生能源，為建築製冷供暖。地球表面或淺層水源、城市中水的溫度一年四季相對穩定，一般為10～25℃，冬季比環境空氣溫度高，夏季比環境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源，水源熱泵同時解決了空調系統的冷熱源，保證了系統的高效性和經濟性。傳統水源熱泵系統的水源水直接進入水源熱泵主機，很容易在水源熱泵主機的蒸發器和冷凝器水側結垢，進而影響水源熱泵主機性能，為了減少水垢的產生，保證換熱性能，只有增大水的流速，這造成傳統的水源熱泵普遍存在水源水取水回灌流量大，利用溫差小的問題，一般為5～10℃，尤其在部分負荷時水源利用溫差更小，取水回灌泵的耗能高，採用井水時取水量大還會帶來相關地質水文的影響，這些限制了水源熱泵的進一步發展。
傳統的水水熱泵可製取溫度40-60℃熱水，熱水溫度不高限制了傳統的水水熱泵應用場合。

發明內容
本發明針對傳統的水源熱泵水源水取水回灌流量大、利用水源水的溫差小及單臺水水熱泵出熱水溫度不高的缺點，提供一種高效節能、出熱水溫度高、運行可靠的水源熱泵系統。
本發明的目的是這樣實現的一種水源熱泵系統，包括水源水中間換熱器、與水源水中間換熱器相連的配置有水泵及膨脹水箱的水源水系統、第一水冷冷水機組、第二水冷冷水機組、輔助水泵及連接管路等，其中第一水冷冷水機組和第二水冷冷水機組之間的連接有串聯和並聯兩種方式並聯連接方式是第一水冷冷水機組的冷凝器、蒸發器分別和第二水冷冷水機組的冷凝器、蒸發器並聯連接；串聯連接方式是第二水冷冷水機組的冷凝器的出水管、進水管分別與第一水冷冷水機組的蒸發器的進水管、出水管串聯連接。
第一水冷冷水機組、第二水冷冷水機組的壓縮機採用離心式、螺杆式、渦旋式、活塞式、轉子式壓縮機中的任一種。
第一水冷冷水機組、第二水冷冷水機組是水冷冷水機組和水源熱泵中的任一種。
連接管路上配置有製冷管路切換閥、制熱管路切換閥。該製冷管路切換閥開、制熱管路切換閥關，第一水冷冷水機組和第二水冷冷水機組並聯連接；制熱管路切換閥開、製冷管路切換閥關，第一水冷冷水機組和第二水冷冷水機組串聯連接。
製冷管路切換閥、制熱管路切換閥為手動控制閥或電動控制閥中的任一種。
輔助水泵串接於第二水冷冷水機組冷凝器的出水管與第一水冷冷水機組蒸發器的進水管之間或第一水冷冷水機組蒸發器的出水管與第二水冷冷水機組冷凝器的進水管之間。
水源水中間換熱器是板式、殼管式、套管式中的任一種。
水冷和冷水中的「水」是指水或乙二醇溶液這樣的介質。
為更好地集中控制，本系統還配置動力控制箱，該動力控制箱具有與第一水冷冷水機組、第二水冷冷水機組相連的通訊接口和對外通訊接口。
本發明的優點1.本發明的水源水溫差利用達到12～20℃，水源水取水回灌流量比傳統的水源熱泵(10℃溫差)可減少17％～50％，大大減少取水回灌泵的能耗及費用。
2.本發明的水源熱泵系統的單臺機組容量大，可減少主機數量。
3.本發明的水源熱泵系統可調節以適應較大範圍的工況的變化，制熱運行時熱水出水溫度範圍可達45～98℃。
4.一機多用，冷熱源統一設置，統一控制，設備佔用面積小。


附圖是本發明的一實施例的流程圖。
具體實施例方式
