專利名稱：一種應(yīng)用系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
對于以冷負(fù)荷為主并有熱水需求的建筑來說，如何解決地下熱平衡，降低能源消 耗，滿足建筑的熱水需求是地源熱泵系統(tǒng)所面臨的技術(shù)問題。當(dāng)前通常采用的方案是使用 帶熱回收功能的熱泵機組。這種方案的弊端在于，夏季空調(diào)制冷時機組熱回收的熱水和冬 季供暖時機組"分配"的熱水量太小，而春秋過渡季節(jié)空調(diào)停用時更不好辦，不僅需要另外 配置鍋爐，而且地下熱平衡問題無法真正解決，還得配置冷卻塔。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述使用地源熱泵機組存在的地下熱平衡問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用 系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)及控制方法。 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種應(yīng)用系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)， 具有空調(diào)機組和熱水機組，所述空調(diào)機組的地源側(cè)供、回水和熱水機組的地源側(cè)供、回水通 過管路組成一個系統(tǒng)；還包括室內(nèi)空調(diào)末端、地源側(cè)分水器、地源側(cè)集水器和熱水箱；空調(diào) 機組與室內(nèi)空調(diào)末端、地源側(cè)分水器、地源側(cè)集水器管路連接，熱水機組與熱水箱、地源側(cè) 分水器、地源側(cè)集水器管路連接。 為了給系統(tǒng)提供良好的管路水循環(huán)的動力，進(jìn)一步地所述空調(diào)機組由空調(diào)機組
冷凝器和空調(diào)機組蒸發(fā)器組成，所述熱水機組由熱水機組冷凝器和熱水機組蒸發(fā)器組成；
在空調(diào)機組冷凝器與地源側(cè)集水器、空調(diào)機組蒸發(fā)器與室內(nèi)空調(diào)末端、熱水機組蒸發(fā)器與
熱水箱及熱水機組冷凝器與地源側(cè)分水器的連接管路上分別設(shè)置有循環(huán)水泵。
為了方便對管路內(nèi)的水流路徑根據(jù)四季不同工況進(jìn)行調(diào)整控制再進(jìn)一步地在
空調(diào)機組和熱水機組與室內(nèi)空調(diào)末端、地源側(cè)分水器、地源側(cè)集水器的連接管路上設(shè)置有
切換閥門。 本發(fā)明工作原理主要采用直接熱回收和間接熱回收，具體控制方法根據(jù)四季不同 工況采用直接熱回收和間接熱回收。 直接熱回收空調(diào)機組夏季制冷時，從系統(tǒng)地源側(cè)分水器中分配約三分之一的水 (準(zhǔn)備回到地下的空調(diào)熱泵機組冷凝器出水)給熱水熱泵機組作為地源側(cè)供水使用，熱水 熱泵機組地源側(cè)回水送到地源側(cè)集水器供空調(diào)機組直接使用。理論上講，空調(diào)機組引到熱 水機組的地源側(cè)供水的熱量已被熱水機組制熱水時"回收"，而且"回收"的熱量超過了空 調(diào)熱泵機組冷凝器排出的同等水量中的熱量，這部分水就不再送到地下，而直接回到系統(tǒng) 地源側(cè)集水器供空調(diào)機組直接使用。此舉明顯減輕了空調(diào)機組地源側(cè)循環(huán)泵的負(fù)荷。由于 熱水熱泵機組和空調(diào)熱泵機組地源側(cè)供、回水互為反向使用，同時由于空調(diào)機組地源側(cè)循 環(huán)泵減少了三分之一的運行負(fù)荷，從系統(tǒng)地源側(cè)分水器引過來的空調(diào)機組冷凝器的出水流 量、流速、壓力穩(wěn)定、可靠，在這種狀態(tài)下熱水機組地源側(cè)專用循環(huán)泵不必開啟，照樣保證熱水機組安全、穩(wěn)定地運行，因而更加節(jié)能。以上所說的就是系統(tǒng)熱回收中的直接熱回收。
