專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種三工況地源熱泵機(jī)組系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種三工況地源熱泵機(jī)組系統(tǒng)。技術(shù)背景冰蓄冷技術(shù)主要為了平衡電網(wǎng)的晝夜峰谷差，在夜間電力低谷時(shí)段制冰來(lái)蓄得冷量，在日間電力高峰時(shí)段釋放蓄得的冷量，減少電力高峰時(shí)段制冷設(shè)備的電力消耗，是進(jìn)行電力"削峰填谷"的最佳途徑。我國(guó)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始推廣這項(xiàng)技術(shù)，目前己有許多建成的工程項(xiàng)目。由于電力部門(mén)實(shí)行了電力峰谷差價(jià)，使用戶(hù)可以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。地源熱泵技術(shù)通過(guò)在地下埋管，或是直接抽取地下水的方式，以大地作為熱泵機(jī)組運(yùn)行的冷熱源，來(lái)實(shí)現(xiàn)夏季制冷、冬季供暖的目的，是可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用技術(shù)，并具有較高的運(yùn)行能效比。采用地源熱泵技術(shù)，可以大幅降低用戶(hù)的能源使用費(fèi)用，也可大量取代燃煤鍋爐，解決環(huán)保的壓力。但是這兩種技術(shù)都具有一定的局限性冰蓄冷技術(shù)只能應(yīng)用于夏季空調(diào)季節(jié)，可起到削峰填谷的作用，但無(wú)法提供冬季的供暖；地源熱泵技術(shù)雖然可以同時(shí)提供冬季供暖和夏季制冷，但實(shí)現(xiàn)不了削峰填谷的功效。如果把這兩項(xiàng)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，則既可利用地源熱泵技術(shù)滿(mǎn)足制冷和供暖的需求，又可采用冰蓄冷技術(shù)進(jìn)行電網(wǎng)的削峰填谷，可謂一舉多得。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)地源熱泵和冰蓄冷技術(shù)的結(jié)合，提供一種三工況地源熱泵機(jī)組系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是包括三工況地源熱泵機(jī)組、用戶(hù)空調(diào)水系統(tǒng)部分、冰蓄冷部分、水蓄熱部分、以及地下冷熱源部分；其中1)三工況地源熱泵機(jī)組壓縮機(jī)的一端通過(guò)制冷劑管道與冷凝器的一端相連，冷凝器的另一端通過(guò)制冷劑管道與干燥過(guò)濾器的一端相連，干燥過(guò)濾器的另一端通過(guò)制冷劑管道與膨脹閥的一端相連，膨脹閥的另一端通過(guò)制冷劑管道與蒸發(fā)器的一端相連，蒸發(fā)器的另一端通過(guò)制冷劑管道與壓縮機(jī)的另一端相連;2)用戶(hù)空調(diào)水系統(tǒng)部分集水器通過(guò)管道連接到空調(diào)水泵，然后通過(guò)管道和第五、第六、第七、第八控制閥門(mén)組分別連接到第一板式換熱器和冷凝器(2)的一端，分水器通過(guò)管道和第一、第二、第三、第四控制閥門(mén)組分別連接到第一板式換熱器和冷凝器的另一端；3)冰蓄冷部分蒸發(fā)器出口端分兩路，一路管道連接蓄冰裝置和第十控制閥門(mén)的一端，另一路管道連接第九控制閥門(mén)的一端，第九控制閥門(mén)的另一端和第十控制閥門(mén)的另一端后匯合成一路后，然后又分為兩路，一路管道經(jīng)第十二控制閥門(mén)接第一板式換熱器的一端，另一路管道連接第十一控制閥門(mén)的一端，板式換熱器的另一端和第十一控制閥門(mén)的另一端后匯合成一路后連接到乙二醇泵，再通過(guò)管道連接到蒸發(fā)器的入口端；4)水蓄熱部分蓄熱水箱、第十三控制閥門(mén)、熱水循環(huán)泵、冷凝器依次通過(guò)管道連接成一個(gè)熱水回路，蓄熱水箱上并接有冷水補(bǔ)給管和熱水供應(yīng)管；5)地下冷熱源部分地下冷熱源部分兩端分別接在用戶(hù)空調(diào)水系統(tǒng)部分中的第五、第六、第七、第八控制閥門(mén)組和用戶(hù)空調(diào)水系統(tǒng)部分中的第一、第二、第三、第四控制閥門(mén)控制閥門(mén)組上。