附圖所示為本發明的水源熱泵系統的一實施例的流程圖。水源熱泵系統，包括空調末端裝置30、水源水中間換熱器25、與水源水中間換熱器25相連的配置有水泵23及膨脹水箱24的水源水系統、與空調末端裝置30相連的配置有水泵27及膨脹水箱28的空調水系統、第一水冷冷水機組1、第二水冷冷水機組2、輔助水泵26、動力控制箱32、製冷管路切換閥7、9、11、13、15、17、19、20、制熱管路切換閥8、10、12、14、16、18及連接管路等。第一水冷冷水機組1和第二水冷冷水機組2之間的連接有串聯和並聯兩種方式製冷管路切換閥7、9、11、13、15、17、19、20開、制熱管路切換閥8、10、12、14、16、18關，機組並聯連接，即第一水冷冷水機組1的冷凝器3、蒸發器4分別與第二水冷冷水機組2的冷凝器5、蒸發器6並聯連接；制熱管路切換閥8、10、12、14、16、18開、製冷管路切換閥7、9、11、13、15、17、19、20關，機組串聯連接，即第二水冷冷水機組2的冷凝器5的出水管、進水管分別與第一水冷冷水機組1的蒸發器4的進水管、出水管串聯連接，串聯環路上設置有輔助水泵26。
本實施例的水源熱泵系統的運行有製冷和制熱兩種模式。
製冷運行模式製冷管路切換閥7、9、11、13、15、17、19、20開、制熱管路切換閥8、10、12、14、16、18關，第一水冷冷水機組1和第二水冷冷水機組2並聯連接。兩臺水冷冷水機組中的一臺或全部製冷運行。製冷運行模式時，來自空調末端裝置30的水29作為冷水經水泵27加壓後通過管路切換閥17、19分別進入第一水冷冷水機組1的蒸發器4、第二水冷冷水機組2的蒸發器6，降溫後分別通過管路切換閥15、20由管路31返回空調末端裝置30完成一個循環；水22作為冷卻水流經水源水中間換熱器25向水源水21散熱降溫，經水泵23加壓後通過管路切換閥門7、11分別進入第一水冷冷水機組1的冷凝器3和第二水冷冷水機組2的冷凝器5吸熱升溫，然後分別通過管路切換閥9、13返回水源水中間換熱器25完成一個循環。
制熱運行模式制熱管路切換閥8、10、12、14、16、18開、製冷管路切換閥7、9、11、13、15、17、19、20關，第一水冷冷水機組1和第二水冷冷水機組2串聯連接，即第二水冷冷水機組2的冷凝器5的出水管、進水管分別通過管路切換閥14、12與第一水冷冷水機組1的蒸發器4的進水管、出水管相連接，且管路切換閥14和蒸發器4之間串接有輔助水泵26。水22作為冷水流經水源水中間換熱器25吸收水源水21的熱量升溫，由水泵23加壓後通過管路切換閥18進入第二水冷冷水機組2的蒸發器6，吸熱升溫後流經管路切換閥16返回水源水中間換熱器25完成一個循環；第二水冷冷水機組2的冷凝器5的出水作為冷水通過管路切換閥14進入第一水冷冷水機組1的蒸發器4，降溫後通過管路切換閥12返回冷凝器5完成一個循環；來自空調末端裝置30的水29作為冷卻水經水泵27加壓後通過管路切換閥8進入水冷冷水機組1的冷凝器3吸熱升溫，然後通過管路切換閥10返回空調末端裝置30完成一個循環。
第一水冷冷水機組1、第二水冷冷水機組2的壓縮機採用離心式、螺杆式、渦旋式、活塞式、轉子式壓縮機中的任一種。
第一水冷冷水機組1、第二水冷冷水機組2是水冷冷水機組和水源熱泵中的任一種。
上述的輔助水泵26串接於冷凝器5的出水管與蒸發器4的進水管之間或蒸發器4的出水管與冷凝器5的進水管之間。
各運行模式時，動力控制箱32與第一水冷冷水機組1及第二水冷冷水機組2通過通訊接口進行通訊，控制水源熱泵系統運行。
上述的水冷和冷水中的「水」是指水或乙二醇溶液這樣的介質。
上述的製冷管路切換閥7、9、11、13、15、17、19、20及制熱管路切換閥8、10、12、14、16、18為手動控制閥或電動控制閥中的任一種。
權利要求
1.一種水源熱泵系統，其特徵在於包括水源水中間換熱器(25)、與水源水中間換熱器(25)相連的配置有水泵(23)及膨脹水箱(24)的水源水系統、第一水冷冷水機組(1)、第二水冷冷水機組(2)、輔助水泵(26)及連接管路等，其中第一水冷冷水機組(1)和第二水冷冷水機組(2)之間的連接有串聯和並聯兩種方式並聯連接方式是第一水冷冷水機組(1)的冷凝器(3)、蒸發器(4)分別和第二水冷冷水機組(2)的冷凝器(5)、蒸發器(6)並聯連接；串聯連接方式是第二水冷冷水機組(2)的冷凝器(5)的出水管、進水管分別與第一水冷冷水機組(1)的蒸發器(4)的進水管、出水管串聯連接。