間接熱回收空調(diào)機組冬季制熱時，熱水機組的地源側(cè)用水與空調(diào)機組相同，全部 從系統(tǒng)總集水器中分配使用，回水全部由總分水器送往地下。由于設(shè)計地埋管數(shù)量時，是按 照滿足冬天空調(diào)機組和熱水機組同時制熱工況要求考慮的，所以不必?fù)?dān)心地源側(cè)供水流量 不足或低溫保護的問題。春、秋季空調(diào)機組不工作，只開啟熱水機組滿足生活熱水需求。冬 季和春秋過渡季熱水機組直接利用地下?lián)Q熱器的循環(huán)水提取熱量生產(chǎn)熱水，對熱水機組而 言就是正常的制熱工況，但從整個地源熱泵大系統(tǒng)地下溫度場全年熱平衡的角度看，熱水 機組消耗了空調(diào)機組夏季排放的多余的廢熱，實際上就是系統(tǒng)熱回收中的間接熱回收。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，系統(tǒng)配備專門的熱水機組，既解決了熱水需求又解決了地下 熱平衡，同時省去了傳統(tǒng)系統(tǒng)中的鍋爐和冷卻塔，一舉多得。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的一種系統(tǒng)示意圖
圖2是本發(fā)明夏季運行時的一種系統(tǒng)示意圖
圖3是本發(fā)明冬季運行時的一種系統(tǒng)示意圖
圖4是本發(fā)明春秋季運行時的一種系統(tǒng)示意圖 圖中1.空調(diào)機組2.熱水機組3.空調(diào)機組冷凝器4.空調(diào)機組蒸發(fā)器5.熱 水機組蒸發(fā)器6.熱水機組冷凝器7.室內(nèi)空調(diào)末端8.地源側(cè)分水器9.地源側(cè)集水器 10.熱水箱11.循環(huán)水泵12.切換閥門13.管路
具體實施例方式
如圖1所示的一種應(yīng)用系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)，具有空調(diào)機組1和熱水機組 2，所述空調(diào)機組1由空調(diào)機組冷凝器3和空調(diào)機組蒸發(fā)器4組成，所述熱水機組2由熱水 機組冷凝器6和熱水機組蒸發(fā)器5組成；所述空調(diào)機組1的地源側(cè)供、回水和熱水機組2的 地源側(cè)供、回水通過管路13組成一個系統(tǒng)。另外，該系統(tǒng)還包括室內(nèi)空調(diào)末端7、地源側(cè)分 水器8、地源側(cè)集水器9和熱水箱10 ;空調(diào)機組1與室內(nèi)空調(diào)末端7、地源側(cè)分水器8、地源 側(cè)集水器9管路連接，熱水機組2與熱水箱10、地源側(cè)分水器8、地源側(cè)集水器9管路連接。 為了給管路內(nèi)的水循環(huán)提供動力源，在空調(diào)機組冷凝器3與地源側(cè)集水器9、空調(diào)機組蒸發(fā) 器4與室內(nèi)空調(diào)末端7、熱水機組蒸發(fā)器5與熱水箱10及熱水機組冷凝器6與地源側(cè)分水 器8的連接管路上分別設(shè)置有循環(huán)水泵11。在空調(diào)機組1和熱水機組2與室內(nèi)空調(diào)末端 7、地源側(cè)分水器8、地源側(cè)集水器9的連接管路上設(shè)置有切換閥門12，以便使本系統(tǒng)執(zhí)行夏 季、冬季和春秋季的運行模式。 如圖2所示，系統(tǒng)在夏季運行時，空調(diào)機組1的蒸發(fā)器4產(chǎn)生的冷水被送到室內(nèi)空 調(diào)器末端7，空調(diào)機組1的冷凝器3產(chǎn)生的熱水被送到地源側(cè)分水器8，這部分冷卻水一部 分進(jìn)入地埋管換熱器散熱，另一部分直接進(jìn)入到熱水機組2的蒸發(fā)器5，熱水機組2回收這 部分熱量制成熱水，送到熱水水箱IO，供日常生活使用。這就是熱水機組2的直接熱回收。
如圖3所示，系統(tǒng)在冬季運行時，空調(diào)機組1的冷凝器3產(chǎn)生的熱水被送到室內(nèi)空 調(diào)器末端7，空調(diào)機組1的蒸發(fā)器4產(chǎn)生的冷水和熱水機組2的蒸發(fā)器5產(chǎn)生的冷水一起被送到地源側(cè)分水器8，進(jìn)入地埋管換熱器換熱；如圖4所示，系統(tǒng)在春秋過渡季運行時，空調(diào)
