一種高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統的製作方法
2023-05-13 19:41:51 1
一種高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，包括熱泵主機、太陽能集熱器、地埋管、江河水、第一、第二換熱器組、第一、第二太陽能集熱器循環泵。第一換熱器組的一次側的進口與熱泵主機的蒸發器的出口連接，該第一換熱器組的一次側的出口與地埋管的進管連接；二次側的進、出口與太陽能集熱器並聯；第二換熱器組的一次側的進口與熱泵主機的蒸發器的出口連接，該第二換熱器組的一次側的出口與地埋管的出管連接，二次側的進、出口與江河水的上遊和下遊連接；第一太陽能集熱器循環泵與第二太陽能集熱器循環泵並聯。本實用新型的三合一混合熱源系統能為高溫地源熱泵機組提供低位熱源，且可滿足地埋管間隙運行的要求。
【專利說明】 一種高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種集地埋管太陽能江河水的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統。
【背景技術】
[0002]由於使用高溫地源熱泵集中供暖熱源改造的系統特點要求地埋管連續運行，使得土壤溫度無法得到恢復，並且集中供暖系統無製冷需求，使得土壤的冷熱平衡無法得到滿足。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於克服現有技術的缺陷而提供一種高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，它能為高溫地源熱泵機組提供低位熱源，可滿足地埋管間隙運行的要求。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現的:一種高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，包括熱泵主機、太陽能集熱器、地埋管、江河水、第一換熱器組、第二換熱器組、第一太陽能集熱器循環泵、第二太陽能集熱器循環泵、循環水泵和吸水泵，其中，
[0005]所述熱泵主機可多臺並聯運行；
[0006]所述太陽能集熱器採用串、並聯的布置結構；
[0007]所述第一換熱器組的一次側的進口通過第一管路與所述熱泵主機的蒸發器的出口連接，該第一換熱器組的一次側的出口通過第二管路與所述地埋管的進管連接；該第一換熱器組的二次側的進、出口一一對應地通過第三管路和第四管與所述太陽能集熱器並聯；
[0008]所述第二換熱器組的一次側的進口通過第五管路與所述熱泵主機的蒸發器的出口連接，該第二換熱器組的一次側的出口通過第六管路與所述地埋管的出管連接，該第二換熱器組的二次側的進、出口一一對應地通過第七管路和第八管路與所述江河水的上遊和下遊連接；
[0009]所述第一太陽能集熱器循環泵與第二太陽能集熱器循環泵並聯並設置在所述第三管路上；
[0010]所述循環水泵設置在所述第一管路上；
[0011 ] 所述吸水泵設置在所述第七管路上。
[0012]上述的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，其中，所述第一管路和第二管路上一一對應地設置第一切換閥和第二切換閥；所述第一管路和第二管路之間還設置第三切換閥。
[0013]上述的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，其中，所述第三管路和第四管路上一一對應地設置第一關斷閥和第二關斷閥；所述第三管路上還設置一定壓膨脹罐。
[0014]上述的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，其中，所述第五管路和第六管路上一一對應地設置第四至第六切換閥和第七至第九切換閥，所述第五管路和第六管路之間還設置第十切換閥。
[0015]上述的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，其中，所述第七管路和第八管路上一一對應地設置第三關斷閥和第四關斷閥；所述第七管路上還設置一除砂器。
[0016]本實用新型的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統的技術方案，利用土壤源、太陽能和江河源集成混合熱源，為高溫地源熱泵機組提供低位熱源，且可滿足地埋管間隙運行的要求，並在經濟與技術分析合理的基礎上適當減少埋管的面積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統的原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0019]請參閱圖1，本實用新型的一種高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，包括熱泵主機11、12、太陽能集熱器3、地埋管、江河27、第一換熱器組1、第二換熱器組13、第一太陽能集熱器循環泵2-1、第二太陽能集熱器循環泵2-2、循環水泵8和吸水泵15，其中:
[0020]熱泵主機可多臺並聯運行；本實施例採用兩臺熱泵主機11、12 —一對應地串聯一循環泵23、24後並聯運行；
[0021]太陽能集熱器3採用串、並聯的布置結構，可使被升溫液體快速升溫，在京、津、唐地區的冬季，太陽能集熱器每平方集熱量在200W左右；
[0022]第一換熱器組I的一次側的進口通過第一管路與熱泵主機11、12的蒸發器的出口連接，該第一換熱器組I的一次側的出口通過第二管路與地埋管的進管31連接；該第一換熱器組I的二次側的進、出口一一對應地通過第三管路和第四管與太陽能集熱器3並聯；
[0023]第一太陽能集熱器循環泵2-1與第二太陽能集熱器循環泵2-2並聯並設置在第三管路上；
[0024]第一管路和第二管路上一一對應地設置第一切換閥7和第二切換閥5 ;第一管路和第二管路之間還設置第三切換閥6 ;循環水泵8設置在第一管路上；
[0025]第三管路和第四管路上一一對應地設置第一關斷閥10和第二關斷閥4 ;第三管路上還設置一定壓膨脹罐9 ；
[0026]第二換熱器組13的一次側的進口通過第五管路與熱泵主機11、12的蒸發器的出口連接，該第二換熱器組13的一次側的出口通過第六管路與地埋管的出管32連接，該第二換熱器組13的二次側的進、出口一一對應地通過第七管路和第八管路與江河水40的上遊和下遊連接；