所述的地下冷熱源部分為采用地下埋管的地下冷熱源部分地下埋管一端通過(guò)管道連接到冷卻水泵，然后通過(guò)管道和第五、第六、第七、第八控制閥門(mén)組分別連接到第一板式換熱器和冷凝器的一端，地下埋管另一端通過(guò)管道和第一、第二、第三、第四控制閥門(mén)組分別連接到第一板式換熱器和冷凝器的另一一山頓。所述的地下冷熱源部分為采用由抽水井群、井水泵、第二板式換熱器、回灌井群并依次通過(guò)管道連接組成的地下冷熱源部分第二板式換熱器的一端通過(guò)管道連接到冷卻水泵，然后通過(guò)管道和第五、第六、第七、第八控制閥門(mén)組分別連接到第一板式換熱器和冷凝器的一端，第二板式換熱器另一端通過(guò)管道和第一、第二、第三、第四控制閥門(mén)組分別連接到第一板式換熱器和冷凝器的另一端。本實(shí)用新型具有的有益效果是釆用上述技術(shù)方案，可有效結(jié)合地源熱泵和冰蓄冷技術(shù)，發(fā)揮它們的優(yōu)點(diǎn)，既有穩(wěn)定的冷熱源，提高機(jī)組運(yùn)行的效率，又可實(shí)現(xiàn)電力"削峰填谷"的目的。增加的水蓄熱裝置，可在冬季電力低谷時(shí)段或是不需要空調(diào)供暖的場(chǎng)合提供生活熱水，而且這對(duì)于采用地下埋管系統(tǒng)，也可起到平衡土壤全年熱負(fù)荷的作用。圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例系統(tǒng)圖。圖2是本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例系統(tǒng)圖。圖中1，壓縮機(jī)；2，冷凝器；3，干燥過(guò)濾器；4，膨脹閥；5，蒸發(fā)器；6，蓄冰裝置；7，第一板式換熱器；8，乙二醇泵；9，地下埋管；10，冷卻水泵；11，集水器；12，分水器；13，空調(diào)水泵；14，蓄熱水箱；15，熱水循環(huán)泵；16，第二板式換熱器；17，抽水井群；18，井水泵；19，回灌井群；20，冷水補(bǔ)給管；21，熱水供應(yīng)管；101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113，控制閥門(mén)。具體實(shí)施方式如圖l所示，在本實(shí)施例中，壓縮機(jī)l、冷凝器2、干燥過(guò)濾器3、膨脹閥4、蒸發(fā)器5以及制冷劑管道組成三工況地源熱泵機(jī)組的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)壓縮機(jī)1為工況范圍較寬的螺桿壓縮機(jī)，能夠適應(yīng)制冷、制冰和制熱這三種工況的運(yùn)行要求；冷凝器2為殼管式冷凝器，以水為冷卻介質(zhì)，設(shè)計(jì)為可以承受制熱工況時(shí)較高的冷凝壓力；蒸發(fā)器5為干式蒸發(fā)器或滿(mǎn)液式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)，載冷劑為常用的一定濃度的乙二醇水溶液，可以適應(yīng)機(jī)組的制冰工況而不產(chǎn)生結(jié)冰。并在熱泵機(jī)組控制系統(tǒng)上實(shí)行制冷、制冰和制熱三種模式的分別控制，以使機(jī)組更能適應(yīng)不同工況的運(yùn)行要求。冰蓄冷部分,蒸發(fā)器5、蓄冰裝置6、第一板式換熱器7、乙二醇泵8以及管道和控制閥門(mén)109、110、111、112組成乙二醇水溶液的載冷劑系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)控制閥門(mén)109、110、111、112的控制，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的蓄冰運(yùn)行、融冰單獨(dú)供冷運(yùn)行、主機(jī)單獨(dú)制冷運(yùn)行以及融冰加主機(jī)制冷運(yùn)行的功能。