2.根據權力要求1所述的水源熱泵系統，其特徵在於前述的第一水冷冷水機組(1)、第二水冷冷水機組(2)的壓縮機採用離心式、螺杆式、渦旋式、活塞式、轉子式壓縮機中的任一種。
3.根據權力要求1或2所述的水源熱泵系統，其特徵在於前述的第一水冷冷水機組(1)是水冷冷水機組和水源熱泵中的任一種。
4.根據權力要求1或2所述的水源熱泵系統，其特徵在於前述的第二水冷冷水機組(2)是水冷冷水機組和水水熱泵中的任一種。
5.根據權力要求1所述的水源熱泵系統，其特徵在於前述的連接管路上配置有製冷管路切換閥(7)、(9)、(11)、(13)、(15)、(17)、(19)、(20)、制熱管路切換閥(8)、(10)、(12)、(14)、(16)、(18)，該製冷管路切換閥(7)、(9)、(11)、(13)、(15)、(17)、(19)、(20)開、制熱管路切換閥(8)、(10)、(12)、(14)、(16)、(18)關，第一水冷冷水機組(1)和第二水冷冷水機組(2)並聯連接；制熱管路切換閥(8)、(10)、(12)、(14)、(16)、(18)開、製冷管路切換閥(7)、(9)、(11)、(13)、(15)、(17)、(19)、(20)關，第一水冷冷水機組(1)和第二水冷冷水機組(2)串聯連接。
6.根據權力要求5所述的水源熱泵系統，其特徵在於前述的製冷管路切換閥(7)、(9)、(11)、(13)、(15)、(17)、(19)、(20)、制熱管路切換閥(8)、(10)、(12)、(14)、(16)、(18)為手動控制閥或電動控制閥中的任一種。
7.根據權力要求1所述的水源熱泵系統，其特徵在於前述的輔助水泵(26)串接於冷凝器(5)的出水管與蒸發器(4)的進水管之間或蒸發器(4)的出水管與冷凝器(5)的進水管之間。
8.根據權力要求1所述的水源熱泵系統，其特徵在於前述的水源水中間換熱器(25)是板式、殼管式、套管式中的任一種。
9.根據權力要求1所述的水源熱泵系統，其特徵在於前述的水冷和冷水中的「水」是指水或乙二醇溶液這樣的介質。
10.根據權力要求1所述的水源熱泵系統，其特徵在於系統還配置動力控制箱(32)，該動力控制箱(32)具有與第一水冷冷水機組(1)、第二水冷冷水機組(2)相連的通訊接口和對外通訊接口。
全文摘要
一種水源熱泵系統，包括水源水中間換熱器(25)、與水源水中間換熱器(25)相連的配置有水泵(23)及膨脹水箱(24)的水源水系統、第一水冷冷水機組(1)、第二水冷冷水機組(2)、輔助水泵(26)及連接管路等，其中第一水冷冷水機組(1)和第二水冷冷水機組(2)之間的連接有串聯和並聯兩種方式並聯方式是第一水冷冷水機組(1)的冷凝器(3)、蒸發器(4)分別和第二水冷冷水機組(2)的冷凝器(5)、蒸發器(6)並聯連接；串聯方式是第二水冷冷水機組(2)的冷凝器(5)的出水管、進水管分別與第一水冷冷水機組(1)的蒸發器(4)的進水管、出水管串聯連接。此發明的水源熱泵系統水源水利用溫差大，取水回灌流量少，制熱運行時熱水出水可達45～98℃。
文檔編號F25B30/00GK101059292SQ20071004099
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月22日 優先權日2007年5月22日
發明者張小力 申請人:上海本家空調系統有限公司