[0027]第五管路和第六管路上一一對應地設置第四至第六切換閥16、17、18和第七至第九切換閥19、20、21，第五管路和第六管路之間還設置第10切換閥22 ；
[0028]吸水泵15設置在第七管路上並安裝在江邊水面上；
[0029]第七管路和第八管路上一一對應地設置第三關斷閥25和第四關斷閥26 ;第七管路上還設置一除砂器14，該除砂器14為旋流除砂器，用於攔截江河水40所含的泥沙進入第二換熱器組13。[0030]本實用新型的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統的工作原理如下:
[0031]第一太陽能集熱器循環泵2-1僅在採暖期有日照的時期使用，使用定壓膨脹罐9作為定壓裝置，循環流量按太陽能集熱器3吸熱量的5°C溫差選取；第二太陽能集熱器循環泵2-2僅在非採暖期有日照的時期使用，為了降低非採暖期的運行電費，它的循環流量和揚程均比第一太陽能集熱器循環泵2-1小；
[0032]第一換熱器組I為可拆式板式換熱器，一次側是來自於熱泵主機11、12的蒸發器出口的流體，經與二次側太陽能集熱器3的熱流體換熱後升溫，再進入地埋管換熱，在供暖期可降低地埋換換熱器的負荷，在非供暖期可加快土壤的熱蓄積過程；
[0033]第一關斷閥10和第二關斷閥4實現太陽能集熱器3的循環管的關斷，在非日照期關斷；
[0034]第一切換閥7、第二切換閥5和第三切換閥6為地埋管單獨運行和地埋管與太陽能串聯運行的切換閥門，在日照期，地埋管與太陽能串聯運行時，第一切換閥7和第二切換閥5打開，第三切換閥6關閉，在非日照期地埋管單獨運行時，第一切換閥7和第二切換閥5關閉，第三切換閥6打開；
[0035]循環水泵8為變頻控制，在供暖期地埋管和太陽能串聯運行時，和地埋管循環泵串聯，起增壓作用，在非供暖期地埋管蓄熱期間，為了節省電費，獨立變頻運行；
[0036]兩臺熱泵主機11、12既可以以地埋管或地埋管加太陽能聯合運行作為單獨熱源，也可以以江河水40為單獨熱源，或者熱泵主機11以地埋管或地埋管加太陽能作為單獨熱源，熱泵主機12以江河水40作為單獨熱源運行；
[0037]第四至第六切換閥16、17、18和第七至第九切換閥19、20、21為熱源切換閥門，即當第四切換閥16和第七切換閥19關閉，第五切換閥17、第六切換閥18、第八切換閥20和第九切換閥21開啟時，所有熱泵主機11、12均以地埋管或地埋管+太陽能為熱源，此時江河水40已處於嚴寒冰期。第五切換閥17和第八切換閥20關閉，第四切換閥16、第七切換閥19、第六切換閥18、第九切換閥21打開時，熱泵主機11以地埋管或地埋管+太陽能為熱源；而熱泵主機12以江河水40為熱源，此時江河水40的溫度只夠熱泵主機12使用。當第六切換閥18和第九切換閥21關閉，第四切換閥16、第五切換閥17、第八切換閥20、第九切換閥19開啟時，兩臺熱泵主機11、12以江河水為單獨熱源，此時江河水溫度能確保兩臺熱泵主機11、12使用，地埋管處於蓄熱器；
[0038]第二換熱器組13也為可拆式板換，它的一次側接入熱泵主機的蒸發器循環液，二次側與江河水40連接,一次側與二次側的換熱溫差為2 V。
[0039]本實用新型的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統的技術方案，利用土壤源、太陽能和江河源集成混合熱源，為高溫地源熱泵機組提供低位熱源，且可滿足地埋管間隙運行的要求，並在經濟與技術分析合理的基礎上適當減少埋管的面積。
[0040]以上實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關【技術領域】的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬於本實用新型的範疇，應由各權利要求所限定。
【權利要求】
1.一種高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，包括熱泵主機、太陽能集熱器、地埋管、江河水、第一換熱器組、第二換熱器組、第一太陽能集熱器循環泵、第二太陽能集熱器循環泵、循環水泵和吸水泵，其特徵在於， 所述熱泵主機可多臺並聯運行； 所述太陽能集熱器採用串並聯的布置結構； 所述第一換熱器組的一次側的進口通過第一管路與所述熱泵主機的蒸發器的出口連接，該第一換熱器組的一次側的出口通過第二管路與所述地埋管的進管連接；該第一換熱器組的二次側的進、出口一一對應地通過第三管路和第四管與所述太陽能集熱器並聯； 所述第二換熱器組的一次側的進口通過第五管路與所述熱泵主機的蒸發器的出口連接，該第二換熱器組的一次側的出口通過第六管路與所述地埋管的出管連接，該第二換熱器組的二次側的進、出口一一對應地通過第七管路和第八管路與所述江河水的上遊和下遊連接； 所述第一太陽能集熱器循環泵與第二太陽能集熱器循環泵並聯並設置在所述第三管路上; 所述循環水泵設置在所述第一管路上； 所述吸水泵設置在所述第七管路上。
2.根據權利要求1所述的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，其特徵在於，所述第一管路和第二管路上一一對應地設置第一切換閥和第二切換閥；所述第一管路和第二管路之間還設置第三切換閥。
3.根據權利要求1所述的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，其特徵在於，所述第三管路和第四管路上一一對應地設置第一關斷閥和第二關斷閥；所述第三管路上還設置一定壓膨脹罐。
4.根據權利要求1所述的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，其特徵在於，所述第五管路和第六管路上一一對應地設置第四至第六切換閥和第七至第九切換閥，所述第五管路和第六管路之間還設置第十切換閥。
5.根據權利要求1所述的高溫地源熱泵機組的三合一混合熱源系統，其特徵在於，所述第七管路和第八管路上一一對應地設置第三關斷閥和第四關斷閥；所述第七管路上還設置一除砂器。
【文檔編號】F25B30/06GK203798024SQ201420214892
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】沈建剛, 周盛, 範鍵兵 申請人:挪信能源技術（上海）有限公司