通過(guò)地下埋管9，機(jī)組可以以大地為冷熱源，地下埋管9、冷卻水泵IO以及管道和控制閥門(mén)101、102、103、104、105、106、107、108組成冷熱源水系統(tǒng)，分別連接到冷凝器2和第一板式換熱器7上；集水器ll、空調(diào)水泵13、分水器12以及管道和控制閥門(mén)101、102、103、104、105、106、107、108組成用戶(hù)水系統(tǒng)，也分別連接到冷凝器2和第一板式換熱器7上；通過(guò)控制閥門(mén)101、102、103、104、105、106、107、108的切換，可實(shí)現(xiàn)熱泵機(jī)組夏季制冷、制冰，冬季制熱模式的運(yùn)行。蓄熱水箱14(接有冷水補(bǔ)給管20和熱水供應(yīng)管21)、控制閥門(mén)113、熱水循環(huán)泵15通過(guò)管道連接到冷凝器2上，可在冬季電力低谷時(shí)段或是不需要空調(diào)供暖的場(chǎng)合提供生活熱水，也有利于平衡全年的土壤熱負(fù)荷。如圖2所示的另外一種實(shí)施例中，地下冷熱源部分為采用由抽水井群17、井水泵18、第二板式換熱器16、回灌井群19并依次通過(guò)管道連接組成的地下冷熱源形式，并通過(guò)冷卻水泵10以及管道和控制閥門(mén)101、102、103、104、105、106、107、108分別連接到冷凝器2和第一板式換熱器7上，可實(shí)現(xiàn)以地下水為熱泵機(jī)組的冷熱源；通過(guò)控制閥門(mén)IOI、102、103、104、105、106、107、108的切換，可實(shí)現(xiàn)熱泵機(jī)組夏季制冷、制冰，冬季制熱模式的運(yùn)行。其余部分結(jié)構(gòu)和功能和圖1實(shí)施例中一樣。上述實(shí)施例中，在夏季時(shí)，開(kāi)啟控制閥門(mén)101、103、105、107,關(guān)閉控制閥門(mén)102、104、106、108，熱泵機(jī)組向大地釋放熱量，可進(jìn)行制冷和制冰模式的運(yùn)行；控制閥門(mén)113關(guān)閉，不進(jìn)行水蓄熱。在冬季時(shí)，開(kāi)啟控制閥門(mén)102、106，關(guān)閉控制閥門(mén)101、103、105、107，熱泵機(jī)組從大地吸收熱量，可進(jìn)行制熱模式的運(yùn)行；控制閥門(mén)104、108和控制閥門(mén)113進(jìn)行切換，可實(shí)現(xiàn)向用戶(hù)供暖或是提供生活熱水。上述控制閥門(mén)101、102、103、104、105、106、107、108、113實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)作用，可以是手動(dòng)截止閥門(mén)，也可以是電動(dòng)截止閥門(mén)；控制閥門(mén)109、110、111、112是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，除實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)作用，還可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)流量作用。具體運(yùn)行及閥門(mén)控制情況見(jiàn)下表中所示:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種三工況地源熱泵機(jī)組系統(tǒng)，其特征在于包括三工況地源熱泵機(jī)組、用戶(hù)空調(diào)水系統(tǒng)部分、冰蓄冷部分、水蓄熱部分、以及地下冷熱源部分；其中1)三工況地源熱泵機(jī)組壓縮機(jī)(1)的一端通過(guò)制冷劑管道與冷凝器(2)的一端相連，冷凝器(2)的另一端通過(guò)制冷劑管道與干燥過(guò)濾器(3)的一端相連，干燥過(guò)濾器(3)的另一端通過(guò)制冷劑管道與膨脹閥(4)的一端相連，膨脹閥(4)的另一端通過(guò)制冷劑管道與蒸發(fā)器(5)的一端相連，蒸發(fā)器(5)的另一端通過(guò)制冷劑管道與壓縮機(jī)(l)的另一端相連；2)用戶(hù)空調(diào)水系統(tǒng)部分集水器(11)通過(guò)管道連接到空調(diào)水泵(13)，然后通過(guò)管道和第五、第六、第七、第八控制閥門(mén)(105、106、107、108)組分別連接到第一板式換熱器(7)和冷凝器(2)的一端，分水器(12)通過(guò)管道和第一、第二、第三、第四控制閥門(mén)(101、102、103、104)組分別連接到第一板式換熱器(7)和冷凝器(2)的另一端；3)冰蓄冷部分蒸發(fā)器(5)出口端分兩路，一路管道連接蓄冰裝置(6)和第十控制閥門(mén