機組1和室內(nèi)空調(diào)器末端7停止使用，由熱水機組2生產(chǎn)熱水，熱水機組2的蒸發(fā)器5產(chǎn)生 的冷水進(jìn)入地埋管換熱。冬季和春秋過渡季節(jié)，熱水機組2平衡了空調(diào)機組1在夏季排放 的多余的廢熱，這就是間接熱回收。 需要強調(diào)的是以上僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上 的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾， 均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種應(yīng)用系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)具有空調(diào)機組(1)和熱水機組(2)，所述空調(diào)機組(1)的地源側(cè)供、回水和熱水機組(2)的地源側(cè)供、回水通過管路(13)組成一個系統(tǒng)；還包括室內(nèi)空調(diào)末端(7)、地源側(cè)分水器(8)、地源側(cè)集水器(9)和熱水箱(10)；空調(diào)機組(1)與室內(nèi)空調(diào)末端(7)、地源側(cè)分水器(8)、地源側(cè)集水器(9)管路連接，熱水機組(2)與熱水箱(10)、地源側(cè)分水器(8)、地源側(cè)集水器(9)管路連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述空調(diào)機 組(1)由空調(diào)機組冷凝器(3)和空調(diào)機組蒸發(fā)器(4)組成，所述熱水機組(2)由熱水機組 冷凝器(6)和熱水機組蒸發(fā)器(5)組成；在空調(diào)機組冷凝器(3)與地源側(cè)集水器(9)、空調(diào) 機組蒸發(fā)器(4)與室內(nèi)空調(diào)末端(7)、熱水機組蒸發(fā)器(5)與熱水箱(10)及熱水機組冷凝 器(6)與地源側(cè)分水器(8)的連接管路上分別設(shè)置有循環(huán)水泵(11)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于在空調(diào)機組 (1)和熱水機組(2)與室內(nèi)空調(diào)末端(7)、地源側(cè)分水器(8)、地源側(cè)集水器(9)的連接管路 上設(shè)置有切換閥門(12)。
4. 一種應(yīng)用系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)的控制方法，具特征是采用直接熱回收和間接 熱回收的控制方法直接熱回收空調(diào)機組夏季制冷時，從系統(tǒng)地源側(cè)分水器中分配約三分之一的水給熱水熱泵機組作為地源側(cè)供水使用，熱水熱泵機組地源側(cè)回水送到地源側(cè)集水器供空調(diào)機組直接使用；間接熱回收空調(diào)機組冬季制熱時，熱水機組的地源側(cè)用水與空調(diào)機組相同，全部從系統(tǒng)總集水器中分配使用，回水全部由總分水器送往地下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用系統(tǒng)熱回收的地源熱泵系統(tǒng)。具有空調(diào)機組和熱水機組，所述空調(diào)機組的地源側(cè)供、回水和熱水機組的地源側(cè)供、回水通過管路組成一個系統(tǒng)；還包括室內(nèi)空調(diào)末端、地源側(cè)分水器、地源側(cè)集水器和熱水箱；空調(diào)機組與室內(nèi)空調(diào)末端、地源側(cè)分水器、地源側(cè)集水器管路連接，熱水機組與熱水箱、地源側(cè)分水器、地源側(cè)集水器管路連接，系統(tǒng)采用直接熱回收和間接熱回收的控制方法。本發(fā)明的優(yōu)點在于，系統(tǒng)配備專門的熱水機組，既解決了熱水需求又解決了地下熱平衡，同時省去了傳統(tǒng)系統(tǒng)中的鍋爐和冷卻塔，一舉多得。
文檔編號F25B29/00GK101776352SQ20101010144
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者劉忠誠 申請人:蘇州際能環(huán)境能源技術(shù)有限公司