)(110)的一端，另一路管道連接第九控制閥門(mén)(109)的一端，第九控制閥門(mén)(109)的另一端和第十控制閥門(mén)(110)的另一端后匯合成一路后，然后又分為兩路，一路管道經(jīng)第十二控制閥門(mén)(112)接第一板式換熱器(7)的一端，另一路管道連接第十一控制閥門(mén)(lll)的一端，板式換熱器(7)的另一端和第十一控制閥門(mén)(111)的另一端后匯合成一路后連接到乙二醇泵(8)，再通過(guò)管道連接到蒸發(fā)器(5)的入口端；4)水蓄熱部分蓄熱水箱(14)、第十三控制閥門(mén)(113)、熱水循環(huán)泵(15)、冷凝器(2)依次通過(guò)管道連接成一個(gè)熱水回路，蓄熱水箱(14)上并接有冷水補(bǔ)給管(20)和熱水供應(yīng)管(21);5)地下冷熱源部分地下冷熱源部分兩端分別接在用戶(hù)空調(diào)水系統(tǒng)部分中的第五、第六、第七、第八控制閥門(mén)(105、106、107、108)組和用戶(hù)空調(diào)水系統(tǒng)部分中的第一、第二、第三、第四控制閥門(mén)控制閥門(mén)(101、102、103、104)組上。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三工況地源熱泵機(jī)組系統(tǒng)，其特征在于所述的地下冷熱源部分為采用地下埋管(9)的地下冷熱源部分地下埋管(9)一端通過(guò)管道連接到冷卻水泵(IO)，然后通過(guò)管道和第五、第六、第七、第八控制閥門(mén)(105、106、107、108)組分別連接到第一板式換熱器(7)和冷凝器(2)的一端，地下埋管(9)另一端通過(guò)管道和第一、第二第三、第四控制閥門(mén)(101、102、103、104)組分別連接到第一板式換熱器(7)和冷凝器(2)的另一端。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三工況地源熱泵機(jī)組系統(tǒng)，其特征在于所述的地下冷熱源部分為采用由抽水井群(17)、井水泵(18)、第二板式換熱器(16)、回灌井群(19)并依次通過(guò)管道連接組成的地下冷熱源部分第二板式換熱器(16)的一端通過(guò)管道連接到冷卻水泵(IO)，然后通過(guò)管道和第五、第六、第七、第八控制閥門(mén)(105、106、107、108)組分別連接到第一板式換熱器(7)和冷凝器(2)的一端，第二板式換熱器(16)另一端通過(guò)管道和第一、第二、第三、第四控制閥門(mén)(101、102、103、104)組分別連接到第一板式換熱器(7)和冷凝器(2)的另一端。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種三工況地源熱泵機(jī)組系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括三工況地源熱泵機(jī)組、用戶(hù)空調(diào)水系統(tǒng)部分、冰蓄冷部分、水蓄熱部分、以及地下冷熱源部分。三工況地源熱泵機(jī)組由壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過(guò)濾器、膨脹閥和蒸發(fā)器等部件組成，機(jī)組的控制系統(tǒng)中，具有制冷、制冰和制熱三種運(yùn)行模式；該系統(tǒng)以大地為冷熱源，通過(guò)管路控制閥門(mén)的切換，實(shí)現(xiàn)夏季制冷、制冰，冬季制熱的功能；系統(tǒng)中的冰蓄冷和水蓄熱部分起到了有效的蓄能作用。因此該系統(tǒng)有效結(jié)合了地源熱泵和蓄能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，既有較高的運(yùn)行能效比，節(jié)能環(huán)保，又可實(shí)現(xiàn)電力削峰填谷，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。文檔編號(hào)F25B30/00GK201037718SQ200720109459公開(kāi)日2008年3月19日申請(qǐng)日期2007年5月22日優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日發(fā)明者嚴(yán)偉林,劉月琴,葉水泉,陳永林申請(qǐng)人:杭州華電華源環(huán)境工程有限公司